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時間：2019-04-02作者：湖南暢富科技有限公司瀏覽：33

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西門子PLC各功能介紹：
1.存儲容量
存儲容量是指用戶程序存儲器的容量。用戶程序存儲器的容量大，可以編制出復雜的程序。一般來說，小型PLC的用戶存儲器容量為幾千字，而大型機的用戶存儲器容量為幾萬字。
2.I/O點數(shù)
輸入/輸出(I/O)點數(shù)是PLC可以接受的輸入信號和輸出信號的總和，是衡量PLC性能的重要指標。I/O點數(shù)越多，外部可接的輸入設備和輸出設備就越多，控制規(guī)模就越大。
3.掃描速度
掃描速度是指PLC執(zhí)行用戶程序的速度，是衡量PLC性能的重要指標。一般以掃描1K字用戶程序所需的時間來衡量掃描速度，通常以ms/K字為單位。PLC用戶手冊一般給出執(zhí)行各條指令所用的時間，可以通過比較各種PLC執(zhí)行相同的操作所用的時間，來衡量掃描速度的快慢。
4.指令的功能與數(shù)量
指令功能的強弱、數(shù)量的多少也是衡量PLC性能的重要指標。編程指令的功能越強、數(shù)量越多，PLC的處理能力和控制能力也越強，用戶編程也越簡單和方便，越容易完成復雜的控制任務。
5.內(nèi)部元件的種類與數(shù)量
在編制PLC程序時，需要用到大量的內(nèi)部元件來存放變量、中間結(jié)果、保持數(shù)據(jù)、定時計數(shù)、模塊設置和各種標志位等信息。這些元件的種類與數(shù)量越多，表示PLC的存儲和處理各種信息的能力越強。
6.特殊功能單元
特殊功能單元種類的多少與功能的強弱是衡量PLC產(chǎn)品的一個重要指標。近年來各PLC廠商非常重視特殊功能單元的開發(fā)，特殊功能單元種類日益增多，功能越來越強，使PLC的控制功能日益擴大。
7.可擴展能力
PLC的可擴展能力包括I/O點數(shù)的擴展、存儲容量的擴展、聯(lián)網(wǎng)功能的擴展、各種功能模塊的擴展等。在選擇PLC時，經(jīng)常需要考慮PLC的可擴展能力。
西門子PLC更換后備電池/充電電池：
注意：為了避免丟失內(nèi)部用戶存儲器的數(shù)據(jù)和保持CPU運行的時鐘，只能在電源接通時更換后備電池或充電電池。推薦每年更換一次后備電池。
更換后備電池/充電電池的步驟如下：
1.打開CPU的前蓋。
2.用螺絲刀將后備電池/充電電池從電池盒中撬出來。
3.將新電池的連接器插入CPU電池盒中對應的插座，電池連接器上的凹口必須指向左面。
4.將新的后備電池/充電電池放到CPU的電池盒中。
5.關上CPU的前蓋。
西門子PLC插入更換存儲器卡
注意：如不是在STOP模式插入存儲卡，則CPU會自動進入STOP模式，同時STOP—LED以1秒間隔閃爍以請求儲器復位！
1.設置CPU為STOP（停機）模式。
2.是否已插入儲器卡，如果是，拔掉它。
3.將新儲器卡插入到CPU的插座中，請注意存儲器卡上的插入標記應對準的CPU上的標記。
4.復位CPU。
六.將操作系統(tǒng)后備到存儲器卡：
CPU313,314,315IMB以上的存儲器卡
用LED指示燈進行診斷:
LED說明
SF點亮情況:○1硬件故障;○2編程錯誤;○3參數(shù)賦值錯誤;○4計算錯誤;○5定時器錯誤;○6存儲器錯誤○7電池故障或無后備電池;○8I/O故障/錯誤（**于外部I/O）;○9通訊故障
BATF點亮情況:當無后備電池,后備電池故障或沒有充電時點亮.
注意:當連接充電電池時該燈點亮,其原因是充電電池不能對用戶程序進行后備.
STOP當CPU不處理用戶程序時點亮當CPU申請存儲器復位時閃爍.
西門子PLCCPU復位
注意:CPU復位進行的活動:
1.CPU刪除RAM中和負載存儲器中的整個用戶程序（不包括EPROM負載存儲器）。
2.CPU刪除保持數(shù)據(jù)。
3.CPU測試本身的硬件。
4.如已插入存儲器卡.則CPU將存儲器中有關的內(nèi)容復制到RAM。
步驟復位CPU存儲器
1將鑰匙開關拔至STOP位置
2將鑰匙開關拔至MRES位置，直至STOP指示燈亮幾秒并保持點亮（持續(xù)3秒）
3在3秒鐘內(nèi)，必須將開關撥回MRES位置并保持住，直至STOP指示燈閃爍（2HZ）。
當CPU完全復位，STOP指示燈停止閃爍并保持點亮。此時，CPU已對存儲器復位。
CPU  

c）應用于中低壓配電網(wǎng)的RTU，在功能上應具有模塊化結(jié)構(gòu)，在硬件上要越簡單、越可靠越好。較好是同一套簡單硬件，只要簡單進行一下設置，就可以滿足不同場合、不同規(guī)模的要求。 

