Dòng SIMATIC S7-1200 của Siemens đã tạo nên một chuẩn mực mới cho phân khúc “Basic Controller” kể từ khi ra mắt, mang đến sự kết hợp mạnh mẽ giữa hiệu năng, tính linh hoạt và khả năng tích hợp thông qua nền tảng TIA Portal cùng truyền thông PROFINET. Giờ đây, để đáp ứng những yêu cầu ngày càng cao của tự động hóa hiện đại và Công nghiệp 4.0 – đòi hỏi tốc độ xử lý nhanh hơn, bộ nhớ lớn hơn, kết nối IoT linh hoạt và bảo mật tăng cường – Siemens đã chính thức giới thiệu thế hệ tiếp theo: PLC S7-1200 G2. Đây là một bước tiến vượt bậc về phần cứng, không chỉ kế thừa những ưu điểm của dòng S7-1200 nguyên bản mà còn tích hợp những công nghệ tiên tiến, hứa hẹn sẽ là “bộ não” tiêu chuẩn mới cho vô số ứng dụng tự động hóa, đặc biệt là trong lĩnh vực chế tạo máy (OEM).

Tổng quan về Bộ lập trình PLC S7-1200 G2

PLC S7-1200 G2 là gì?

PLC S7-1200 G2 (Generation 2 – Thế hệ thứ hai) là thế hệ phần cứng mới nhất của dòng bộ điều khiển logic khả trình SIMATIC S7-1200. Về chức năng cốt lõi, nó vẫn là một bộ máy tính công nghiệp nhỏ gọn, được thiết kế để điều khiển tự động các máy móc và quy trình sản xuất. Chúng thực thi các chương trình logic do người dùng lập trình, đọc trạng thái từ các cảm biến và nút nhấn (Input), và ra lệnh điều khiển các thiết bị chấp hành như động cơ, van điện từ, đèn báo (Output).

Tuy nhiên, điểm khác biệt căn bản của G2 nằm ở kiến trúc phần cứng bên trong. Nó được xây dựng trên một nền tảng chipset và vi xử lý hoàn toàn mới, mang lại một sự nâng cấp đáng kể về hiệu suất xử lý, dung lượng bộ nhớ làm việc và khả năng kết nối mạng so với dòng S7-1200 trước đó. Thế hệ G2 được tối ưu hóa để giải quyết các bài toán tự động hóa phức tạp hơn, xử lý dữ liệu lớn hơn và tích hợp dễ dàng vào các kiến trúc nhà máy thông minh và IoT. Giống như dòng S7-1200 nguyên bản, S7-1200 G2 vẫn được lập trình độc quyền trên nền tảng TIA Portal (Total Integrated Automation), nhưng sẽ yêu cầu các phiên bản phần mềm TIA Portal mới nhất (ví dụ: V18, V19 trở lên) để có thể cấu hình và khai thác hết các tính năng mới của phần cứng.

Có gì mới trong S7-1200 G2?

Sự ra mắt của G2 mang đến những cải tiến kỹ thuật đột phá, giải quyết những giới hạn và đáp ứng các yêu cầu mới của thị trường:

