PLC S7-1200 G2 (Generation 2) là dòng PLC thế hệ mới của Siemens, thuộc họ SIMATIC S7-1200 vốn nổi tiếng bởi sự linh hoạt, nhỏ gọn và phù hợp cho các ứng dụng tự động hóa vừa và nhỏ. Với thế hệ G2, Siemens nâng cấp toàn diện về hiệu năng, tốc độ xử lý, bảo mật, khả năng kết nối và mở rộng module, giúp PLC S7-1200 G2 trở thành lựa chọn tối ưu cho các hệ thống tự động hóa hiện đại, đặc biệt trong thời đại số hóa công nghiệp và IoT công nghiệp (IIoT).

Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ cấu trúc, tính năng, ứng dụng và ưu nhược điểm của PLC S7-1200 G2 một cách đầy đủ, chuyên sâu nhưng dễ tiếp cận – theo đúng phong cách chuyên môn của H&T Automation.

Tổng quan về PLC S7-1200 G2

PLC S7-1200 G2 là gì?

PLC S7-1200 G2 (Generation 2) là dòng PLC thuộc phân khúc “basic controller” của Siemens, kế thừa S7-1200 đời cũ nhưng được thiết kế lại gần như toàn bộ:

• Hiệu năng xử lý cao hơn đáng kể

• Tích hợp Fail-safe (F-CPU) trong toàn dải CPU

• Mở rộng Motion Control từ đơn trục đến kinematics

• Nâng cấp truyền thông với 2 cổng PROFINET

• Hỗ trợ NFC (Near Field Communication) để chẩn đoán thiết bị không cần cấp nguồn

PLC S7-1200 G2 phù hợp cho:

• Máy đóng gói, chiết rót, phân loại

• Hệ thống băng tải

• Máy gia công cơ khí

• Điều khiển bơm – van – xử lý nước

• Ứng dụng IoT công nghiệp với OPC UA (dự kiến theo roadmap)

Bối cảnh ra đời – vì sao Siemens nâng cấp S7-1200?

Theo Siemens công bố, áp lực từ công nghệ mới và yêu cầu tăng năng suất buộc tự động hóa cơ bản phải:

• Xử lý nhanh hơn

• Kết nối thông minh hơn

• Tinh gọn hơn

• Đảm bảo chi phí tối ưu

S7-1200 G2 được tạo ra nhằm giải quyết những thách thức đó, đồng thời mở rộng khả năng của hệ S7-1200 lên mức tương thích với xu thế IIoT và Smart Factory.

Những điểm mới nổi bật trên PLC S7-1200 G2

Hiệu năng mạnh hơn – tăng tốc xử lý & truyền thông

Siemens công bố ba điểm nâng cấp lớn về performance:

• Tốc độ xử lý nhanh hơn (bit performance giảm xuống 40 ns trên các CPU mới)

• Tăng dung lượng RAM và Data RAM:

  • CPU 1212C: 500 kB

  • CPU 1214C: 750 kB

• Xử lý PROFINET IRT cho tối đa 31 thiết bị PROFINET

Nâng cấp này hỗ trợ:

• Đồng bộ trục trong motion

• Chu kỳ quét nhanh cho hệ thống nhiều I/O

• Giao tiếp thời gian thực với thiết bị trường

Tích hợp NFC – chẩn đoán không cần cấp nguồn

Một tính năng mới rất đáng chú ý:

• Đặt điện thoại lên CPU

• Xem được: MLFB, firmware, serial, dữ liệu chẩn đoán

• HOÀN TOÀN KHÔNG cần cấp nguồn

• Có thể đọc/ghi một số dữ liệu (tùy cấu hình TIA Portal)

Đây là tiện ích quan trọng cho bảo trì & vận hành trong các nhà máy.