由此可見，有必要開發(fā)新型的、不同于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的RTU，以適合中低壓配電網(wǎng)自動化的特點和需要。 

2．3　中低壓配電網(wǎng)自動化RTU的PLC實現(xiàn) 

可編程序控制器（programmable logic con－troller，PLC）技術經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)相當成熟。其品種齊全，功能繁多，已被廣泛應用于工業(yè)控制的各個領域。用PLC來實現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)自動化的RTU功能，能夠很好地滿足RTU的特有的要求。在國內(nèi)市場，有來自許多著名廠家的PLC產(chǎn)品。這些產(chǎn)品從簡單到復雜，都自成系列，可以滿足不同應用的特殊要求。大多數(shù)中低檔次的PLC產(chǎn)品，都包含有離散點輸入和輸出（點數(shù)的多少可以依據(jù)應用情況增減）、模擬采樣輸入、時鐘、通信等功能。利用這類PLC的現(xiàn)成功能，可以方便地實現(xiàn)中低壓配電網(wǎng)自動化的 RTU功能。使用PLC的離散輸入點來實現(xiàn)遙信、用PLC的離散輸出點來實現(xiàn)遙控、用PLC的模擬采樣輸入來實現(xiàn)遙測、用PLC的通信功能來實現(xiàn)和主機的通信。完成這些功能，都*額外的硬件，只需根據(jù)開關房的實際情況，對PLC進行簡單編程即可。不僅如此，利用PLC的模擬輸出功能，甚至還可以實現(xiàn)配電網(wǎng)的遙調(diào)。例如調(diào)節(jié)調(diào)壓變壓器的變比，調(diào)節(jié)靜止無功補償設備的電壓、電流相角等。 

這樣一種基于PLC的中低壓配電網(wǎng)自動化的RTU實現(xiàn)方案，完全可以滿足中低壓配網(wǎng)自動化的特殊要求。它具有以下特點和優(yōu)勢：硬件結(jié)構(gòu)簡單，完全免維護；規(guī)?？纱罂尚。恍鑼?PLC的擴展模塊連接在一起，就可以實現(xiàn)遙控點、遙信點、遙測點的增加；抗惡劣環(huán)境；高可靠性；編程實現(xiàn)各種功能，免硬件調(diào)試；費用低廉。 

PLC方案在具體設計時，包括以下幾個步驟： 

a）獲取操作點數(shù)。了解配電網(wǎng)的基本情況及自動化的具體要求，確定系統(tǒng)需要進行遙控、遙信、遙測、甚至遙調(diào)的設備，統(tǒng)計各處配電房需要這4種信號的具體點數(shù)。 

b）確定通信方案。根據(jù)配電網(wǎng)的規(guī)模及分布情況，確定總體設計方案，主要是通信方案的設計和選擇。 

c）PLC選型。根據(jù)各處各種操作的點數(shù)以及所確定的通信方案，選擇恰當型號的PLC 來實現(xiàn)RTU功能。 

由于RTU需接受監(jiān)控中心的指令，并上傳配電網(wǎng)、開關柜的信息，所以通信功能是選擇PLC的主要考慮因素。 

由于各開關房、開關柜的操作類型、操作點數(shù)往往相差很大，因此，PLC是否具有模塊化結(jié)構(gòu)和組態(tài)能力，是否能夠靈活、經(jīng)濟地組成輸入點、輸出點、測量點（A／D）、調(diào)節(jié)點（D／A）的規(guī)?？勺兿到y(tǒng)，是選擇PLC型號的另一個主要考慮因素。

目前，很多廠家的產(chǎn)品，都可以滿足通信以及模塊化的要求。例如，SIEMENS的 S7－214以上系列，三菱的A1S系列，松下的較**別的PLC系列等。根據(jù)具體情況，在一個配網(wǎng)自動化工程中，整個配電網(wǎng)系統(tǒng)可以選用同一個廠家的PLC，也可以根據(jù)配電房的具體情況，選用不同廠家的PLC，以利用各廠家PLC的優(yōu)勢和特色。 

3　RTU功能的PLC實現(xiàn) 

RTU功能的PLC實現(xiàn)包括硬件實現(xiàn)和軟件實現(xiàn)兩個方面。 

3．1　硬件實現(xiàn)方面 

在硬件方面，主要存在PLC的電源如何提供，PLC如何實現(xiàn)長距離的通信，遙控、遙信、遙測、遙調(diào)如何具體實現(xiàn)等問題。 

由于PLC都有配套的**電源模塊，因此在設計RTU時，主要應考慮電網(wǎng)斷電后PLC 的供電問題，通常以配置充電電池的方式解決。 

一般PLC的通信模塊只具有短距離的通信能力，雖然有些公司為PLC提供配套的組網(wǎng)模塊，但通信距離也限制在若干千米以內(nèi)。而配電網(wǎng)的特點是點多、面廣，因此，必須借助其它方式以延長PLC的通信距離。方法很多，有電話調(diào)制解調(diào)器方案、專線調(diào)制解調(diào)器方案、無線方案、尋呼臺服務方案、光纖方案等。在同一個配電自動化工程中，可以根據(jù)具體情況，采用單一方法，也可以采用多種方法組合。 

