西門子SIEMENS SIMATIC S7-1500
概述
模塊化、可擴(kuò)展通用系統(tǒng)，IP20 防護(hù)等級(jí)
適用于離散自動(dòng)化領(lǐng)域中各種自動(dòng)化應(yīng)用的系統(tǒng)解決方案
具有極高性能和可用性
可專門通過(guò) Ttally Integrated Autmatin Prtal 平臺(tái)中的 STEP 7 Prfessinal V12 及更高的型號(hào)進(jìn)行組態(tài)
性能
提高性能
高速指令執(zhí)行:
語(yǔ)言擴(kuò)展
新數(shù)據(jù)類型
更快速的背板總線
經(jīng)過(guò)優(yōu)化的代碼生成
功能強(qiáng)大的通信：
PRFINET I（2 端口交換機(jī)）標(biāo)準(zhǔn)接口；
從 CPU 1515-2 PN 起，具有一個(gè)更多額外的集成 PRFINET 接口，例如，用于網(wǎng)絡(luò)分離
可針對(duì)總線系統(tǒng)和點(diǎn)到點(diǎn)連接，通過(guò)通信模塊進(jìn)行擴(kuò)展
集成技術(shù)
無(wú)需附加模塊就可集成運(yùn)動(dòng)控制功能：
通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的塊 (PLCpen) 來(lái)連接模擬驅(qū)動(dòng)器和 PRFIdrive 驅(qū)動(dòng)器
運(yùn)動(dòng)控制功能支持轉(zhuǎn)速控制軸和定位軸以及外部編碼器
軸之間實(shí)現(xiàn)位置**的齒輪傳動(dòng)
全面跟蹤所有 CPU 標(biāo)簽，以進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷和間歇錯(cuò)誤檢測(cè)；
擁有有效調(diào)試和快速優(yōu)化驅(qū)動(dòng)器和控制裝置
廣泛的控制功能：
例如，可輕松組態(tài)的塊可進(jìn)行控制參數(shù)的自動(dòng)優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)*優(yōu)控制質(zhì)量
通過(guò)提供的工藝模塊獲得附加功能：
例如，高速計(jì)數(shù)、位置檢測(cè)或高達(dá) 1 MHz 信號(hào)的測(cè)量
安全集成
保證人身安全和機(jī)器安全 – 在集成式完整系統(tǒng)框架內(nèi)
故障安全 SIMATIC S7-1500F 控制器可在同一控制器上處理標(biāo)準(zhǔn)程序和安全程序。
在 TIA 博途中，使用相同的編輯器生成故障安全和標(biāo)準(zhǔn)用戶程序；例如，這樣就能向評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)用戶程序中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)那樣，評(píng)估故障安全數(shù)據(jù)。由于這種軟
件集成，故障安全應(yīng)用也可利用 SIMATIC 的系統(tǒng)有點(diǎn)和全面功能。
集成安全功能
通過(guò)密碼進(jìn)行知識(shí)保護(hù)，防止未經(jīng)授權(quán)讀取和修改程序塊
通過(guò)復(fù)制保護(hù)來(lái)提高保護(hù)程度，防止未經(jīng)授權(quán)而復(fù)制程序塊：
通過(guò)復(fù)制保護(hù)，可將 SIMATIC 存儲(chǔ)卡上的程序塊與其序列號(hào)綁定，以便只有在將配置的存儲(chǔ)卡插到 CPU 中時(shí)，該程序塊才可運(yùn)行。
具有四個(gè)不同授權(quán)級(jí)別的權(quán)限：
可向各個(gè)用戶組分配不同訪問(wèn)權(quán)限。通過(guò)新的保護(hù)級(jí)別 4，還可以限制與 HMI 設(shè)備之間的通信。
改進(jìn)了操作保護(hù)：
控制器將會(huì)檢測(cè)到組態(tài)數(shù)據(jù)的更改或未授權(quán)傳輸。
用于以太網(wǎng)通信處理器 (CP 1543-1)：
通過(guò)防火墻提供附加訪問(wèn)保護(hù)
建立安全 VPN 連接（V12 SP1 或更高版本）
設(shè)計(jì)與操作
