西门子CPU模块1512C-1 PN

时间：2019-04-02

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西门子PLC各功能介绍：
1.存储容量
存储容量是指用户程序存储器的容量。用户程序存储器的容量大，可以编制出复杂的程序。一般来说，小型PLC的用户存储器容量为几千字，而大型机的用户存储器容量为几万字。
2.I/O点数
输入/输出(I/O)点数是PLC可以接受的输入信号和输出信号的总和，是衡量PLC性能的重要指标。I/O点数越多，外部可接的输入设备和输出设备就越多，控制规模就越大。
3.扫描速度
扫描速度是指PLC执行用户程序的速度，是衡量PLC性能的重要指标。一般以扫描1K字用户程序所需的时间来衡量扫描速度，通常以ms/K字为单位。PLC用户手册一般给出执行各条指令所用的时间，可以通过比较各种PLC执行相同的操作所用的时间，来衡量扫描速度的快慢。
4.指令的功能与数量
指令功能的强弱、数量的多少也是衡量PLC性能的重要指标。编程指令的功能越强、数量越多，PLC的处理能力和控制能力也越强，用户编程也越简单和方便，越容易完成复杂的控制任务。
5.内部元件的种类与数量
在编制PLC程序时，需要用到大量的内部元件来存放变量、中间结果、保持数据、定时计数、模块设置和各种标志位等信息。这些元件的种类与数量越多，表示PLC的存储和处理各种信息的能力越强。
6.特殊功能单元
特殊功能单元种类的多少与功能的强弱是衡量PLC产品的一个重要指标。近年来各PLC厂商非常重视特殊功能单元的开发，特殊功能单元种类日益增多，功能越来越强，使PLC的控制功能日益扩大。
7.可扩展能力
PLC的可扩展能力包括I/O点数的扩展、存储容量的扩展、联网功能的扩展、各种功能模块的扩展等。在选择PLC时，经常需要考虑PLC的可扩展能力。
西门子PLC更换后备电池/充电电池：
注意：为了避免丢失内部用户存储器的数据和保持CPU运行的时钟，只能在电源接通时更换后备电池或充电电池。推荐每年更换一次后备电池。
更换后备电池/充电电池的步骤如下：
1.打开CPU的前盖。
2.用螺丝刀将后备电池/充电电池从电池盒中撬出来。
3.将新电池的连接器插入CPU电池盒中对应的插座，电池连接器上的凹口必须指向左面。
4.将新的后备电池/充电电池放到CPU的电池盒中。
5.关上CPU的前盖。
西门子PLC插入更换存储器卡
注意：如不是在STOP模式插入存储卡，则CPU会自动进入STOP模式，同时STOP—LED以1秒间隔闪烁以请求储器复位！
1.设置CPU为STOP（停机）模式。
2.是否已插入储器卡，如果是，拔掉它。
3.将新储器卡插入到CPU的插座中，请注意存储器卡上的插入标记应对准的CPU上的标记。
4.复位CPU。
六.将操作系统后备到存储器卡：
CPU313,314,315IMB以上的存储器卡
用LED指示灯进行诊断:
LED说明
SF点亮情况:○1硬件故障;○2编程错误;○3参数赋值错误;○4计算错误;○5定时器错误;○6存储器错误○7电池故障或无后备电池;○8I/O故障/错误（**于外部I/O）;○9通讯故障
BATF点亮情况:当无后备电池,后备电池故障或没有充电时点亮.
注意:当连接充电电池时该灯点亮,其原因是充电电池不能对用户程序进行后备.
STOP当CPU不处理用户程序时点亮当CPU申请存储器复位时闪烁.
西门子PLCCPU复位
注意:CPU复位进行的活动:
1.CPU删除RAM中和负载存储器中的整个用户程序（不包括EPROM负载存储器）。
2.CPU删除保持数据。
3.CPU测试本身的硬件。
4.如已插入存储器卡.则CPU将存储器中有关的内容复制到RAM。
步骤复位CPU存储器
1将钥匙开关拔至STOP位置
2将钥匙开关拔至MRES位置，直至STOP指示灯亮几秒并保持点亮（持续3秒）
3在3秒钟内，必须将开关拨回MRES位置并保持住，直至STOP指示灯闪烁（2HZ）。
当CPU完全复位，STOP指示灯停止闪烁并保持点亮。此时，CPU已对存储器复位。
CPU