1. Hiệu năng CPU vượt trội: Nhờ kiến trúc vi xử lý đa lõi mới, tốc độ thực thi lệnh (instruction execution time) của CPU G2 nhanh hơn đáng kể so với dòng S7-1200 trước đó. Điều này cho phép rút ngắn thời gian vòng quét (scan cycle time), tăng tốc độ đáp ứng của hệ thống. Đối với các nhà chế tạo máy, điều này có nghĩa là có thể tăng tốc độ chu kỳ máy, điều khiển các cơ cấu servo hoặc biến tần chính xác hơn ở tốc độ cao, đồng thời xử lý mượt mà các thuật toán điều khiển phức tạp như PID hoặc các phép tính toán học nặng.
2. Bộ nhớ (Work Memory) lớn hơn nhiều: Đây là một trong những nâng cấp quan trọng nhất. Các CPU G2 được trang bị dung lượng bộ nhớ làm việc (Work Memory – RAM) lớn hơn đáng kể so với thế hệ trước. Điều này gỡ bỏ một rào cản lớn, cho phép các kỹ sư tự do phát triển các chương trình điều khiển lớn hơn, phức tạp hơn, sử dụng nhiều khối hàm (FC/FB) hơn, tạo ra các cấu trúc dữ liệu (UDT) phức tạp và lưu trữ nhiều dữ liệu lịch sử (data logging) hoặc công thức sản phẩm (recipe management) trực tiếp trên PLC.
3. Hai cổng PROFINET tiêu chuẩn: Một cải tiến cực kỳ thực dụng là hầu hết các CPU S7-1200 G2, kể cả các dòng cơ bản, đều được trang bị 2 cổng PROFINET (hoạt động như một switch 2 cổng tích hợp). Ở dòng S7-1200 trước đó (chỉ có 1 cổng), việc kết nối đồng thời với HMI và biến tần thường đòi hỏi phải mua thêm một switch Ethernet công nghiệp. Với 2 cổng trên G2, kỹ sư có thể tiết kiệm chi phí phần cứng và không gian quý giá trong tủ điện. Nó cho phép dễ dàng xây dựng mạng kiểu Line topology (nối chuỗi) hoặc thực hiện phân tách mạng (một cổng cho mạng nội bộ của máy, một cổng kết nối lên mạng nhà máy).
4. Bus backplane tốc độ cao: Tốc độ giao tiếp trên bus nội bộ (bus ở mặt sau CPU để kết nối các module mở rộng) đã được tăng cường. Điều này cải thiện tốc độ trao đổi dữ liệu giữa CPU và các module tín hiệu (SM), module truyền thông (CM), đặc biệt hữu ích khi sử dụng các module đòi hỏi băng thông cao như module analog tốc độ cao hay module đếm/đo lường chính xác.
5. Tích hợp Bảo mật Nâng cao (Security Integrated): Thế hệ G2 được thiết kế với các cơ chế bảo mật mạnh mẽ hơn ở cấp độ phần cứng. Các tính năng như khởi động an toàn (Secure Boot), mã hóa firmware và chương trình, cùng với việc quản lý chứng chỉ số giúp bảo vệ PLC khỏi các truy cập trái phép, sao chép chương trình (know-how protection) và các cuộc tấn công mạng, đáp ứng các tiêu chuẩn an ninh mạng công nghiệp ngày càng khắt khe (IEC 62443).

Các dòng CPU S7-1200 G2 nổi bật

Trong giai đoạn đầu ra mắt, Siemens tập trung vào việc nâng cấp các dòng CPU phổ biến nhất và mở rộng đáng kể các phiên bản Failsafe (An toàn).

CPU 1212C G2

CPU 1212C G2 là dòng CPU cơ bản nhất trong thế hệ phần cứng mới. Nó được định vị để thay thế cho CPU 1212C của dòng S7-1200 nguyên bản, nhắm đến các ứng dụng điều khiển máy móc độc lập, các trạm bơm, hệ thống xử lý vật liệu đơn giản. Mặc dù là dòng cơ bản, nó được hưởng lợi toàn bộ từ nền tảng G2 với tốc độ xử lý nhanh hơn, bộ nhớ lớn hơn và đặc biệt là 2 cổng PROFINET tích hợp, làm cho nó trở thành một lựa chọn mạnh mẽ và linh hoạt hơn nhiều. Nó hỗ trợ mở rộng tối đa 2 module tín hiệu (SM).

CPU 1212FC G2

Đây là phiên bản Failsafe (An toàn) của CPU 1212C G2. Chữ “F” (hay “FC”) biểu thị khả năng lập trình cả logic điều khiển tiêu chuẩn và logic an toàn (Safety Logic) trên cùng một CPU, trong cùng một môi trường TIA Portal. CPU 1212FC được chứng nhận đạt các cấp độ an toàn cao (SIL 3 theo IEC 62061, PLe theo ISO 13849-1), cho phép xử lý trực tiếp các tín hiệu từ thiết bị an toàn như nút dừng khẩn cấp (Emergency Stop), rào cản ánh sáng (Light Curtain), khóa liên động cửa an toàn (Safety Interlock). Đây là giải pháp tích hợp an toàn hiệu quả về chi phí cho các máy móc nhỏ cần tuân thủ các quy định an toàn máy móc quốc tế.