CPU 帶有用于顯示普通文本信息的顯示屏：
可顯示所有連接模塊的訂貨號(hào)、固件版本和序列號(hào)信息
直接在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置 CPU 的 IP 地址以及進(jìn)行其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，無(wú)需使用編程設(shè)備
直接以普通文本形式顯示錯(cuò)誤消息，可縮短停機(jī)時(shí)間
所有模塊采用統(tǒng)一的前連接器，并具有用于靈活形成電壓組的集成式電壓橋接件，從而簡(jiǎn)化了庫(kù)存，降低了接線成本
S7-1500 安裝導(dǎo)軌上集成有 DIN 導(dǎo)軌：
快速、方便地安裝小型斷路器、繼電器等附加組件
通過(guò)信號(hào)模塊進(jìn)行集中擴(kuò)展：
可根據(jù)任何應(yīng)用的要求進(jìn)行靈活調(diào)整
數(shù)字量信號(hào)模塊的系統(tǒng)電纜連接：
可快速、清晰地進(jìn)行安排，以連接至現(xiàn)場(chǎng)的傳感器和執(zhí)行器并在控制柜中進(jìn)行簡(jiǎn)便接線
電源：
負(fù)載電源模塊（電源模塊）為模塊提供 24 V 電源
電源模塊可通過(guò)背板總線向模塊內(nèi)部電路供電
分布式擴(kuò)展：
通過(guò) PRFINET 接口模塊 IM 155-5，可針對(duì) ET 200MP I/ 系統(tǒng)使用*多 30 個(gè)信號(hào)模塊、通信模塊和工藝模塊
在集中和分布式運(yùn)行的操作和系統(tǒng)功能方面沒(méi)有差別
集成系統(tǒng)診斷
CPU 的集成系統(tǒng)診斷，默認(rèn)情況下已激活：
在顯示屏上以及 TIA Prtal、HMI 和 Web 服務(wù)器中以普通文本形式一致地顯示系統(tǒng)診斷信息，甚至可顯示變頻器消息。即使 CPU 處于停止?fàn)顟B(tài)，也會(huì)更新
消息。
系統(tǒng)診斷功能集成在 CPU 固件中。無(wú)需由用戶進(jìn)行組態(tài)。組態(tài)發(fā)生改變時(shí)，會(huì)自動(dòng)對(duì)診斷信息進(jìn)行更新。
數(shù)據(jù)記錄（歸檔）和配方
SIMATIC 存儲(chǔ)卡：
插入式裝載存儲(chǔ)器
可進(jìn)行固件更新
STEP 7 項(xiàng)目（包括注釋和符號(hào)）、附加文檔或 csv 文件（用于配方和歸檔）的存儲(chǔ)選項(xiàng)
通過(guò) SD 讀卡器并使用 ffice 工具，可方便地訪問(wèn)與設(shè)備相關(guān)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和組態(tài)數(shù)據(jù)（與控制器之間的雙向數(shù)據(jù)交換）
集成 wed 服務(wù)器：
- 通過(guò) Web 瀏覽器，可方便地訪問(wèn)與設(shè)備相關(guān)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和組態(tài)數(shù)據(jù)
認(rèn)證
SIMATIC S7-1500 符合以下國(guó)家和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：
cULus 認(rèn)證
cULus HazLc 認(rèn)證
FM 認(rèn)證
ATEX 認(rèn)證僅限于 24 V，不適用于 230 V
CE
C-TICK
KCC
IECEx（僅限 24 V；不適用于 230 V）
EN 61000-6-4
EN 60068-2-1/ -2/ -6/ -14/ -27/ -30/ -32
EN 61131-2
此SIMATIC存儲(chǔ)卡也可用于存儲(chǔ)STEP 7項(xiàng)目，包括注釋和符號(hào)、其它文檔或csv文件(用于配方和歸檔)。使用系統(tǒng)函數(shù)(SFC)和用戶程序，可以創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊
，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在SIMATIC存儲(chǔ)卡上。
標(biāo)準(zhǔn)型 CPU