c）应用于中低压配电网的RTU，在功能上应具有模块化结构，在硬件上要越简单、越可靠越好。较好是同一套简单硬件，只要简单进行一下设置，就可以满足不同场合、不同规模的要求。

由此可见，有必要开发新型的、不同于传统结构的RTU，以适合中低压配电网自动化的特点和需要。

2．3　中低压配电网自动化RTU的PLC实现

可编程序控制器（programmable logic con－troller，PLC）技术经过几十年的发展，已经相当成熟。其品种齐全，功能繁多，已被广泛应用于工业控制的各个领域。用PLC来实现中低压配电网自动化的RTU功能，能够很好地满足RTU的特有的要求。在国内市场，有来自许多着名厂家的PLC产品。这些产品从简单到复杂，都自成系列，可以满足不同应用的特殊要求。大多数中低档次的PLC产品，都包含有离散点输入和输出（点数的多少可以依据应用情况增减）、模拟采样输入、时钟、通信等功能。利用这类PLC的现成功能，可以方便地实现中低压配电网自动化的 RTU功能。使用PLC的离散输入点来实现遥信、用PLC的离散输出点来实现遥控、用PLC的模拟采样输入来实现遥测、用PLC的通信功能来实现和主机的通信。完成这些功能，都*额外的硬件，只需根据开关房的实际情况，对PLC进行简单编程即可。不仅如此，利用PLC的模拟输出功能，甚至还可以实现配电网的遥调。例如调节调压变压器的变比，调节静止无功补偿设备的电压、电流相角等。

这样一种基于PLC的中低压配电网自动化的RTU实现方案，完全可以满足中低压配网自动化的特殊要求。它具有以下特点和优势：硬件结构简单，完全免维护；规模可大可小，只需将 PLC的扩展模块连接在一起，就可以实现遥控点、遥信点、遥测点的增加；抗恶劣环境；高可靠性；编程实现各种功能，免硬件调试；费用低廉。

PLC方案在具体设计时，包括以下几个步骤：

a）获取操作点数。了解配电网的基本情况及自动化的具体要求，确定系统需要进行遥控、遥信、遥测、甚至遥调的设备，统计各处配电房需要这4种信号的具体点数。

b）确定通信方案。根据配电网的规模及分布情况，确定总体设计方案，主要是通信方案的设计和选择。

c）PLC选型。根据各处各种操作的点数以及所确定的通信方案，选择恰当型号的PLC 来实现RTU功能。

由于RTU需接受监控中心的指令，并上传配电网、开关柜的信息，所以通信功能是选择PLC的主要考虑因素。

由于各开关房、开关柜的操作类型、操作点数往往相差很大，因此，PLC是否具有模块化结构和组态能力，是否能够灵活、经济地组成输入点、输出点、测量点（A／D）、调节点（D／A）的规模可变系统，是选择PLC型号的另一个主要考虑因素。

目前，很多厂家的产品，都可以满足通信以及模块化的要求。例如，SIEMENS的 S7－214以上系列，三菱的A1S系列，松下的较高级别的PLC系列等。根据具体情况，在一个配网自动化工程中，整个配电网系统可以选用同一个厂家的PLC，也可以根据配电房的具体情况，选用不同厂家的PLC，以利用各厂家PLC的优势和特色。

