西门子CPU1517-3PN/DP可编程控制器

时间：2018-07-12

作者：上海励辉自动化科技有限公司

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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
具有较高性能和可用性
可专门通过 Totally Integrated Automation Portal 平台中的 STEP 7 Professional V12 及更高的型号进行组态

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 15-2 PN 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 数据访问服务器作为运行时选件，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

*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

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。
在 TIA 博途中，使用相同的编辑器生成故障安全和标准用户程序；例如，这样就能向评估标准用户程序中的标准数据那样，评估故障安全数据。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。

集成安全功能

通过密码进行知识保护，防止未经授权读取和修改程序块
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，*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，降低了接线成本
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
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。*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 是一个轻松创建机器诊断与工厂诊断的概念。它提升了可用性，并支持就地的故障分析和故障排除功能。

1.可供用户使用的充足的资源

　　作为新一代大中型PLC，S7-1500比S7-300/400的各项指标有很大的提高。CPU1516-3PN编程用的块的总数多为6000个，数据块大5MB，FB、FC、OB大512KB。用于程序的工作存储器5MB，用于数据的工作存储器1MB。

　　插槽式装载存储器（SIMATIC存储卡）大2GB，可存储项目数据、归档、配方和有关的文档。

　　S7定时器、计数器分别有2048个，IEC定时器、计数器的数量不受限制。位存储器（M）16KB。

　　I/O模块多8192个，过程映像分区多32个，过程映像输入、输出分别为32KB。每个机架多32个模块。

　　运动控制功能多支持20个速度控制轴、定位轴和外部编码器，有高速计数和测量功能。

　　2.**高速的运算处理速度

　　位操作指令的处理时间典型值为10ns，换句话说，每一微秒可处理10万条位操作指令。浮点数运算指令的处理时间典型值为64ns。

　　S7-1500采用当前快的背板总线和高效的传输协议，保证了快速信号处理。点到点的反应时间不到500μs。

　　AI、AO模块的分辨率均为16位，8点AI模块每个模块的转换时间为125μs。数字量输入模块具有50μs的**短输入延时。

　　用于计数、测量和定位输入的工艺模块TMPosInput的高信号频率为1MHz，4倍速时为4MHz。可用RS-422接口连接脉冲编码器，支持等式模式、诊断中断和硬件中断。

　　采用PROFINETIRT通信可以保证确定的反应时间和高精度的系统响应，短循环时间为250μs。

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