CPU 1511-1 PN:
適用于對(duì)程序范圍和處理速度具有中等要求的應(yīng)用，用于通過(guò) PRFINET I 進(jìn)行分布式配置。
CPU 1513-1 PN:
適用于對(duì)程序范圍和處理速度具有中等要求的應(yīng)用，用于通過(guò) PRFINET I 進(jìn)行分布式配置。
CPU 1515-2 PN:
適用于在程序范圍、網(wǎng)絡(luò)和處理速度方面具有中等/較高要求的應(yīng)用，可通過(guò) PRFINET I 進(jìn)行分布式配置；可以使用具有單獨(dú) IP 地址的附加集成 PRFINET
接口，例如，用于網(wǎng)絡(luò)分離。
CPU 1516-3 PN/DP：
適用于對(duì)程序范圍和處理速度具有較高要求的應(yīng)用，用于通過(guò) PRFINET I 和 PRFIBUS DP 進(jìn)行分布式配置。附加的集成 PRFINET 接口，具有單獨(dú)的 IP 地
址，可用于網(wǎng)絡(luò)分離等。
CPU 1517-3 PN/DP：
適用于對(duì)程序范圍、聯(lián)網(wǎng)和處理速度具有很高要求的應(yīng)用，用于通過(guò) PRFINET I 和 PRFIBUS DP 進(jìn)行分布式配置。例如，具備獨(dú)立 IP 地址的附加集成式
PRFINET 接口可用來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隔離。
CPU 1518-4 PN/DP：
適用于在程序范圍和網(wǎng)絡(luò)方面具有極高要求的應(yīng)用，且滿足處理速度方面的極高要求。可通過(guò) PRFINET I 和 PRFIBUS DP 進(jìn)行分布式配置；可以使用具有單
獨(dú) IP 地址的兩個(gè)附加集成 PRFINET 接口，例如，用于網(wǎng)絡(luò)分離。
故障安全型 CPU
CPU 1511F-1 PN：
*經(jīng)濟(jì)實(shí)用的入門級(jí) CPU，適用于在分散生產(chǎn)技術(shù)中對(duì)處理性能和響應(yīng)速度具有中等要求的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用和故障安全應(yīng)用。
CPU 1513F-1 PN：
具有中到高容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的 CPU，適用于除集中式 I/ 外還包含分布式自動(dòng)化結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用和故障安全應(yīng)用。
CPU 1515F-2 PN：
適用于對(duì)程序范圍和處理速度具有中等/較高要求的應(yīng)用，用于通過(guò)帶有 PRFIsafe 的 PRFINET I 實(shí)現(xiàn)分布式配置。
CPU 1516F-3 PN/DP:
適用于對(duì)程序范圍和處理速度具有中等/較高要求的標(biāo)準(zhǔn)和故障安全應(yīng)用，用于通過(guò)帶 PRFIsafe 的 PRFINET I 和 PRFIBUS DP 實(shí)現(xiàn)分布式配置。
CPU 1517F-3 PN/DP：
適用于對(duì)程序范圍、聯(lián)網(wǎng)和處理速度具有很高要求的標(biāo)準(zhǔn)和故障安全應(yīng)用，用于通過(guò)帶 PRFIsafe 的 PRFINET I 和 PRFIBUS DP 進(jìn)行分布式配置。例如，具
備獨(dú)立 IP 地址的附加集成式 PRFINET 接口可用來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隔離。
CPU 1518F-4 PN/DP:
適用于對(duì)程序范圍和處理速度具有較高要求的標(biāo)準(zhǔn)和故障安全應(yīng)用，用于通過(guò)帶 PRFIsafe 的 PRFINET I 和 PRFIBUS DP 實(shí)現(xiàn)分布式配置。附加的集成
PRFINET 接口，具有單獨(dú)的 IP 地址，可用于網(wǎng)絡(luò)分離等。
緊湊型CPU
CPU 1511C-1 PN：
具有集成 I/ 和工藝功能，適用于對(duì)程序范圍和處理速度具有中等要求的應(yīng)用，通過(guò) PRFINET I 進(jìn)行分布式配置。