3　RTU功能的PLC实现

RTU功能的PLC实现包括硬件实现和软件实现两个方面。

3．1　硬件实现方面

在硬件方面，主要存在PLC的电源如何提供，PLC如何实现长距离的通信，遥控、遥信、遥测、遥调如何具体实现等问题。

由于PLC都有配套的**电源模块，因此在设计RTU时，主要应考虑电网断电后PLC 的供电问题，通常以配置充电电池的方式解决。

一般PLC的通信模块只具有短距离的通信能力，虽然有些公司为PLC提供配套的组网模块，但通信距离也限制在若干千米以内。而配电网的特点是点多、面广，因此，必须借助其它方式以延长PLC的通信距离。方法很多，有电话调制解调器方案、专线调制解调器方案、无线方案、寻呼台服务方案、光纤方案等。在同一个配电自动化工程中，可以根据具体情况，采用单一方法，也可以采用多种方法组合。

在RTU的四遥操作方面，由于PLC的电平以及功率容量同操作设备不可能正好一致，加上有电气隔离的要求，因此，必须增加辅助的电位转换、功率放大、电气隔离等模块和器件。

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
具有较高性能和可用性
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

*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较优控制质量
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。
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较高可用性的应用。
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 S7-1500H 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 * 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，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*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 系统使用较多 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 符合以下国家和国际标准：

cULus 认证
cULus HazLoc 认证
FM 认证
ATEX 认证**于 24 V，不适用于 230 V
CE
RCM（以前的 C-TICK）
KCC
IECEx（** 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

应用

SIMATIC S7-1500 是一个模块化控制系统，适用于离散自动化领域内的各种自动化应用。

模块化、无风扇设计、易于实现分布式结构以及方便的操作，使得 SIMATIC S7-1500 成为中、低端应用中各种不同任务的经济、用户友好的解决方案。

SIMATIC S7-1500 的应用领域包括：

特殊机械
纺织机械
包装机械
输送机
装配机
堆垛机
一般机械设备制造
控制器制造
机床制造
安装系统，
电气与电子工业及相关产业
汽车
供水/污水处理
食品和饮料
基础设施（隧道、交通控制、船舶、机场等）

提供了具有不同性能水平的多种 CPU 以及一个包含许多便利功能的全面模块系列。故障安全 CPU 便于在故障安全应用中使用。由于具有模块化的设计，用户可以仅采用其应用所需的模块。任务扩展时，可通过使用附加模块随时对控制器进行升级。

SIMATIC S7-1500 具有较高的电磁兼容性、抗冲击性及抗振性，工业强度高，可实现通用。

设计

概述

S7-1500 自动化系统具有模块化的结构，可包含较多 32 个模块。它拥有丰富的模块，这些模块可进行各种组合。S7-1500 自动化系统支持单层配置，其中的所有模块均安装在一个 DIN 导轨上（请参见手册以了解要求）。

系统包含下列组件：

控制器：
CPU 具有不同性能等级，并具有集成 PROFINET 接口或 PROFINET 和 PROFIBUS 接口，用于连接分布式 I/O 或用于编程设备、操作员面板、其它 SIMATIC 控制器或第三方设备间的通信。
SIMATIC S7-1500 适合使用多种型号的 CPU：
- 标准 CPU（MFP 版本：能够在控制器上执行 C/C++ 代码）
- 紧凑型 CPU 不仅配备数字型和模拟型输入输出，还配备计数器输入和高速输出，将技术功能直接集成在 CPU 上。
- 故障安全型 CPU（MFP 版本：能够在控制器上执行 C/C++ 代码）适用于在同一台计算机上执行标准程序和安全相关的程序。
- 具有扩展运动控制功能的 T-CPU，如**同步运行（通过*同步位置进行同步）、凸轮功能以及运动控制功能。
用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块。
工艺模块用于高速计数、位置检测或测量等功能。
通信模块和通信处理器可通过通信接口将控制器进行扩展

