S7-200
ייעוד: בקר מיקרו קומפקטי וישן מאוד למערכות קטנות ופשוטות.
מאפיינים: חסכוני ובסיסי ביותר. תוכנת תכנות ישנה (STEP 7 Micro/WIN). הוחלף לחלוטין על ידי סדרת S7-1200.
S7-300
ייעוד: בקר מודולרי בינוני שהיה נפוץ מאוד במשך עשורים בתעשייה.
מאפיינים: אמין מאוד, מודולרי, תומך במגוון עצום של כרטיסי I/O. הוכרז רשמית כדור שעבר זמנו (Discontinued) ואינו מומלץ למערכות חדשות, אך עדיין נפוץ במפעלים ותיקים.
S7-400
ייעוד: בקר כבד ועוצמתי לתהליכים תעשייתיים רחבי היקף ותחנות כוח
מאפיינים: בעל זיכרון עצום ויכולת לעoד בכמויות אדירות של נקודות בקרה (I/O). עובד לרוב בסביבות תהליכיות מורכבות.
S7-400H (High Availability / Redundant)
ייעוד: בקר יתיר (גיבוי מלא) למערכות קריטיות שאינן מרשות לעצמן הפסקה או נפילה כלל (כמו תעשייה כימית, זיקוק נפט ומערכות הצלה).
מאפיינים: מבוסס על חומרת S7-400 הכוללת זוג מעבדים המסנכרנים ביניהם בזמן אמת. אם מעבַד אחד תקול או נופל, השני משתלט על התהליך מיד ובשקיפות מלאה ללא עצירת המכונה.
S7-1200
ייעוד: בקר קומפקטי ברמת כניסה עד ביניים, המשמש כממשיך דרכו של ה-S7-200.
מאפיינים: מגיע עם כניסות/יציאות מובנות על גבי הבקר (Onboard I/O) ואפשרות להרחבה מוגבלת צדדית. אידיאלי לבניית מכונות עצמאיות (OEM) ומערכות קטנות-בינוניות הודות לעלות-תועלת מצוינת.
S7-1500
ייעוד: בקר הדגל המתקדם והחזק ביותר של סימנס, המחליף הישיר של ה-S7-300 וה-S7-400.
מאפיינים:
מהירות עיבוד גבוהה במיוחד וזמני מחזור (Cycle time) קצרים פי כמה מה-S7-1200.
מסך תצוגה קטן מובנה על גבי ה-CPU המציג נתוני אבחון (Diagnostics) והודעות שגיאה בשטח ללא צורך במחשב.
תמיכה מתקדמת בבקרת תנועה (Motion Control), אבטחת מידע ברשתות תעשייתיות (Cyber Security) ופונקציות בטיחות (Safety) מובנות.
מפרט טכני והשוואה של סדרות הבקרים התעשייתיים Siemens SIMATIC S7 (דגש על דגמי הדור המתקדם S7-1200 ו-S7-1500 מול משפחות ה-Legacy):
| תכונה / פרמטר | SIMATIC S7-1200 | SIMATIC S7-1500 | SIMATIC S7-300 (דור קודם) | SIMATIC S7-400H (יתיר / Redundant) |
|---|---|---|---|---|
| סביבת תכנות (Engineering) | TIA Portal | TIA Portal (גרסאות מתקדמות) | STEP 7 v5.x / TIA Portal | STEP 7 v5.x / PCS 7 |
| זמן ביצוע פקודה (Bit) | כ-0.08 מיקרו-שנייה | כ-1 עד 10 ננו-שנייה (מהיר פי כמה) | כ-0.1 מיקרו-שנייה ומעלה | משתנה לפי מעבד (מהיר מאוד) |
| תצוגת אבחון מקומית (Display) | ללא מסך (למעט נוריות חיווי LED) | קיים מסך מובנה על גבי ה-CPU (הצגת שגיאות, IP, וסטטוס) | נוריות חיווי LED בלבד | נוריות חיווי LED מתקדמות |
| הרחבת I/O מקומית | מוגבלת (SM, SB, SC מתחברים לצד הבקר) | גדולה מאוד (מוקה / Rack מודולרי מלא) | מבוסס מסילה (RACK) ומודולים | מבוסס מסילה כפולה / יתירה |
| תמיכה בבקרת תנועה (Motion Control) | בסיסי (PTO/PWM, עד מספר צירים) | מתקדם ביותר (Technological Objects, צירים סינכרוניים, Kinematics) | דורש מודולים ייעודיים יקרים | תמיכה רחבה בתהליכים |
| אבטחת מידע (Security) | אבטחת סיסמה בסיסית | הגנת סייבר קשיחה (In-built Firewall, Encrypted communication) | ישן / ללא הגנות מודרניות | רמות אבטחה תהליכיות |
ארכיטקטורה: מעבד משולב עם אספקת כוח וכניסות/יציאות מובנות על גבי היחידה (Onboard I/O).
זיכרון: מודולי זיכרון נשלפים (SIMATIC Memory Card) לשדרוג קשוחה ותוכנית.
תקשורת: פורט PROFINET מובנה (Ethernet תעשייתי) התומך בפרוטוקולים פתוחים (TCP/IP, ISO-on-TCP) ובקשורת Modbus RTU/TCP באמצעות מודולים נוספים (Communication Modules).
ארכיטקטורה: עבודה מול מודולי תקשורת מהירים במיוחד (Backplane bus בעל רוחב פס עצום) המבטיחים זמן תגובה אולטרה-קצר למערכות מרובות מנועים וחיישנים.
בטיחות מובנית (Fail-Safe / Safety): קיימות גרסאות CPU ייעודיות המסומנות באות F (למשל S7-1500F), המשלבות לוגיקת בטיחות מכנית (Emergency stops, Safety doors) על גבי אותו מעבד ואותו קוד תוכנה ללא צורך בבקר בטיחות נפרד.
אבחון מתקדם (System Diagnostics): המערכת מזהה ומציגה תקלות חומרה או ניתוק חוטי חיישן באופן אוטומטי לחלוטין במסך הבקר או ב-HMI מבלי שהמתכנת יצטרך לכתוב שורת קוד אחת לכך.
מנגנון גיבוי (Redundancy): זוג מארזים (Racks) המחוברים ביניהם בסיבים אופטיים ייעודיים במהירות גבוהה (Sync modules). המערכת מבצעת “שיקוף” מלא של הזיכרון והתהליך.
החלפה חמה (Hot Swap): אפשרות להחליף מודול תקשורת, כוח או ספקים תוך כדי עבודה מלאה של התהליך וללא נפילת מתח או עצירת הבקרה.