CPU 1214C G2

CPU 1214C G2 là dòng CPU tầm trung và được kỳ vọng sẽ là “con ngựa thồ” (workhorse) chủ lực của thế hệ G2. Nó được trang bị số lượng I/O tích hợp nhiều hơn (14 DI / 10 DO / 2 AI) và quan trọng nhất là khả năng mở rộng mạnh mẽ lên đến 8 module tín hiệu (SM). Với hiệu năng xử lý vượt trội, bộ nhớ dồi dào và 2 cổng PROFINET, CPU 1214C G2 đủ sức đảm nhiệm các máy móc phức tạp hơn, các trạm điều khiển trong một dây chuyền sản xuất nhỏ, hoặc các hệ thống tự động hóa tòa nhà (HVAC, BMS) quy mô vừa.

CPU 1214FC G2

Đây là phiên bản Failsafe của CPU 1214C G2. Nó kết hợp hoàn hảo giữa hiệu năng cao, khả năng mở rộng lớn (8 module) và chức năng an toàn toàn diện. CPU 1214 FC là giải pháp lý tưởng cho các nhà chế tạo máy (OEM) làm các máy phức tạp như máy ép thủy lực, robot công nghiệp nhỏ, trạm đóng gói tự động, máy công cụ… nơi có nhiều khu vực an toàn, yêu cầu nhiều tín hiệu I/O an toàn (F-DI/F-DO) và các logic an toàn phức tạp (ví dụ: điều khiển tốc độ an toàn – Safely Limited Speed), tất cả được tích hợp gọn gàng trong một bộ điều khiển duy nhất.

So sánh các dòng CPU của S7-1200 G2

Để giúp các kỹ sư dễ dàng đưa ra quyết định, bảng so sánh dưới đây tóm tắt các thông số kỹ thuật then chốt của các dòng CPU G2 phổ biến.

Dòng CPU	Phân loại	Bộ nhớ Work Memory (Ước tính)	I/O Tích hợp (DI/DO/AI)	Cổng PROFINET	Khả năng mở rộng (Module)	Tích hợp An toàn (Failsafe)	Ứng dụng tiêu biểu
CPU 1212C G2	Tiêu chuẩn (Standard)	~100 KB	8 DI / 6 DO / 2 AI	2 cổng	Tối đa 2 module tín hiệu (SM)	Không	Máy độc lập, máy bơm, trạm điều khiển nhỏ, hệ thống đơn giản.
CPU 1212FC G2	An toàn (Failsafe)	~125 KB	8 DI / 6 DO / 2 AI	2 cổng	Tối đa 2 module tín hiệu (SM)	Có (SIL 3 / PLe)	Máy nhỏ có 1-2 chức năng an toàn (E-Stop, Light Curtain).
CPU 1214C G2	Tiêu chuẩn (Standard)	~150 KB	14 DI / 10 DO / 2 AI	2 cổng	Tối đa 8 module tín hiệu (SM)	Không	Máy phức tạp, dây chuyền sản xuất nhỏ, hệ thống HVAC/BMS.
CPU 1214FC G2	An toàn (Failsafe)	~175 KB	14 DI / 10 DO / 2 AI	2 cổng	Tối đa 8 module tín hiệu (SM)	Có (SIL 3 / PLe)	Máy móc phức tạp có nhiều khu vực an toàn, máy ép, robot.

Ứng dụng thực tế của PLC S7-1200 G2

Sức mạnh phần cứng được nâng cấp toàn diện giúp S7-1200 G2 đảm nhận tốt hơn và mở rộng phạm vi ứng dụng:

Máy móc sản xuất (OEM)

Đây vẫn là lĩnh vực ứng dụng chính. Các nhà chế tạo máy đóng gói, máy dán nhãn, máy chiết rót, máy CNC mini, máy dệt, máy chế biến thực phẩm… sẽ được hưởng lợi trực tiếp từ tốc độ xử lý nhanh hơn (giúp tăng thông lượng sản phẩm), bộ nhớ lớn hơn (cho phép tích hợp nhiều tính năng thông minh hơn) và 2 cổng PROFINET (giúp giảm chi phí tủ điện và đơn giản hóa kết nối). Các phiên bản FC giúp họ dễ dàng đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn máy móc quốc tế.