根据具体要求，也可使用下列模块：

在 CPU 向背板总线的输出对于所有连接的模块来说不够充分的情况下，电源模块 (PS) 通过背板总线为 S7-1500 模块的内部电路供电。另外，60 W 24/48/60 V DC HF PS 还可让 CPU *性存储整个工作存储器的内容（数据）。
用于将 SIMATIC S7-1500 连接到 120/230 VAC 电源的负载电源模块 (PM)。
接口模块用于连接基于 S7-1500 的分布式 I/O。

设计

简单的设计使得 SIMATIC S7-1500 多功能，便于维护。

集成背板总线：
集成的背板总线；背板总线集成在模块上。模块通过 U 形连接器相连，总线连接器插在外壳的背面。可以节省安装时间。
模块组装在 S7-1500 安装导轨上：
具有各种长度，包括切割至定长的型号。由于具有集成式 DIN 导轨，可以卡装广泛的标准部件，如附加端子、小型断路器或小型继电器。
性能可靠，接线方便：
- I/O 信号是通过统一的 40 针前连接器来连接的。信号模块和前连接器之间具**械编码，可防止因意外的错误插入而对电路造成破坏。
- 为了对前连接器进行简单接线，可将该连接器置于“预接线位置”。在此位置上，插头尚未与模块电路接触。此位置还可用于在运行过程中进行改动。用户可借助于前盖内侧的一个印制电缆连接图进行连接。
- 前连接器作为带螺钉型端子或推入式端子的型号提供。两个型号都可以连接线芯截面积为 0.25² ~ 1.5 mm²（AWG 24 ~ AWG 16）的导线。
- 另外，数字量信号模块可通过 TOP Connect 进行系统接线。通过 TOP Connect，可以快速而清晰地连接到现场的传感器和执行器，并可在控制柜中进行简便接线。
- 对于模拟量模块，可以直接在模块上进行屏蔽；随模块提供了一个屏蔽连接套件，*工具即可进行安装。
设备特定标签：
标签条可用于 SIMATIC S7-1500 的信号模块。可使用标准激光打印机来打印这些 DIN A4 标签纸上的标签。可以从 TIA Portal 进行自动打印，而*重新输入符号或地址。通过这些标签条的设计形式，可为通道或诊断显示 1:1 分配标签。如果前盖打开，则诊断显示到端子的这种 1:1 分配会保留。
可变和可扩展的站配置：
- 信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。
- 较大配置包括带有 31 个模块（30 个模块 + 1 个电源）的 CPU。在 CPU 向背板总线的输出对于所有连接的模块来说不够充分的情况下，需要由电源 (PS) 通过背板总线为 S7-1500 模块的内部电路供电。
尺寸紧凑：
SIMATIC S7-1500 可顺利安装到 SIMATIC S7-300 或 ET 200M 的可用安装空间内。
移动敷设：
SIMATIC S7-1500 及其模块可以垂直和水平安装，从而可以较佳方式安装到可用空间内。

I/O 模块

以下模块类型可用于 SIMATIC S7-1500/ET 200MP：

标准和故障安全数字量输入模块
标准和故障安全数字量输出模块
数字量输入/输出模块
模拟量输入模块
模拟 I/O 模块
模拟量输出模块
- 包括高速 (HS) 模拟量模块，无论激活的通道数如何，基本执行时间都是 62.5 μs
用于计数和定位的工艺模块
用于点到点通信和总线连接的通信模块

提供了各种模块等级，可使用户在其应用中实现较佳扩展。模块本身通过标签进行相应标记：

BA（基本型）：简易低成本模块，无诊断功能，没有参数
ST（标准型）：具有与模块或负载组相关的诊断的模块，如果适用，带有参数；模拟量模块：准确度等级 0.3%
HF（高性能型）：模块具有特定通道诊断功能和参数设置功能并支持等时同步模式；对于模拟量模块：准确度等级 0.1%，抗扰度和电流隔离程度提高
HS（高速型）：具有较端滤波和转换时间的模块适用于**高速应用以及对同步模式的支持；例如 8 通道模拟量模块，无论激活的通道数如何，基本执行时间都是 62.5 μs。

