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S7 控制器中的增强型控制器

增强型控制器尤其适合具有中等和较高复杂程度的应用。长期来看，SIMATIC S7-1500 控制器在离散自动化领域是 SIMATIC S7-300 和 SIMATIC S7-400 控制器的替代产品，是未来工厂的标准 – 凭借*的性能表现和创新的设计与操作方式，提供令人信服的结果。具有模块化扩展能力的 SIMATIC S7 控制器具有长期兼容性，免维护且可以扩展，当然也能在 TIA 博途中进行组态。它们是任何自动化任务的理想解决方案。

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概述

标准型 CPU

• 标准型 SIMATIC S7-1500：
  CPU 1511-1 PN、CPU 1513-1 PN、CPU 1515-2 PN、CPU 1516-3 PN/DP、CPU 1517-3 PN/DP、CPU 1518-4 PN/DP、CPU 1518-4 PN/DP MFP
• 用于 SIMATIC S7-1500 的故障安全 CPU：
  CPU 1511F-1 PN、CPU 1513F-1 PN、CPU 1515F-2 PN、CPU 1516F-3 PN/DP、CPU 1517F-3 PN/DP、CPU 1518F-4 PN/DP、CPU 1518F-4 PN/DP MFP
• S7-1500R/H 的冗余 CPU：
  CPU 1513R-1 PN、CPU 1515R-2 PN、CPU 1517H-3 PN
• 用于 SIMATIC S7-1500 的紧凑型 CPU：
  CPU 1511C-1 PN, CPU 1512C-1 PN
• 用于 SIMATIC S7-1500 的技术型 CPU：
  CPU 1511T-1 PN，CPU 1511TF-1 PN，CPU 1515T-2 PN，CPU 1515TF-2 PN，CPU 1516T-3 PN/DP，CPU 1516TF-3 PN/DP，CPU 1517T-3 PN/DP，CPU 1517TF-3 PN/DP
• 具有不同的性能等级，满足不同的应用领域

易于处理和安装

SIMATIC S7-1500 的操作处理十分方便，在许多新的细节上都具有*的用户友好性。详细的文本信息提供了*工厂透明度。标准化的前连接器简化了备件储存。夹头和标签易于实际分配，缩短了接线时间，促进了发生故障时的诊断。

借助于集成的电压桥，可简单而灵活地形成电压组；自动断路器和继电器等辅助组件可快速、方便地进行安装。模拟量信号屏蔽可确保信号接收的高质量，不受外部电磁干扰的影响。由于便于扩展、可定制化组装且向上兼容，提供了*成本效益和投资安全性。

SIEMENS西门子S7-1500PLC模块 模块概述

SIMATIC S7-1500 具有模块化设计，功能可以扩展。

不同的中央处理单元（CPU 类型）可用于满足多种性能等级要求。提供了各种各样的输入输出信号模块、用于执行特殊工艺功能（如计数）的工艺模块以及集中和分散式通信模块，可作为与机器设备连接的接口。SIMATIC S7-1500 的防护等级为 IP20，适合安装在控制柜内。

中央处理单元

中央处理单元 (CPU) 是 SIMATIC S7-1500 的心脏。这些处理单元执行用户程序并将控制器与其它自动化组件联网。

信号模块

信号模块或 I/O 模块构成控制器与过程之间的接口。它们可在集中式配置以及分散式配置中使用。

工艺模块

工艺模块 (TM) 提供硬件级别的信号预处理，用于各种编码器的高速计数、测量和位置记录。

概述

• 模块化、可扩展通用系统，IP20 防护等级
• 适用于离散自动化领域中各种自动化应用的系统解决方案
• 具有*性能和可用性
• 只能在含有 STEP 7 Professional V12 或更高版本的 Totally Integrated Automation Portal 中进行组态

性能

• 提高性能
  • 高速指令执行:
  • 语言扩展
  • 新数据类型
  • 更快速的背板总线
  • 经过优化的代码生成
• 功能强大的通信：
  • 以 PROFINET IO（双端口开关）作为标准接口；
    从 CPU 1515-2 开始支持，以一个或多个额外的集成 PROFINET 接口作为输入设备，用于网络隔离或用于连接更多的 PROFINET 设备或高速通信设备
  • OPC UA 服务器（数据访问）和客户端作为运行时选件，可轻易将 SIMATIC S7-1500 连接至第三方设备/系统
  • 可针对总线系统和点到点连接，通过通信模块进行扩展