Hệ thống Băng tải và Logistics

Khả năng kết nối mạng PROFINET (daisy-chain) dễ dàng thông qua 2 cổng tích hợp, cùng với các bộ đếm tốc độ cao (HSC) và khả năng xử lý ngắt nhanh hơn, làm cho G2 rất phù hợp để điều khiển các hệ thống phân loại sản phẩm tự động, hệ thống băng tải phức tạp trong các trung tâm phân phối và kho thông minh, cũng như các hệ thống xe tự hành AGV.

Tự động hóa Tòa nhà (BMS/HVAC)

Với khả năng xử lý mạnh mẽ, bộ nhớ lớn và hỗ trợ các module truyền thông chuyên dụng (như module BACnet/IP hoặc Modbus TCP), S7-1200 G2 có thể đảm nhận vai trò của một bộ điều khiển trung tâm (DDC) mạnh mẽ và linh hoạt. Nó có thể quản lý các hệ thống HVAC phức tạp (điều khiển AHU, Chiller, VAV), giám sát và lưu trữ dữ liệu tiêu thụ năng lượng, và tích hợp liền mạch vào hệ thống BMS tổng của tòa nhà.

Điều khiển Quy trình Đơn giản

Mặc dù không phải là dòng PLC chuyên dụng cho điều khiển quá trình như S7-400, S7-1200 G2 với các thuật toán PID được cải tiến, khả năng xử lý tín hiệu analog nhanh và bộ nhớ lớn vẫn là một giải pháp điều khiển hiệu quả về chi phí cho các quy trình đơn giản hoặc các cụm skid (module) trong ngành thực phẩm, đồ uống, xử lý nước, trạm bơm…

Hướng dẫn chọn S7-1200 G2 phù hợp 

Việc lựa chọn đúng CPU G2 ngay từ đầu sẽ quyết định hiệu quả và chi phí của cả dự án. Hãy tuân theo 6 bước sau:

Bước 1: Liệt kê I/O và Đánh giá khả năng mở rộng

Đây là bước đầu tiên và quan trọng nhất. Liệt kê chi tiết bạn cần bao nhiêu ngõ vào (DI, AI, RTD…) và ngõ ra (DO, AO…). Hãy tính toán cả số lượng I/O hiện tại và dự phòng cho tương lai (khoảng 20-30%).

• Nếu tổng I/O (tích hợp + mở rộng) dự kiến dưới 40-50 điểm, CPU 1212C/FC G2 có thể là lựa chọn kinh tế.
• Nếu tổng I/O vượt quá 50 điểm hoặc bạn dự đoán cần nâng cấp, mở rộng máy trong tương lai, hãy đầu tư vào CPU 1214C/FC G2. Khả năng mở rộng lên đến 8 module của nó mang lại sự linh hoạt và an toàn hơn nhiều so với giới hạn 2 module của 1212.

Bước 2: Xác định yêu cầu An toàn (Safety)

Đây là câu hỏi “CÓ” hoặc “KHÔNG” mang tính quyết định. Hệ thống của bạn có các thiết bị an toàn (nút dừng khẩn, rào cản ánh sáng, cửa an toàn, công tắc kéo dây…) không? Việc đánh giá rủi ro (Risk Assessment) của máy móc sẽ cho bạn câu trả lời.

• Nếu CÓ, bạn bắt buộc phải chọn dòng FC (Failsafe). Việc sử dụng CPU Failsafe giúp tích hợp cả logic điều khiển và logic an toàn vào một bộ điều khiển duy nhất, đơn giản hóa thiết kế, giảm dây nối và dễ dàng đạt các chứng nhận an toàn quốc tế.
• Nếu KHÔNG, hãy chọn dòng C tiêu chuẩn để tối ưu chi phí.

Bước 3: Đánh giá độ phức tạp của chương trình

Chương trình điều khiển của bạn phức tạp đến mức nào? Có nhiều phép tính toán học, xử lý chuỗi ký tự, thuật toán điều khiển PID phức tạp, hay các hàm giao tiếp truyền thông nặng không? Bộ nhớ làm việc (Work Memory) lớn hơn của G2 là một lợi thế lớn so với dòng S7-1200 trước đó. Tuy nhiên, nếu chương trình của bạn thực sự lớn và quan trọng, việc chọn 1214C/FC (với bộ nhớ lớn hơn 1212C/FC) sẽ mang lại không gian “dự phòng” an toàn cho việc phát triển, gỡ lỗi và nâng cấp các tính năng mới trong tương lai.