在RTU的四遙操作方面，由于PLC的電平以及功率容量同操作設備不可能正好一致，加上有電氣隔離的要求，因此，必須增加輔助的電位轉(zhuǎn)換、功率放大、電氣隔離等模塊和器件。 



概述

• 模塊化、可擴展通用系統(tǒng)，IP20 防護等級
• 適用于離散自動化領域中各種自動化應用的系統(tǒng)解決方案
• 具有較高性能和可用性
• 只能在含有 STEP 7 Professional V12 或較高版本的 Totally Integrated Automation Portal 中進行組態(tài)

性能

• 提高性能
  • 高速指令執(zhí)行:
  • 語言擴展
  • 新數(shù)據(jù)類型
  • 較快速的背板總線
  • 經(jīng)過優(yōu)化的代碼生成
• 功能強大的通信：
  • 以 PROFINET IO（雙端口開關）作為標準接口；
    從 CPU 1515-2 開始支持，以一個或多個額外的集成 PROFINET 接口作為輸入設備，用于網(wǎng)絡隔離或用于連接更多的 PROFINET 設備或高速通信設備
  • OPC UA 服務器（數(shù)據(jù)訪問）和客戶端作為運行時選件，可輕易將 SIMATIC S7-1500 連接至第三方設備/系統(tǒng)
  • 可針對總線系統(tǒng)和點到點連接，通過通信模塊進行擴展

集成技術

• *附加模塊就可集成運動控制功能：
  • 通過標準化的塊 (PLCopen) 來連接模擬驅(qū)動器和 PROFIdrive 驅(qū)動器
  • 運動控制功能支持速度控制軸、定位軸、相對同步操作（在沒有位置同步規(guī)范的條件下實現(xiàn)同步）以及外部編碼器、凸輪和探頭。
  • CPU 技術中還集成了諸如**同步操作（利用位置同步規(guī)范進行同步）凸輪和和用于控制運動系統(tǒng)等擴展的運動控制功能。
• 全面跟蹤所有 CPU 標簽，以進行實時診斷和間歇錯誤檢測；
  擁有有效調(diào)試和快速優(yōu)化驅(qū)動器和控制裝置
• 廣泛的控制功能：
  例如，可輕松組態(tài)的塊可進行控制參數(shù)的自動優(yōu)化以實現(xiàn)較優(yōu)控制質(zhì)量
• 通過提供的工藝模塊獲得附加功能：
  例如，高速計數(shù)、位置檢測或高達 1 MHz 信號的測量

安全集成

• 保證人身安全和機器安全 – 在集成式完整系統(tǒng)框架內(nèi)
• 故障安全 SIMATIC S7-1500(T)F 控制器可在同一控制器上處理標準程序和安全程序。
  故障安全用戶程序和標準用戶程序是在 TIA Portal 中使用相同編輯器創(chuàng)建的；因此，可以像在標準用戶程序中分析標準數(shù)據(jù)那樣來分析故障安全數(shù)據(jù)。由于這種軟件集成，故障安全應用也可利用 SIMATIC 的系統(tǒng)有點和全面功能。

冗余系統(tǒng)

CPU 1513R-1 PN、CPU 1515R-2 PN

CPU 1517H-3 PN/FO

• 冗余 S7-1500R/H CPU 適用于需要控制器具有較高可用性的應用。
• 兩個 CPU 通過一個 PROFINET-IO 環(huán)網(wǎng)與 I/O 站相連。通過該環(huán)網(wǎng)或通過適用于 S7-1500H 的單獨 FOC 同步電纜實現(xiàn) S7-1500R 的同步。萬一 CPU 出現(xiàn)故障，后備 CPU 自動承擔過程的控制。數(shù)據(jù)不會丟失，該過程可迅速繼續(xù)進行。PROFINET IO 環(huán)網(wǎng)確?，F(xiàn)場總線發(fā)生中斷時，所有節(jié)點都保持可訪問狀態(tài)。
• 組態(tài)方式與標準 CPU 相同。TIA Portal 和冗余 CPU 處理程序與數(shù)據(jù)的同步。用戶不會有任何額外開銷。
  

SIMATIC S7-1500H 操作模式

SIMATIC S7-1500H 操作模式

集成安全功能

• 通過密碼進行知識保護，防止未經(jīng)許可證讀取和修改程序塊
• 通過復制保護來提高保護程度，防止未經(jīng)授權(quán)而復制程序塊：
  通過復制保護，可將 SIMATIC 存儲卡上的程序塊與其序列號綁定，以便只有在將配置的存儲卡插到 CPU 中時，該程序塊才可運行。
• 具有四個不同授權(quán)級別的權(quán)限：
  可向各個用戶組分配不同訪問權(quán)限。通過新的保護級別 4，還可以限制與 HMI 設備之間的通信。
• 改進了操作保護：
  控制器將會檢測到組態(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*墻提供附加訪問保護
  • 建立安全 * 連接