集成技术

• 无需附加模块就可集成运动控制功能：
  • 通过标准化的块 (PLCopen) 来连接模拟驱动器和 PROFIdrive 驱动器
  • 运动控制功能支持速度控制轴、定位轴、相对同步操作（在没有位置同步规范的条件下实现同步）以及外部编码器、凸轮和探头。
  • CPU 技术中还集成了诸如同步操作（利用位置同步规范进行同步）凸轮和和用于控制运动系统等扩展的运动控制功能。
• 全面跟踪所有 CPU 标签，以进行实时诊断和间歇错误检测；
  拥有有效调试和快速优化驱动器和控制装置
• 广泛的控制功能：
  例如，可轻松组态的块可进行控制参数的自动优化以实现 -控制质量
• 通过提供的工艺模块获得附加功能：
  例如，高速计数、位置检测或高达 1 MHz 信号的测量

安全集成

• 保证人身安全和机器安全 – 在集成式完整系统框架内
• 故障安全 SIMATIC S7-1500(T)F 控制器可在同一控制器上处理标准程序和安全程序。
  故障安全用户程序和标准用户程序是在 TIA Portal 中使用相同编辑器创建的；因此，可以像在标准用户程序中分析标准数据那样来分析故障安全数据。由于这种软件集成，故障安全应用也可利用 SIMATIC 的系统有点和全面功能。

冗余系统

CPU 1513R-1 PN、CPU 1515R-2 PN

CPU 1517H-3 PN/FO

• 冗余 S7-1500R/H CPU 适用于需要控制器具有*可用性的应用。
• 两个 CPU 通过一个 PROFINET-IO 环网与 I/O 站相连。通过该环网或通过适用于 S7-1500H 的单独 FOC 同步电缆实现 S7-1500R 的同步。万一 CPU 出现故障，后备 CPU 自动承担过程的控制。数据不会丢失，该过程可迅速继续进行。PROFINET IO 环网确保现场总线发生中断时，所有节点都保持可访问状态。
• 组态方式与标准 CPU 相同。TIA Portal 和冗余 CPU 处理程序与数据的同步。用户不会有任何额外开销。

SIMATIC S7-1500H 操作模式

SIMATIC S7-1500H 操作模式

集成安全功能

• 通过密码进行知识保护，防止未经许可证读取和修改程序块
• 通过复制保护来提高保护程度，防止未经授权而复制程序块：
  通过复制保护，可将 SIMATIC 存储卡上的程序块与其序列号绑定，以便只有在将配置的存储卡插到 CPU 中时，该程序块才可运行。
• 具有四个不同授权级别的权限：
  可向各个用户组分配不同访问权限。通过新的保护级别 4，还可以限制与 HMI 设备之间的通信。
• 改进了操作保护：
  控制器将会检测到组态数据的更改或未授权传输。
• 用于以太网通信处理器 (CP 1543-1)：
  • 通过防火墙提供附加访问保护
  • 建立安全 VPN 连接

设计与操作

• 配备显示器的 CPU，可显示纯文本信息（因特网上的显示仿真工具）：
  • 可显示所有连接模块的订货号、固件版本和序列号信息
  • 直接在现场设置 CPU 的 IP 地址以及进行其它网络设置，无需使用编程设备
  • 直接以普通文本形式显示错误消息，可缩短停机时间
• 所有模块采用统一的前连接器，并具有用于灵活形成电压组的集成式电压桥接件，从而简化了库存，减少了布线
• S7-1500 导轨上集成有 DIN 导轨：
  快速、方便地安装小型断路器、继电器等附加组件
• 通过信号模块进行集中扩展：
  可根据任何应用的要求进行灵活调整
• 数字量信号模块的系统电缆连接：
  可快速、清晰地进行安排，以连接至现场的传感器和执行器并在控制柜中进行简便接线
• 电源：
  • 负载电源模块（电源模块）为模块提供 24 V 电源
  • 电源模块可通过背板总线向模块内部电路供电
  • 用于在控制器上永 -性存储整个工作存储器内容的系统电源模块
• 分布式扩展：
  • 通过 PROFINET 接口模块 IM 155-5，可针对 ET 200MP I/O 系统使用多 30 个信号模块、通信模块和工艺模块
  • 在集中和分布式运行的操作和系统功能方面没有差别