CPU 1512C-1 PN：
具有集成 I/ 和工藝功能，適用于對(duì)程序范圍和處理速度具有中等要求的應(yīng)用，通過(guò) PRFINET I 進(jìn)行分布式配置。
設(shè)計(jì)
所有 CPU 都具有堅(jiān)固的緊湊型塑料外殼，控制器的前蓋上集成有一個(gè)顯示屏。
模塊的前面包括：
狀態(tài)和故障 LED
CPU 還具有以下配置：
一個(gè) SIMATIC 存儲(chǔ)卡插槽；
需使用存儲(chǔ)卡才能運(yùn)行。
模式開(kāi)關(guān)
PRFINET I IRT 接口（2 端口交換機(jī)）
PRFIBUS 接口（CPU 1516-3 PN/DP和更高型號(hào)）
PRFINET 接口（CPU 1515-2 PN 及更高性型號(hào)）
I/O 模塊
以下模塊類型可用于 SIMATIC S7-1500/ET 200MP：
數(shù)字量輸入模塊
數(shù)字量輸出模塊
數(shù)字量輸入/輸出模塊
模擬量輸入模塊
模擬 I/ 模塊
模擬量輸出模塊
包括高速 (HS) 模擬量模塊，無(wú)論激活的通道數(shù)如何，基本執(zhí)行時(shí)間都是 62.5 μs
用于計(jì)數(shù)和定位的工藝模塊
用于點(diǎn)到點(diǎn)通信和總線連接的通信模塊
不久將可供貨 用于面向安全的應(yīng)用的故障安全模塊
提供了各種模塊等級(jí)，可使用戶在其應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)*佳擴(kuò)展。 模塊本身通過(guò)標(biāo)簽進(jìn)行相應(yīng)標(biāo)記：
BA（基本型）： 簡(jiǎn)易低成本模塊，無(wú)診斷功能，沒(méi)有參數(shù)
ST（標(biāo)準(zhǔn)型）： 具有與模塊或負(fù)載組相關(guān)的診斷的模塊，如果適用，帶有參數(shù)；模擬量模塊： 準(zhǔn)確度等級(jí) 0.3%
HF（高性能型）： 具有與通道相關(guān)的診斷和參數(shù)設(shè)置的模塊；對(duì)于模擬量模塊： 準(zhǔn)確度等級(jí) 0.1%，抗擾度和電流隔離程度提高
HS（高速型）：具有極端濾波和轉(zhuǎn)換時(shí)間的模塊適用于超高速應(yīng)用；例如 8 通道模擬量模塊，無(wú)論激活的通道數(shù)如何，基本執(zhí)行時(shí)間都是 62.5 μs。
I/ 模塊的附件：
標(biāo)簽紙：
可插入到 I/ 模塊中（10 張 DIN A4 標(biāo)簽紙，每張標(biāo)簽紙帶有 10 個(gè)標(biāo)簽，預(yù)穿孔，可使用標(biāo)準(zhǔn)激光打印機(jī)進(jìn)行打��；可用顏色： Al 灰）
屏蔽連接：
SIMATIC S7-1500 系統(tǒng)（模擬量模塊和工藝模塊）提供了一個(gè)簡(jiǎn)易屏蔽連接套件，無(wú)需使用工具即可安裝。 此套件包含一個(gè) 24 V DC 饋電元件、一個(gè)屏蔽
夾和一個(gè)通用屏蔽端子。 該屏蔽端子可用于單根細(xì)干線電纜、多根細(xì)干線電纜或一根粗干線電纜。 由于對(duì) 24 V DC 電源和測(cè)量信號(hào)進(jìn)行分離，并且在屏蔽
和信號(hào)電纜之間具有低阻抗連接，因此可確保較高的 EMC 穩(wěn)定性和抗干擾性。
統(tǒng)一的 40 針前連接器
I/ 模塊的前門或自組裝背板總線的 U 型連接器等其它附件
工藝模塊
工藝模塊中具有硬件級(jí)的信號(hào)處理功能，可對(duì)各種傳感器進(jìn)行快速計(jì)數(shù)、測(cè)量和位置記錄。
SIMATIC S7-1500 CPU 中已集成有運(yùn)動(dòng)控制和高速計(jì)數(shù)器之類的工藝功能，可通過(guò) STEP 7 進(jìn)行操作。
SIMATIC S7-1500 和 ET 200MP 的工藝模塊
模塊帶有時(shí)間控制控制的輸入和輸出，用于執(zhí)行響應(yīng)時(shí)間為數(shù)微秒的**開(kāi)關(guān)功能
高速計(jì)數(shù)和位置檢測(cè)模塊帶有不同的位置傳感器
具有用于完成過(guò)程級(jí)別的任務(wù)且響應(yīng)時(shí)間較短的集成輸入和輸出
特性和客戶收益