設計與操作

• 配備顯示器的 CPU，可顯示純文本信息（因特網(wǎng)上的顯示仿真工具）：
  • 可顯示所有連接模塊的訂貨號、固件版本和序列號信息
  • 直接在現(xiàn)場設置 CPU 的 IP 地址以及進行其它網(wǎng)絡設置，*使用編程設備
  • 直接以普通文本形式顯示錯誤消息，可縮短停機時間
• 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，從而簡化了庫存，減少了布線
• S7-1500 導軌上集成有 DIN 導軌：
  快速、方便地安裝小型斷路器、繼電器等附加組件
• 通過信號模塊進行集中擴展：
  可根據(jù)任何應用的要求進行靈活調(diào)整
• 數(shù)字量信號模塊的系統(tǒng)電纜連接：
  可快速、清晰地進行安排，以連接至現(xiàn)場的傳感器和執(zhí)行器并在控制柜中進行簡便接線
• 電源：
  • 負載電源模塊（電源模塊）為模塊提供 24 V 電源
  • 電源模塊可通過背板總線向模塊內(nèi)部電路供電
  • 用于在控制器上*性存儲整個工作存儲器內(nèi)容的系統(tǒng)電源模塊
• 分布式擴展：
  • 通過 PROFINET 接口模塊 IM 155-5，可針對 ET 200MP I/O 系統(tǒng)使用較多 30 個信號模塊、通信模塊和工藝模塊
  • 在集中和分布式運行的操作和系統(tǒng)功能方面沒有差別

集成系統(tǒng)診斷

• CPU 的集成系統(tǒng)診斷，默認情況下已激活：
  • 在顯示屏上以及 TIA Portal、HMI 和 Web 服務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 處于停止狀態(tài)，也會較新消息。
  • 系統(tǒng)診斷功能集成在 CPU 固件中。*由用戶進行組態(tài)。組態(tài)發(fā)生改變時，會自動對診斷信息進行較新。

對 SIMATIC ProDiag S7-1500 的支持能力

• ProDiag 是一種便于創(chuàng)建機器設備診斷的工具它可以提高可用性，通過故障分析并在現(xiàn)場消除故障來提供支持。

數(shù)據(jù)記錄（歸檔）和配方

• SIMATIC 存儲卡：
  • 插入式裝載存儲器
  • 可進行固件較新
  • STEP 7 項目（包括注釋和符號）、附加文檔或 csv/ASCII 文件（用于配方和歸檔）的存儲選項
  • 通過 SD 讀卡器并使用 Office 工具，可方便地訪問與設備相關的運行數(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 服務器：
  - 便于訪問工廠相關運行數(shù)據(jù)和組態(tài)數(shù)據(jù)、運動控制系統(tǒng)診斷并通過 Web 瀏覽器顯示跟蹤記錄

認證

SIMATIC S7-1500 符合以下國家和**標準：

• cULus 認證
• cULus HazLoc 認證
• FM 認證
• ATEX 認證**于 24 V，不適用于 230 V
• CE
• RCM（以前的 C-TICK）
• KCC
• IECEx（** 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




應用

SIMATIC S7-1500 是一個模塊化控制系統(tǒng)，適用于離散自動化領域內(nèi)的各種自動化應用。

模塊化、無風扇設計、易于實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)以及方便的操作，使得 SIMATIC S7-1500 成為中、低端應用中各種不同任務的經(jīng)濟、用戶友好的解決方案。

SIMATIC S7-1500 的應用領域包括：

• 特殊機械
• 紡織機械
• 包裝機械
• 輸送機
• 裝配機
• 堆垛機
• 一般機械設備制造
• 控制器制造
• 機床制造
• 安裝系統(tǒng)，
• 電氣與電子工業(yè)及相關產(chǎn)業(yè)
• 汽車
• 供水/污水處理
• 食品和飲料
• 基礎設施（隧道、交通控制、船舶、機場等）

提供了具有不同性能水平的多種 CPU 以及一個包含許多便利功能的全面模塊系列。故障安全 CPU 便于在故障安全應用中使用。由于具有模塊化的設計，用戶可以僅采用其應用所需的模塊。任務擴展時，可通過使用附加模塊隨時對控制器進行升級。

SIMATIC S7-1500 具有較高的電磁兼容性、抗沖擊性及抗振性，工業(yè)強度高，可實現(xiàn)通用。

設計

概述

S7-1500 自動化系統(tǒng)具有模塊化的結(jié)構(gòu)，可包含較多 32 個模塊。它擁有豐富的模塊，這些模塊可進行各種組合。S7-1500 自動化系統(tǒng)支持單層配置，其中的所有模塊均安裝在一個 DIN 導軌上（請參見手冊以了解要求）。