I/O 模块的附件：

标签纸：
可插入到 I/O 模块中（10 张 DIN A4 标签纸，每张标签纸带有 10 个标签，预穿孔，可使用标准激光打印机进行打印；可用颜色：Al 灰）
屏蔽连接：
SIMATIC S7-1500 系统（模拟量模块和工艺模块）提供了一个简易屏蔽连接套件，*使用工具即可安装。此套件包含一个 24 V DC 馈电元件、一个屏蔽夹和一个通用屏蔽端子。该屏蔽端子可用于单根细干线电缆、多根细干线电缆或一根粗干线电缆。由于对 24 V DC 电源和测量信号进行分离，并且在屏蔽和信号电缆之间具有低阻抗连接，因此可确保较高的 EMC 稳定性和抗干扰性。
统一的 40 针前连接器
I/O 模块的前门或自组装背板总线的 U 型连接器等其它附件

通信

S7-1500 配有各种通信接口：

PROFINET IO IRT 接口（2 端口交换机），集成在 CPU 中；
用于获得确定的响应时间和高设备精度。
通信处理机，用于连接到 PROFIBUS，工业以太网和 PROFINET 总线系统。
用于点到点连接的通讯模块。

CPU 1515 PN 具有一个附加的集成 PROFINET 接口，其具有单独的 IP 地址，例如，用于网络分离或连接其他 PROFINET IO 设备。对于 CPU 1516-3 PN/DP，可通过该集成 PROFIBUS 接口来连接 PROFIBUS 节点。通过一个 PROFIBUS CM，可方便地对不带集成 PROFIBUS 接口的 CPU 进行扩展。

通过 PROFINET IO 进行过程通信

SIMATIC S7-1500 通过集成的 PROFINET 接口连接到 PROFINET IO 总线系统，可实现具有确定响应时间和高精度设备性能的分布式自动化配置。

从用户的角度来看，PROFINET IO 上的分布式 I/O 处理与集中式 I/O 处理没有区别（相同的组态，编址及编程）。

可将下列设备作为 IO 控制器进行连接：

SIMATIC S7-1500
SIMATIC S7-1200
SIMATIC S7-300（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
SIMATIC S7-400（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
SIMATIC ET 200（通过带有 PROFINET 接口的 CPU）

以下可作为智能设备或设备连接：

SIMATIC S7-1500
SIMATIC S7-1200（FW 4.0 或更高版本）
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（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
SIMATIC S7-400（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
ET 200 分布式 I/O 设备
作为直接按键模块运行的人机界面设备
现场设备

通过 PROFIBUS DP 进行过程通信

SIMATIC S7-1500 通过通信处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。通过带有 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或通讯模块,可构建一个高速的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。

从用户的角度来看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别（相同的组态，编址及编程）。

以下设备可作为主站连接：

SIMATIC S7-1500
（通过带 PROFIBUS DP 接口或 PROFIBUS DP 通信模块的 CPU）
SIMATIC S7-300
（使用带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
SIMATIC S7-400
（使用带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，带 IM 308
SIMATIC 505

以下设备可作为普通从站或智能从站来连接：

分布式 I/O 设备，例如 ET 200
现场设备
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（仅通过 CP 443-5）
SIMATIC S7-1500（只能通过 CP/CM 1542-5）

不过，安装有 STEP 7 的编程器/PC 或 SIMATIC HMI 面板仅使用部分通过 PROFIBUS DP 运行的 PG 和 OP 功能。

通过以太网的数据通信

S7-1500 可通过集成 PROFINET 接口或通过通信模块连接到工业以太网总线系统。可连接以下设备：

SIMATIC S7-1200
SIMATIC S7-1500
SIMATIC S7-300
SIMATIC S7-400
SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H
编程设备
PC、工业 PC
SIMATIC HMI 操作员控制和监视系统
数控
机械手控制装置
驱动控制装置
其它厂商的设备