Fail-safe tích hợp toàn bộ danh mục CPU

Điểm đột phá của G2:

• Cả 1212FC và 1214FC đều thuộc thế hệ G2

• Không cần license Safety tách rời từ TIA Portal V20

• Module F-I/O đầy đủ: F-DI, F-DQ, mixed I/O

• Hỗ trợ cấu hình F-IO và Motion trong STEP 7 Basic

Điều này giúp giảm chi phí license và giúp các hệ thống nhỏ cũng có thể tích hợp Safety.

Thiết kế phần cứng PLC S7-1200 G2

Kích thước nhỏ gọn – tiết kiệm đến 38% không gian tủ

Theo các slide kỹ thuật:

• CPU 1212C G2: rộng 70 mm (giảm 22%)

• CPU 1214C G2: rộng 80 mm (giảm 27–38%)

• SM 8/16 kênh: rộng 30 mm (giảm 33%)

Không gian tủ điện giảm → thiết kế gọn hơn → tối ưu chi phí tủ & cơ khí.

Thiết kế terminal block thế hệ mới

Nâng cấp đáng chú ý:

• Terminal block rời (removable)

• Dạng push-in, mật độ cao

• Có chế độ “tiền đấu dây” không tiếp xúc với điểm điện

Điều này rất quan trọng cho quá trình:

• Lắp đặt

• Thay thế CPU

• Bảo trì

SIMATIC Memory Card – thế hệ mới

Các dung lượng mới theo Siemens:

• 4 MB, 12 MB, 24 MB, 256 MB, 2 GB, 32 GB

Điểm nổi bật:

• 500.000 lần ghi – tuổi thọ tăng mạnh

• Không cần card reader chuyên dụng

• Có thể link chương trình với serial memory card → tăng mức độ bảo mật

Cấu hình truyền thông của S7-1200 G2

Hai cổng PROFINET trên mọi CPU

Mọi CPU G2 đều có 2 cổng PN, hỗ trợ:

• PROFINET I/O

• Modbus TCP

• Web server tích hợp

• IRT (isochronous real time)

Đặc biệt hữu ích với:

• Các máy liên kết

• Dự án cần tách mạng vận hành & mạng điều khiển

• Motion control nhiều trục

Module truyền thông (CM/CB)

Danh mục gồm:

• CB RS485

• CM PtP (RS232/485/422)

• Các CM mở rộng dự kiến ra mắt 2025

Số lượng module tối đa:

• CPU 1212C G2: 3 CM

• CPU 1214C G2: 3 CM

• Tổng module mở rộng lên đến 6–10 tùy model

Signal Board & Signal Module của S7-1200 G2

Danh mục Signal Board

Theo slide kỹ thuật của Siemens:

• SB Digital: 8DI, 8DQ, 4DI/4DQ

• SB Analog: 4AI, 4AQ, 2AI/2AQ

• SB RTD, SB TC (ra mắt trong roadmap)

Tần số vào/ra:

• 24V: 100 kHz

• 5V: 200 kHz

Dùng cho:

• Đo xung tốc độ cao

• Encoder

• Tín hiệu analog chính xác

Danh mục Signal Module

Digital:

• 16DI

• 16DQ transistor 0.5A

• 16DQ Relay

• 8DI/8DQ

• 8DI/8Relay

Analog:

• 8AI

• 8AQ

• 4AI/4AQ

• 8 TC / 4 RTD

Danh mục tương thích đầy đủ với S7-1200 G2.

F-Signal Board & F-Signal Module

Tính năng FAIL-SAFE đầy đủ:

• F-DI 1oo1 hoặc 1oo2

• F-DQ PP-PM

• Mixed I/O (có cả DI thường lẫn F-DI/F-DQ)

• Có nguồn “Vs” riêng để phát hiện quá dòng/ngắn mạch

Đây là phần quan trọng giúp S7-1200 G2 đáp ứng ứng dụng Safety nhỏ & vừa.