Bước 4: Lên kế hoạch kết nối mạng

Bạn cần kết nối PLC với những thiết bị nào khác? Màn hình HMI, biến tần, servo drive, robot, hay hệ thống SCADA/MES/Cloud?

• PROFINET: Tất cả các dòng G2 đều có 2 cổng PROFINET, rất thuận lợi cho việc kết nối các thiết bị Siemens hiện đại (HMI, Drive…).
• Modbus RTU (RS485/RS232): Nếu cần kết nối với các thiết bị của bên thứ ba (đồng hồ điện, cảm biến nhiệt độ…) qua chuẩn này, bạn cần tính toán việc bổ sung module truyền thông (CM 1241) hoặc board tín hiệu (SB 1241) cắm trực tiếp lên CPU.
• Kết nối cấp cao (OPC UA, MQTT): Nếu có yêu cầu kết nối IoT, hãy đảm bảo CPU G2 bạn chọn (và phiên bản firmware) hỗ trợ các giao thức này (có thể cần license bổ sung).

Bước 5: Kiểm tra yêu cầu Phần mềm TIA Portal

Đây là một yếu tố kỹ thuật then chốt cần lưu ý khi chuyển sang G2. S7-1200 G2 là nền tảng phần cứng mới, nó sẽ KHÔNG tương thích ngược với các phiên bản TIA Portal cũ (như V13, V15, V17…). Bạn bắt buộc phải sử dụng các phiên bản TIA Portal mới nhất, ví dụ như V18, V19 hoặc cao hơn, để có thể cấu hình và lập trình cho CPU G2. Điều này có nghĩa là bạn phải kiểm tra license phần mềm TIA Portal hiện có của mình và có thể cần phải đầu tư nâng cấp license lên phiên bản mới.

Bước 6: Cân đối Ngân sách và Tầm nhìn tương lai

Đừng chỉ nhìn vào giá mua ban đầu của CPU. Hãy xem xét tổng chi phí sở hữu (TCO) và khả năng phát triển của hệ thống. CPU 1212C G2 có thể rẻ nhất, nhưng nếu 2 năm sau bạn cần mở rộng thêm 3-4 module I/O, bạn sẽ phải thay thế nó bằng CPU 1214. Việc lựa chọn một CPU có khả năng mở rộng dư dả hơn (như 1214) ngay từ đầu, dù chi phí ban đầu cao hơn một chút, thường là một quyết định đầu tư khôn ngoan hơn cho các nhà chế tạo máy có tầm nhìn dài hạn.

Mua PLC S7-1200 G2 uy tín chính hãng ở đâu?

Để đảm bảo chất lượng và hiệu suất, việc mua PLC S7 1200 G2 chính hãng là yếu tố quan trọng. CÔNG TY TNHH TM&DV THIẾT BỊ ĐIỆN MẠNH TÙNG tự hào Đại lý uy tín của Siemens tại Việt Nam, cung cấp đầy đủ CO, CQ, giá cả cạnh tranh và dịch vụ hỗ trợ kỹ thuật từ đội ngũ kỹ sư hơn 10 năm kinh nghiệm. Liên hệ ngay qua hotline 0827 888 528 hoặc email info@mtee.vn để nhận tư vấn và báo giá tốt nhất.

Lời kết 

Sự ra đời của PLC S7-1200 G2 đánh dấu một bước ngoặt quan trọng, không chỉ là một bản nâng cấp phần cứng mà còn là một lời khẳng định của Siemens về việc đưa các công nghệ tự động hóa tiên tiến đến gần hơn với mọi quy mô ứng dụng. Với hiệu năng mạnh mẽ, bộ nhớ dồi dào, khả năng kết nối vượt trội và các tính năng bảo mật tích hợp, S7-1200 G2 thực sự đã xóa nhòa ranh giới mong manh giữa bộ điều khiển cơ bản và bộ điều khiển cao cấp. Đây chính là thời điểm lý tưởng để các nhà chế tạo máy, các nhà máy và các nhà tích hợp hệ thống đầu tư nâng cấp, tạo ra những cỗ máy và hệ thống tự động hóa thông minh hơn, nhanh hơn, an toàn hơn và sẵn sàng cho những thách thức của tương lai Công nghiệp 4.0.