系統(tǒng)包含下列組件：

• 控制器：
  CPU 具有不同性能等級，并具有集成 PROFINET 接口或 PROFINET 和 PROFIBUS 接口，用于連接分布式 I/O 或用于編程設備、操作員面板、其它 SIMATIC 控制器或第三方設備間的通信。
  SIMATIC S7-1500 適合使用多種型號的 CPU：
  • 標準 CPU（MFP 版本：能夠在控制器上執(zhí)行 C/C++ 代碼）
  • 緊湊型 CPU 不僅配備數(shù)字型和模擬型輸入輸出，還配備計數(shù)器輸入和高速輸出，將技術功能直接集成在 CPU 上。
  • 故障安全型 CPU（MFP 版本：能夠在控制器上執(zhí)行 C/C++ 代碼）適用于在同一臺計算機上執(zhí)行標準程序和安全相關的程序。
  • 具有擴展運動控制功能的 T-CPU，如**同步運行（通過*同步位置進行同步）、凸輪功能以及運動控制功能。
• 用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊。
• 工藝模塊用于高速計數(shù)、位置檢測或測量等功能。
• 通信模塊和通信處理器可通過通信接口將控制器進行擴展

根據(jù)具體要求，也可使用下列模塊：

• 在 CPU 向背板總線的輸出對于所有連接的模塊來說不夠充分的情況下，電源模塊 (PS) 通過背板總線為 S7-1500 模塊的內(nèi)部電路供電。另外，60 W 24/48/60 V DC HF PS 還可讓 CPU *性存儲整個工作存儲器的內(nèi)容（數(shù)據(jù)）。
• 用于將 SIMATIC S7-1500 連接到 120/230 VAC 電源的負載電源模塊 (PM)。
• 接口模塊用于連接基于 S7-1500 的分布式 I/O。

設計

簡單的設計使得 SIMATIC S7-1500 多功能，便于維護。

• 集成背板總線：
  集成的背板總線；背板總線集成在模塊上。模塊通過 U 形連接器相連，總線連接器插在外殼的背面?？梢怨?jié)省安裝時間。
• 模塊組裝在 S7-1500 安裝導軌上：
  具有各種長度，包括切割至定長的型號。由于具有集成式 DIN 導軌，可以卡裝廣泛的標準部件，如附加端子、小型斷路器或小型繼電器。
• 性能可靠，接線方便：
  • I/O 信號是通過統(tǒng)一的 40 針前連接器來連接的。信號模塊和前連接器之間具**械編碼，可防止因意外的錯誤插入而對電路造成破壞。
  • 為了對前連接器進行簡單接線，可將該連接器置于“預接線位置”。在此位置上，插頭尚未與模塊電路接觸。此位置還可用于在運行過程中進行改動。用戶可借助于前蓋內(nèi)側(cè)的一個印制電纜連接圖進行連接。
  • 前連接器作為帶螺釘型端子或推入式端子的型號提供。兩個型號都可以連接線芯截面積為 0.25² ~ 1.5 mm²（AWG 24 ~ AWG 16）的導線。
  • 另外，數(shù)字量信號模塊可通過 TOP Connect 進行系統(tǒng)接線。通過 TOP Connect，可以快速而清晰地連接到現(xiàn)場的傳感器和執(zhí)行器，并可在控制柜中進行簡便接線。
  • 對于模擬量模塊，可以直接在模塊上進行屏蔽；隨模塊提供了一個屏蔽連接套件，*工具即可進行安裝。
• 設備特定標簽：
  標簽條可用于 SIMATIC S7-1500 的信號模塊?？墒褂脴藴始す獯蛴C來打印這些 DIN A4 標簽紙上的標簽?？梢詮?TIA Portal 進行自動打印，而*重新輸入符號或地址。通過這些標簽條的設計形式，可為通道或診斷顯示 1:1 分配標簽。如果前蓋打開，則診斷顯示到端子的這種 1:1 分配會保留。
• 可變和可擴展的站配置：
  • 信號模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統(tǒng)可自行組態(tài)。
  • 較大配置包括帶有 31 個模塊（30 個模塊 + 1 個電源）的 CPU。在 CPU 向背板總線的輸出對于所有連接的模塊來說不夠充分的情況下，需要由電源 (PS) 通過背板總線為 S7-1500 模塊的內(nèi)部電路供電。
• 尺寸緊湊：
  SIMATIC S7-1500 可順利安裝到 SIMATIC S7-300 或 ET 200M 的可用安裝空間內(nèi)。
• 移動敷設：
  SIMATIC S7-1500 及其模塊可以垂直和水平安裝，從而可以較佳方式安裝到可用空間內(nèi)。

I/O 模塊

以下模塊類型可用于 SIMATIC S7-1500/ET 200MP：

• 標準和故障安全數(shù)字量輸入模塊
• 標準和故障安全數(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/O 模塊
• 模擬量輸出模塊
  • 包括高速 (HS) 模擬量模塊，無論激活的通道數(shù)如何，基本執(zhí)行時間都是 62.5 μs
• 用于計數(shù)和定位的工藝模塊
• 用于點到點通信和總線連接的通信模塊