Motion Control – nâng cấp mạnh trên S7-1200 G2

Theo slide, S7-1200 G2 hỗ trợ đầy đủ Technology Objects:

• TO_SpeedAxis

• TO_PositioningAxis

• TO_SynchronousAxis

• TO_ExternalEncoder

• TO_Cam, TO_OutputCam

• TO_Kinematics

Điều này cho phép:

• Điều khiển 1 trục

• Điều khiển nhiều trục

• Điều khiển nhóm kinematics đơn giản (Pick & Place, Cartesian)

Điểm đáng chú ý:

• Cấu hình TO nằm trong TIA Portal Basic

• Năng lực gần tiệm cận với S7-1500 T-CPU (nhưng có giới hạn ở một số tính năng nâng cao)

Tính năng NFC – Chẩn đoán & vận hành tiện lợi

NFC cho phép:

• Đọc MLFB, serial, firmware

• Kiểm tra tình trạng cấu hình

• Nhập/xuất thông tin thiết bị

• Xem chẩn đoán HW ngay cả khi không cấp nguồn

Đây là sự bổ sung rất đáng giá cho kỹ sư bảo trì.

Khả năng chuyển đổi từ S7-1200 cũ lên S7-1200 G2

Theo slide kỹ thuật của Siemens:

CPU 1212 – thay đổi lớn nhất

• Rộng 90mm → 70mm

• Tốc độ 85 ns → 40 ns

• Program memory tăng mạnh

• HSC từ 6 → 8

• PROFINET 1 port → 2 ports

CPU 1214 – thu hẹp đáng kể

• Rộng 110/130/150mm → 80mm

• Tốc độ 85 ns → 40 ns

• RAM mở rộng đáng kể

• AI/AO tích hợp chuyển sang dạng tùy chọn (SB)

TIA Portal V20 – Nền tảng cho S7-1200 G2

Siemens thiết kế G2 chạy trên TIA Portal V20 trở lên.

Điểm quan trọng:

• Từ V20, không cần STEP 7 Safety Basic riêng

• Một license STEP 7 Basic duy nhất lập trình được cả Standard + Fail-safe

• Hỗ trợ đầy đủ G2: CPU, SM, SB, F-I/O

• Tương thích ET200SP bản F

Roadmap – Lộ trình sản phẩm của Siemens

2024

• Ra mắt CPU Standard G2

• Danh mục lớn SB/SM analog & digital

2025

• Ra mắt CPU Fail-safe G2

• Ra mắt F-Signal Boards và F-Signal Modules

2026 trở đi

• Thêm module truyền thông mới

• Tích hợp OPC UA

• Mở rộng Motion Control

• Cải thiện khả năng giao tiếp IoT

G2 là nền tảng dài hạn, Siemens sẽ mở rộng mạnh trong 3–5 năm tới.

Kết luận

PLC S7-1200 G2 là bước nhảy vọt trong phân khúc “basic automation” của Siemens. Dựa trên thông tin chính thức của Siemens, có thể khẳng định S7-1200 G2 mang lại:

• Hiệu năng cao hơn

• Kích thước nhỏ hơn

• Nhiều tính năng tích hợp hơn

• Safety dễ dùng hơn

• Motion Control mạnh mẽ

• Chẩn đoán thông minh hơn (NFC)

Đây là lựa chọn tuyệt vời cho doanh nghiệp và kỹ sư đang hướng đến hệ thống tự động hóa linh hoạt, hiện đại và tối ưu chi phí.

Giới thiệu về H&T Automation

H&T Automation là đơn vị chuyên cung cấp các khóa học, giải pháp và thiết bị về mảng tự động hóa, từ thiết kế hệ thống điều khiển, lập trình PLC – HMI, đến tư vấn lựa chọn thiết bị công nghiệp.
Với đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm và định hướng chia sẻ kiến thức chuẩn kỹ thuật – thực tế, H&T Automation luôn đồng hành cùng khách hàng và học viên trên con đường phát triển tự động hóa thông minh, an toàn và hiệu quả.