Các câu hỏi thường gặp về S7-1200 G2

PLC S7-1200 G2 có thể lập trình bằng TIA Portal V17 hoặc các phiên bản cũ hơn không?

Không. S7-1200 G2 là một nền tảng phần cứng hoàn toàn mới và yêu cầu các phiên bản phần mềm TIA Portal mới nhất để hỗ trợ, ví dụ như TIA Portal V18, V19 hoặc các phiên bản cao hơn trong tương lai. Phần cứng G2 sẽ không được nhận diện hoặc không thể cấu hình đầy đủ trên các phiên bản TIA Portal cũ hơn V18. Bạn cần kiểm tra và nâng cấp license TIA Portal của mình.

Module mở rộng I/O (SM) và Module truyền thông (CM) của S7-1200 (thế hệ trước) có tương thích với CPU S7-1200 G2 không?

Có. Siemens luôn đảm bảo tính tương thích và bảo vệ đầu tư cho khách hàng. Hầu hết tất cả các module tín hiệu (SM – Signal Modules) và module truyền thông (CM – Communication Modules) hiện có của dòng S7-1200 nguyên bản đều có thể được cắm và hoạt động bình thường với CPU S7-1200 G2. Bus backplane tốc độ cao hơn của G2 cũng giúp khai thác tốt hơn hiệu năng của các module này.

Sự khác biệt chính giữa CPU 1214C G2 và 1214FC G2 là gì? Khi nào tôi nên chọn dòng FC?

Sự khác biệt cốt lõi là chức năng An toàn (Failsafe). CPU 1214FC G2 (chữ F) có khả năng lập trình cả logic điều khiển tiêu chuẩn VÀ logic an toàn (dùng cho nút dừng khẩn, rào cản ánh sáng, khóa cửa an toàn…) đạt chuẩn SIL 3/PLe trong cùng một phần mềm (TIA Portal với Safety Advanced). CPU 1214C G2 chỉ lập trình được logic tiêu chuẩn. Bạn bắt buộc phải chọn dòng “FC” nếu máy móc hoặc hệ thống của bạn có các yêu cầu về an toàn chức năng theo các tiêu chuẩn quốc tế (ví dụ: để đạt chứng nhận CE).

Tại sao 2 cổng PROFINET trên CPU G2 lại là một nâng cấp đáng giá?

Vì nó mang lại sự linh hoạt và tiết kiệm chi phí. Ở dòng S7-1200 trước đó (1 cổng), nếu bạn muốn kết nối PLC với cả màn hình HMI và một biến tần qua PROFINET, bạn thường phải mua thêm một switch Ethernet công nghiệp. Với 2 cổng trên G2, bạn có thể nối thẳng PLC -> HMI -> Biến tần (kiểu mạng line topology) mà không cần switch. Hơn nữa, nó cho phép bạn dễ dàng tách biệt mạng vật lý, ví dụ: cổng 1 dùng cho mạng điều khiển nội bộ của máy, cổng 2 kết nối lên mạng dữ liệu của nhà xưởng.

Mua PLC S7-1200 G2 tại MTEE có được hỗ trợ kỹ thuật về phần cứng mới và phần mềm TIA Portal V19 không?

Chắc chắn. Đây là thế mạnh cốt lõi của CÔNG TY TNHH TM&DV THIẾT BỊ ĐIỆN MẠNH TÙNG. Khi mua hàng, bạn không chỉ nhận được sản phẩm chính hãng G2 mà còn được đội ngũ kỹ sư 10 năm kinh nghiệm của chúng tôi tư vấn miễn phí để chọn đúng cấu hình CPU và module. Đặc biệt, chúng tôi sẽ hỗ trợ bạn các vấn đề kỹ thuật liên quan đến phần cứng G2 mới và việc sử dụng các phiên bản TIA Portal mới nhất, đảm bảo quá trình chuyển đổi và triển khai dự án của bạn diễn ra suôn sẻ và hiệu quả.

---

Cảm ơn quý khách đã truy cập vào website MTEE.VN. Kính chúc quý khách nhận được những thông tin hữu ích và có những trải nghiệm tuyệt vời trên trang.