提供了各種模塊等級，可使用戶在其應用中實現(xiàn)較佳擴展。模塊本身通過標簽進行相應標記：

• BA（基本型）：簡易低成本模塊，無診斷功能，沒有參數(shù)
• ST（標準型）：具有與模塊或負載組相關的診斷的模塊，如果適用，帶有參數(shù)；模擬量模塊：準確度等級 0.3%
• HF（高性能型）：模塊具有特定通道診斷功能和參數(shù)設置功能并支持等時同步模式；對于模擬量模塊：準確度等級 0.1%，抗擾度和電流隔離程度提高
• HS（高速型）：具有較端濾波和轉(zhuǎn)換時間的模塊適用于**高速應用以及對同步模式的支持；例如 8 通道模擬量模塊，無論激活的通道數(shù)如何，基本執(zhí)行時間都是 62.5 μs。

I/O 模塊的附件：

• 標簽紙：
  可插入到 I/O 模塊中（10 張 DIN A4 標簽紙，每張標簽紙帶有 10 個標簽，預穿孔，可使用標準激光打印機進行打??；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）提供了一個簡易屏蔽連接套件，*使用工具即可安裝。此套件包含一個 24 V DC 饋電元件、一個屏蔽夾和一個通用屏蔽端子。該屏蔽端子可用于單根細干線電纜、多根細干線電纜或一根粗干線電纜。由于對 24 V DC 電源和測量信號進行分離，并且在屏蔽和信號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/O 模塊的前門或自組裝背板總線的 U 型連接器等其它附件

通信

S7-1500 配有各種通信接口：

• PROFINET IO IRT 接口（2 端口交換機），集成在 CPU 中；
  用于獲得確定的響應時間和高設備精度。
• 通信處理機，用于連接到 PROFIBUS，工業(yè)以太網(wǎng)和 PROFINET 總線系統(tǒng)。
• 用于點到點連接的通訊模塊。

CPU 1515 PN 具有一個附加的集成 PROFINET 接口，其具有單獨的 IP 地址，例如，用于網(wǎng)絡分離或連接其他 PROFINET IO 設備。對于 CPU 1516-3 PN/DP，可通過該集成 PROFIBUS 接口來連接 PROFIBUS 節(jié)點。通過一個 PROFIBUS CM，可方便地對不帶集成 PROFIBUS 接口的 CPU 進行擴展。

通過 PROFINET IO 進行過程通信

SIMATIC S7-1500 通過集成的 PROFINET 接口連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng)，可實現(xiàn)具有確定響應時間和高精度設備性能的分布式自動化配置。

從用戶的角度來看，PROFINET IO 上的分布式 I/O 處理與集中式 I/O 處理沒有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）。

可將下列設備作為 IO 控制器進行連接：

• SIMATIC S7-1500
• SIMATIC S7-1200
• SIMATIC S7-300（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC S7-400（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC ET 200（通過帶有 PROFINET 接口的 CPU）

以下可作為智能設備或設備連接：

• SIMATIC S7-1500
• SIMATIC S7-1200（FW 4.0 或較高版本）
• ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
• ET 200SP CPU 1510SP-1 PN, CPU 1512SP-1 PN
• SIMATIC S7-300（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC S7-400（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• ET 200 分布式 I/O 設備
• 作為直接按鍵模塊運行的人機界面設備
• 現(xiàn)場設備

通過 PROFIBUS DP 進行過程通信

SIMATIC S7-1500 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或通訊模塊,可構(gòu)建一個高速的分布式自動化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡化。

從用戶的角度來看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）。

以下設備可作為主站連接：

• SIMATIC S7-1500 
  （通過帶 PROFIBUS DP 接口或 PROFIBUS DP 通信模塊的 CPU）
• SIMATIC S7-300 
  （使用帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC S7-400 
  （使用帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，帶 IM 308
• SIMATIC 505

以下設備可作為普通從站或智能從站來連接：

• 分布式 I/O 設備，例如 ET 200
• 現(xiàn)場設備
• SIMATIC S7-200、S7-1200、S7-300
• C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP
• SIMATIC S7-400（僅通過 CP 443-5）
• SIMATIC S7-1500（只能通過 CP/CM 1542-5）

不過，安裝有 STEP 7 的編程器/PC 或 SIMATIC HMI 面板僅使用部分通過 PROFIBUS DP 運行的 PG 和 OP 功能。

通過以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信

S7-1500 可通過集成 PROFINET 接口或通過通信模塊連接到工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。可連接以下設備：

• SIMATIC S7-1200
• SIMATIC S7-1500
• SIMATIC S7-300
• SIMATIC S7-400
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H
• 編程設備
• PC、工業(yè) PC
• SIMATIC HMI 操作員控制和監(jiān)視系統(tǒng)
• 數(shù)控
• 機械手控制裝置
• 驅(qū)動控制裝置
• 其它廠商的設備