在高速計(jì)數(shù)和測(cè)量任務(wù)中，可快速進(jìn)行信號(hào)預(yù)處理
可接入定位增量式編碼器和 SSI **值編碼器
SIMATIC STEP 7 V12 中集成有直觀高效的用戶組態(tài)界面
采用工藝對(duì)象，提高了編程效率
對(duì)內(nèi)部/外部結(jié)果和計(jì)數(shù)器值采用不同的過(guò)程報(bào)警，實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)
CPU 處于 STP 模式下，也可對(duì)模塊操作進(jìn)行組態(tài)
可在 S7-1500 CPU 中集中操作，也可在 ET 200MP I/ 系統(tǒng)中進(jìn)行分布式操作
通訊模塊
集成有各種接口，可通過(guò) PRFINET 和 PRFIBUS DP 進(jìn)行通信。S7-1500 的通信模塊增加一些額外的通信功能或者更多接口，從而提升模塊的通信能力。
通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的鏈接，通訊模板用于數(shù)據(jù)交換
用于連接至 PRFIBUS 的通信模塊
用于連接至工業(yè)以太網(wǎng)的通信模塊
CM PtP: 通過(guò)點(diǎn)到點(diǎn)連接實(shí)現(xiàn)串行通信
4 種通信模塊，可通過(guò)串行接口連接自動(dòng)化組件。
可連接舊系統(tǒng)和外部系統(tǒng)
可連接數(shù)據(jù)讀卡器或特殊傳感器
可集中使用，也可在分布式 ET 200MP I/ 系統(tǒng)中使用
帶有各種物理接口，如 RS232、RS422 或者 RS485
可預(yù)定義各種協(xié)議，如 3964(R)、Mdbus RTU 或 USS
可使用基于 Freeprt 的應(yīng)用特定協(xié)議 (ASCII)
所有模塊使用統(tǒng)一的編程接口
診斷報(bào)警可用于簡(jiǎn)單故障修復(fù)
CP 1543-1: 帶有安全功能的工業(yè)以太網(wǎng)連接
CP 1543-1 通信模塊憑借其高通信性能，極大地拓展了 S7-1500 的應(yīng)用領(lǐng)域。
除 CPU 密碼保護(hù)之外，還可通過(guò)狀態(tài)檢測(cè)防火墻確保工業(yè)以太網(wǎng)連接的安全性
可分別組態(tài)本地訪問(wèn)權(quán)限和遠(yuǎn)程訪問(wèn)權(quán)限
通過(guò)電子郵件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單報(bào)警，并通過(guò) FTP(S) 文件傳輸協(xié)議將產(chǎn)品數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂朴?jì)算機(jī)中
靈活集成在基于 IPv6 的架構(gòu)中
支持網(wǎng)絡(luò)分段，可構(gòu)建具有同一 IP 地址的相同設(shè)備
可在 TIA 博途中構(gòu)建包含安全功能在內(nèi)的整體項(xiàng)目
CM 1542-5: 高性能的 PRFIBUS 模塊
CM 1542-5 符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) IEC 61158/61784，支持 PRFIBUS DP 主站功能和 PRFIBUS DP 從站功能。通過(guò)該模塊，可以將 PRFIBUS 設(shè)備連接到不帶 PRFIBUS
接口的 S7-1500 控制器的CPU 上。
使用附加的 PRFIBUS 電纜，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)快速擴(kuò)展
可為單個(gè)自動(dòng)化任務(wù)分隔不同的 PRFIBUS 子網(wǎng)
減少了 S7-1500 CPU 中的通信任務(wù)，提高系統(tǒng)性能
可連接其他供應(yīng)商提供的 PRFIBUS 從站
發(fā)生故障時(shí)，網(wǎng)絡(luò)分隔技術(shù)可降低模塊替換成本。
TIA Prtal V12 中，集成了項(xiàng)目規(guī)劃功能
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