概述

应用

设计

I/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

凭其扩展的环境条件，SIMATIC S7-1500 几乎可用于任何地方。许多控制器可以在 -25°C 至 + +60°C 的温度范围内运行，安装海拔高达 5000 m。除此以外，还提供了各种各样的 SIPLUS 控制器。

SIMATIC S7-1500

• 模块化、可扩展通用系统，防护等级 IP20
• 离散自动化中各种自动化应用的系统解决方案
• 性能高，可用性出色
• 可通过 TIA Portal 平台中的 STEP 7 Professional V12 及以上版本进行组态

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
• 高性能通信：
  • 以 PROFINET IO（双端口交换机）作为标准接口；
    从 CPU 1515-2 PN 开始支持，以一个或多个额外的集成 PROFINET 接口作为智能设备，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）和客户机作为运行时选件，可轻易将 SIMATIC S7-1500 连接至非西门子设备/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

集成工艺功能

• 无需附加模块就可集成运动控制功能：
  • 通过标准化的块 (PLCopen) 来连接模拟驱动和 PROFIdrive 驱动
  • 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、输出凸轮和探头。
  • CPU 技术中还集成了诸如绝对同步操作（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。
• 全面跟踪功能，用于所有 CPU 变量，以进行实时诊断和间歇错误检测；
  拥有高效调试和快速优化驱动和控制装置
• 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蕞优控制质量
• 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

集成安全功能

• 保证人身安全和机器安全 – 在集成成套系统平台内
• 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 PLC 具有极高可用性的应用。
• 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 S7-1500R 操作模式

SIMATIC S7-1500H 操作模式

集成安全功能

• 通过密码进行专有技术保护，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，防止未经许可证而复制程序块：
  通过复制保护，可将 SIMATIC 存储卡上的程序块与其序列号绑定，以便只有在将组态的存储卡插到 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许可证传输。
• 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

• 配备显示屏的 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，无需使用编程器
  • 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位组的集成电压桥接件，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）可为模块提供 24 V 电源
  • 电源模块可通过背板总线向模块内部电路供电
  • 用于在控制器上永久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 系统使用蕞多 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 PLC 之间的双向数据交换）
• 集成 Web 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