支持的協(xié)議：

•  TCP/IP
• ISO-on-TCP (RFC1006)
• UDP
• SNMP
• DCP
• LLDP
• HTTP
• HTTPS
• MODBUS TCP
• OPC UA

工業(yè)以太網(wǎng)通信處理器 CP 1543-1 提供了以下附加功能：

• 1 Gbit 接口
• 支持 IPv6
• 安全性：通過硬件識別、IP/MAC 訪問列表、*墻、* 隧道進行訪問保護
• 通過 ISO 協(xié)議與 S5 系統(tǒng)通信
• FTP（客戶端/服務器），電子郵件，SNMPv1 / v3

通過 PROFIBUS 的數(shù)據(jù)通信

SIMATIC S7-1500 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)?？蛇B接以下設備：

• SIMATIC S7-1200
• SIMATIC S7-1500
• SIMATIC S7-300
• SIMATIC S7-400
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H
• 編程設備
• PC、工業(yè) PC
• SIMATIC HMI 操作員控制和監(jiān)視系統(tǒng)
• 數(shù)控
• 機械手控制裝置
• 驅(qū)動控制裝置
• 其它廠商的設備

通過點到點通信模塊進行數(shù)據(jù)通信

通過點到點通信模塊，可實現(xiàn)功能強大的點到點連接。例如，可以連接以下設備：

• SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動化系統(tǒng)和其他公司的系統(tǒng)
• 掃描儀、條形碼閱讀器、識別系統(tǒng)
• 機械手控制裝置
• 打印機

支持的協(xié)議：

• Freeport：適用于通用通信的用戶可設置報文格式
• 3964(R) 可提高傳輸可靠性
• Modbus RTU 主站
• Modbus RTU 從站
• USS，通過指令實現(xiàn)

接口性質(zhì)：

• RS 232 帶輔助信號
• RS 422 用于全雙工連接
• RS 485 用于半雙工和多點連接
• 傳輸速率為 300 - 115 200 bit/s
• 通過 Sub D 連接器進行連接