集成系统诊断

• CPU 的集成系统诊断，默认情况下已激活：
  • 在显示屏上以及 TIA Portal、HMI 和 Web 服务器中以普通文本形式一致地显示系统诊断信息，甚至可显示变频器消息。即使 CPU 处于停止状态，也会更新消息。
  • 系统诊断功能集成在 CPU 固件中。无需由用户进行组态。组态发生改变时，会自动对诊断信息进行更新。

对 SIMATIC ProDiag S7-1500 的支持能力

• ProDiag 是一种便于创建机器设备诊断的工具它可以提高可用性，通过故障分析并在现场消除故障来提供支持。

数据记录（归档）和配方

• SIMATIC 存储卡：
  • 插入式装载存储器
  • 可进行固件更新
  • STEP 7 项目（包括注释和符号）、附加文档或 csv/ASCII 文件（用于配方和归档）的存储选项
  • 通过 SD 读卡器并使用 Office 工具，可方便地访问与设备相关的运行数据和组态数据（与控制器之间的双向数据交换）
• 集成 wed 服务器：
  - 便于访问工厂相关运行数据和组态数据、运动控制系统诊断并通过 Web 浏览器显示跟踪记录

认证

SIMATIC S7-1500 符合以下国家和标准：

• cULus 认证
• cULus HazLoc 认证
• FM 认证
• ATEX 认证仅限于 24 V，不适用于 230 V
• CE
• RCM（以前的 C-TICK）
• KCC
• IECEx（仅限 24 V；不适用于 230 V）
• EN 61000-6-4
• EN 60068-2-1/ -2/ -6/ -14/ -27/ -30/ -32
• EN 61131-2

标准型 CPU

• 标准型 SIMATIC S7-1500：
  CPU 1511-1 PN、CPU 1513-1 PN、CPU 1515-2 PN、CPU 1516-3 PN/DP、CPU 1517-3 PN/DP、CPU 1518-4 PN/DP、CPU 1518-4 PN/DP MFP
• 用于 SIMATIC S7-1500 的故障安全 CPU：
  CPU 1511F-1 PN、CPU 1513F-1 PN、CPU 1515F-2 PN、CPU 1516F-3 PN/DP、CPU 1517F-3 PN/DP、CPU 1518F-4 PN/DP、CPU 1518F-4 PN/DP MFP
• S7-1500R/H 的冗余 CPU：
  CPU 1513R-1 PN、CPU 1515R-2 PN、CPU 1517H-3 PN
• 用于 SIMATIC S7-1500 的紧凑型 CPU：
  CPU 1511C-1 PN, CPU 1512C-1 PN
• 用于 SIMATIC S7-1500 的技术型 CPU：
  CPU 1511T-1 PN，CPU 1511TF-1 PN，CPU 1515T-2 PN，CPU 1515TF-2 PN，CPU 1516T-3 PN/DP，CPU 1516TF-3 PN/DP，CPU 1517T-3 PN/DP，CPU 1517TF-3 PN/DP
• 具有不同的性能等级，满足不同的应用领域

 信号模块

/O 模块是 SIMATIC S7-1500 与过程之间的接口：

• 数字量和模拟量模块可精确提供每种任务所需的输入/输出。
• SIMATIC S7-1500 和 ET 200MP 的工艺模块
  • 具有高速计数和位置检测集成功能
  • 具有用于完成过程级别的任务且响应时间较短的集成输入和输出
• 用于 SIMATIC S7-1500 和 ET 200MP 的通信模块
  • 用于采用点对点连接的数据交换
  • 用于连接至 PROFIBUS
  • 用于连接到工业以太网
• 用于方便、轻松地对 S7-1500 和 ET 200MP 模块进行接线的连接系统