支持的协议：

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

工业以太网通信处理器 CP 1543-1 提供了以下附加功能：

1 Gbit 接口
支持 IPv6
安全性：通过硬件识别、IP/MAC 访问列表、防火墙、* 隧道进行访问保护
通过 ISO 协议与 S5 系统通信
FTP（客户端/服务器），电子邮件，SNMPv1 / v3

通过 PROFIBUS 的数据通信

SIMATIC S7-1500 通过通信处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。可连接以下设备：

SIMATIC S7-1200
SIMATIC S7-1500
SIMATIC S7-300
SIMATIC S7-400
SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H
编程设备
PC、工业 PC
SIMATIC HMI 操作员控制和监视系统
数控
机械手控制装置
驱动控制装置
其它厂商的设备

通过点到点通信模块进行数据通信

通过点到点通信模块，可实现功能强大的点到点连接。例如，可以连接以下设备：

SIMATIC S7、SIMATIC S5 自动化系统和其他公司的系统
扫描仪、条形码阅读器、识别系统
机械手控制装置
打印机

支持的协议：

Freeport：适用于通用通信的用户可设置报文格式
3964(R) 可提高传输可靠性
Modbus RTU 主站
Modbus RTU 从站
USS，通过指令实现

接口性质：

RS 232 带辅助信号
RS 422 用于全双工连接
RS 485 用于半双工和多点连接
传输速率为 300 - 115 200 bit/s
通过 Sub D 连接器进行连接