功能

提供有大量功能，支持用戶的 SIMATIC S7-1500 編程、調(diào)試和維護等工作。

• 性能
  • 指令處理速度較快, 取決于 CPU 型號、語言擴展和新的數(shù)據(jù)類型
  • 代碼生成得到優(yōu)化，響應時間顯著縮短
• 集成技術
  • 通過標準 PLCopen 運動控制塊，簡便、快速地對運動序列進行編程
  • 運動控制功能支持速度控制軸、定位軸、相對同步操作（在沒有位置同步規(guī)范的條件下實現(xiàn)同步）以及外部編碼器、凸輪和探頭。
  • CPU 技術中還集成了諸如**同步操作（利用位置同步規(guī)范進行同步）凸輪和和用于控制運動系統(tǒng)等擴展的運動控制功能。
  • 方便的診斷和調(diào)試工具提供了驅(qū)動器調(diào)試支持
  • 向組態(tài)系統(tǒng)和人機界面自動發(fā)送報警消息：簡化的故障排除步驟節(jié)省了調(diào)試時的時間與工作量。
• 等時同步模式
  • 將分布式信號采集、信號傳輸和程序執(zhí)行與具有恒定總線循環(huán)時間的 PROFIBUS 和 PROFINET 的循環(huán)進行同步耦合：
    采集輸入信號并進行處理，按固定時間間隔（恒定總線循環(huán)時間）將輸出信號輸出。同時創(chuàng)建了前后一致的部分過程圖像。
  • 由于分布式 I/O 以恒定總線循環(huán)時間進行同步信號處理，可實現(xiàn)精確可重現(xiàn)的確定過程響應時間
  • 在分布式自動化解決方案中，SIMATIC S7-1500 還可促進高速處理操作，并可實現(xiàn)較高精度和重現(xiàn)性。這意味著可在提供較佳且恒定的質(zhì)量的同時提高產(chǎn)量。
  • 提供了用于完成運動控制、測量值采集、高速控制等復雜任務的全面組件。
• 集成安全功能
  • 通過密碼進行知識保護，防止未經(jīng)授權(quán)而讀取和修改程序塊（與 STEP 7 相結(jié)合）
  • 通過復制保護
    來提高保護程度，防止未經(jīng)授權(quán)而復制程序塊：通過復制保護，可將 SIMATIC 存儲卡上的程序塊與其序列號綁定，以便只有在將配置的存儲卡插到 CPU 中時，該程序塊才可運行。
  • 4 級授權(quán)方式：
    可向用戶組分配不同訪問權(quán)限。通過新的保護級別 4，還可以限制與 HMI 設備之間的通信。由于操作保護得到改進，控制器可以檢測到組態(tài)數(shù)據(jù)的更改或未經(jīng)允許的傳輸。
• 設計與操作
  • 帶集成顯示屏的 CPU：
    用于方便地分析集中和分布式模塊的狀態(tài)，或不使用編程設備而設置或更改 IP 地址。系統(tǒng)診斷信息和用戶報警在顯示屏上以普通文本形式顯示，有助于快速有效地響應產(chǎn)生的錯誤消息。菜單和消息文本在顯示屏上可以多種語言顯示。
• 集成系統(tǒng)診斷
  • 顯示屏上、TIA Portal 中、操作員面板上以及 Web 服務器上以純文本形式一致顯示系統(tǒng)診斷信息（甚至能顯示來自變頻器的消息），即使 CPU 處于停止模式也會進行是可能的。此功能是作為一個系統(tǒng)功能集成在 CPU 固件中，*由用戶單獨組態(tài)。若配置了新硬件組件，則自動較新診斷信息。
  • 通過質(zhì)量信息，直接在用戶程序中進行簡單快速的診斷：
    通過激活模塊的質(zhì)量信息 (QI)，可直接在用戶程序中查詢和評估所提供過程值的有效性。此時，訪問是通過過程映像并使用簡單二進制或加載命令進行的。先決條件是可在 TIA Portal 中對模塊進行診斷，并對質(zhì)量信息進行組態(tài)。
  • 支持 SIMATIC ProDiag S7-1500 – 用于輕松創(chuàng)建機器診斷與工廠診斷。它提升了可用性，并支持就地的故障分析和故障排除功能。
• 通過 SIMATIC STEP 7 Professional V12 組態(tài)軟件進行組態(tài)
  • SIMATIC S7-1500 控制器系列可在 Totally Integrated Automation Portal 平臺中使用 STEP 7 Professional V12 或較高版本來編程。SIMATIC STEP 7 Professional V12 是 SIMATIC S7-1500 的直觀組態(tài)系統(tǒng)。
• 兼容性
  • 移植：
    與 SIMATIC STEP 7 Professional V12 集成的一個移植工具可幫助從 S7-300/S7-400 切換到 S7-1500 控制器，并自動轉(zhuǎn)換程序代碼。無法自動轉(zhuǎn)換的程序代碼將會記錄下來，并可以手動進行調(diào)整?？蛻糁С猪撁娴南螺d區(qū)域中還以獨立工具的形式提供了該移植工具。STEP 7 V11 項目可在兼容模式下繼續(xù)和 STEP 7 V12 組合使用 。S7-1200 程序也可以通過復制/粘貼手段轉(zhuǎn)移至 S7-1500
• SIMATIC 存儲卡(用來運行 CPU)
  • SIMATIC 存儲卡用作插入式裝載存儲器，或用于較新固件。STEP 7 項目（包括注釋和符號、附加文件或 csv 文件（用于配方和歸檔））也可存儲在 SIMATIC 存儲卡上?？赏ㄟ^用戶程序和 SIMATIC 存儲卡上的系統(tǒng)函數(shù)來創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊，并存儲或讀取數(shù)據(jù)。
• Safety Integrated（S7-1500F / TF控制器的選項）
  • “STEP 7 Safety Advanced”選件包； 
    用于對 S7-1500F / TF 控制器的安全相關程序部分進行編程。
    選件包中包括所有用來創(chuàng)建 F 程序的所有功能和塊。

技術規(guī)范

一般技術數(shù)據(jù)
防護等級	IP20，符合 IEC 60 529
環(huán)境溫度
水平安裝	0...60°C（顯示：典型工作溫度50 °C，顯示器關閉）
垂直安裝	0...40°C（顯示：典型工作溫度40 °C，顯示器關閉）
相對濕度	10 %...95 %；無冷凝
氣壓	1080 ～ 795 hPa  （相當于海拔 -1000 ～ +　2000 m）
絕緣
< 50 V	707 V 直流試驗電壓（型式試驗）
< 150 V	2200 V DC 測試電壓
< 250 V	2500 V DC 測試電壓
電磁兼容性	電磁兼容性指令要求； 抗擾性，依據(jù)標準 IEC 61000-6-2
脈沖形干擾變量	測試依據(jù)： 靜電放電：IEC 61000-4-2； 突發(fā)脈沖：IEC 61000-4-4； 浪涌脈沖： IEC 61000-4-5
正弦干擾變量	測試依據(jù)： 高頻輻射符合 IEC 61000-4-3， 高頻去耦合符合 IEC 61000-4-6 電磁兼容性指令要求； 干擾**，依據(jù)標準 IEC 61000-6-4
射頻干擾輻射	干擾輻射，根據(jù) 61000-6-4 電磁干擾輻射，根據(jù) EN 61000-6-4
機械強度
振動	測試標準 EN 60068-2-6 測試方法： 5 Hz ≤ f ≤ 8.4 Hz，恒定振幅 7 mm；  9 Hz ≤ f ≤ 150 Hz，恒定加速度 2 g；  振動持續(xù)時間：在三個互相垂直軸的每個方向上，每根軸為 10 個頻率通過
抗沖擊性	測試標準 EN 60068-2-27 測試方法： 半波： 沖擊強度 15 g（峰值），11 ms 持續(xù)時間；  沖擊方向：三個相互垂直軸的每個軸的正、負方向上


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