功能

提供有大量功能，支持用户的 SIMATIC S7-1500 编程、调试和维护等工作。

性能
- 指令处理速度更快, 取决于 CPU 型号、语言扩展和新的数据类型
- 代码生成得到优化，响应时间显着缩短
集成技术
- 通过标准 PLCopen 运动控制块，简便、快速地对运动序列进行编程
- 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。
- 方便的诊断和调试工具提供了驱动器调试支持
- 向组态系统和人机界面自动发送报警消息：简化的故障排除步骤节省了调试时的时间与工作量。
等时同步模式
- 将分布式信号采集、信号传输和程序执行与具有恒定总线循环时间的 PROFIBUS 和 PROFINET 的循环进行同步耦合：
  采集输入信号并进行处理，按固定时间间隔（恒定总线循环时间）将输出信号输出。同时创建了前后一致的部分过程图像。
- 由于分布式 I/O 以恒定总线循环时间进行同步信号处理，可实现精确可重现的确定过程响应时间
- 在分布式自动化解决方案中，SIMATIC S7-1500 还可促进高速处理操作，并可实现较高精度和重现性。这意味着可在提供较佳且恒定的质量的同时提高产量。
- 提供了用于完成运动控制、测量值采集、高速控制等复杂任务的全面组件。
集成安全功能
- 通过密码进行知识保护，防止未经授权而读取和修改程序块（与 STEP 7 相结合）
- 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。
- 4 级授权方式：
  可向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。由于操作保护得到改进，控制器可以检测到组态数据的更改或未经允许的传输。
设计与操作
- 带集成显示屏的 CPU：
  用于方便地分析集中和分布式模块的状态，或不使用编程设备而设置或更改 IP 地址。系统诊断信息和用户报警在显示屏上以普通文本形式显示，有助于快速有效地响应产生的错误消息。菜单和消息文本在显示屏上可以多种语言显示。
集成系统诊断
- 显示屏上、TIA Portal 中、操作员面板上以及 Web 服务器上以纯文本形式一致显示系统诊断信息（甚至能显示来自变频器的消息），即使 CPU 处于停止模式也会进行是可能的。此功能是作为一个系统功能集成在 CPU 固件中，*由用户单独组态。若配置了新硬件组件，则自动更新诊断信息。
- 通过质量信息，直接在用户程序中进行简单快速的诊断：
  通过激活模块的质量信息 (QI)，可直接在用户程序中查询和评估所提供过程值的有效性。此时，访问是通过过程映像并使用简单二进制或加载命令进行的。先决条件是可在 TIA Portal 中对模块进行诊断，并对质量信息进行组态。
- 支持 SIMATIC ProDiag S7-1500 – 用于轻松创建机器诊断与工厂诊断。它提升了可用性，并支持就地的故障分析和故障排除功能。
通过 SIMATIC STEP 7 Professional V12 组态软件进行组态
- SIMATIC S7-1500 控制器系列可在 Totally Integrated Automation Portal 平台中使用 STEP 7 Professional V12 或更高版本来编程。SIMATIC STEP 7 Professional V12 是 SIMATIC S7-1500 的直观组态系统。
兼容性
- 移植：
  与 SIMATIC STEP 7 Professional V12 集成的一个移植工具可帮助从 S7-300/S7-400 切换到 S7-1500 控制器，并自动转换程序代码。无法自动转换的程序代码将会记录下来，并可以手动进行调整。客户支持页面的下载区域中还以独立工具的形式提供了该移植工具。STEP 7 V11 项目可在兼容模式下继续和 STEP 7 V12 组合使用。S7-1200 程序也可以通过复制/粘贴手段转移至 S7-1500
SIMATIC 存储卡(用来运行 CPU)
- SIMATIC 存储卡用作插入式装载存储器，或用于更新固件。STEP 7 项目（包括注释和符号、附加文件或 csv 文件（用于配方和归档））也可存储在 SIMATIC 存储卡上。可通过用户程序和 SIMATIC 存储卡上的系统函数来创建数据块，并存储或读取数据。
Safety Integrated（S7-1500F / TF控制器的选项）
- “STEP 7 Safety Advanced”选件包；
  用于对 S7-1500F / TF 控制器的安全相关程序部分进行编程。
  选件包中包括所有用来创建 F 程序的所有功能和块。

技术规范

一般技术数据
防护等级	IP20，符合 IEC 60 529
环境温度
水平安装	0...60°C（显示：典型工作温度50 °C，显示器关闭）
垂直安装	0...40°C（显示：典型工作温度40 °C，显示器关闭）
相对湿度	10 %...95 %；无冷凝
气压	1080 ～ 795 hPa （相当于海拔 -1000 ～ +　2000 m）
绝缘
< 50 V	707 V 直流试验电压（型式试验）
< 150 V	2200 V DC 测试电压
< 250 V	2500 V DC 测试电压
电磁兼容性	电磁兼容性指令要求；抗扰性，依据标准 IEC 61000-6-2
脉冲形干扰变量	测试依据：静电放电：IEC 61000-4-2；突发脉冲：IEC 61000-4-4；浪涌脉冲： IEC 61000-4-5
正弦干扰变量	测试依据：高频辐射符合 IEC 61000-4-3，高频去耦合符合 IEC 61000-4-6 电磁兼容性指令要求；干扰发射，依据标准 IEC 61000-6-4
射频干扰辐射	干扰辐射，根据 61000-6-4 电磁干扰辐射，根据 EN 61000-6-4
机械强度
振动	测试标准 EN 60068-2-6 测试方法： 5 Hz ≤ f ≤ 8.4 Hz，恒定振幅 7 mm； 9 Hz ≤ f ≤ 150 Hz，恒定加速度 2 g；振动持续时间：在三个互相垂直轴的每个方向上，每根轴为 10 个频率通过
抗冲击性	测试标准 EN 60068-2-27 测试方法：半波：冲击强度 15 g（峰值），11 ms 持续时间；冲击方向：三个相互垂直轴的每个轴的正、负方向上

词条
词条说明
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