S7-1500設計功能應用
憑其擴展的環境條件,SIMATIC S7-1500 幾乎可用于任何地方。許多控制器可以在 -25°C 至 + +60°C 的溫度范圍內運行,安裝海拔高達 5000 m。除此以外,還提供了各種各樣的 SIPLUS 控制器。
SIMATIC S7-1500
模塊化、可擴展通用系統,防護等級 IP20
離散自動化中各種自動化應用的系統解決方案
性能高,可用性出色
可通過 TIA Portal 平臺中的 STEP 7 Professional V12 及以上版本進行組態
性能
提高性能
高速指令執行:
語言擴展
新數據類型
更快速的背板總線
經過優化的代碼生成
功能強大的通信:
以 PROFINET IO(雙端口交換機)作為標準接口;
從 CPU 1515-2 PN 開始支持,以一個或多個額外的集成 PROFINET 接口作為智能設備,用于網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(數據訪問)和客戶機作為運行時選件,可輕易將 SIMATIC S7-1500 連接至非西門子設備/系統
可針對總線系統和點到點連接,通過通信模塊進行擴展
集成技術
無需附加模塊就可集成運動控制功能:
通過標準化的塊 (PLCopen) 來連接模擬驅動和 PROFIdrive 驅動
運動控制功能支持速度控制軸、定位軸、相對同步操作(在沒有位置同步規范的條件下實現同步)以及外部編碼器、輸出凸輪和探頭。
CPU 技術中還集成了諸如絕對同步操作(利用位置同步規范進行同步)凸輪和和用于控制運動系統等擴展的運動控制功能。
全面跟蹤功能,用于所有 CPU 變量,以進行實時診斷和間歇錯誤檢測;
擁有高效調試和快速優化驅動和控制裝置廣泛的控制功能:
例如,可輕松組態的塊可進行控制參數的自動優化以實現最控制質量通過提供的工藝模塊獲得附加功能:
例如,高速計數、位置檢測或高達 1 MHz 信號的測量
集成安全功能
保證人身安全和機器安全 – 在集成成套系統平臺內
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建的;因此,可以像在標準用戶程序中分析標準數據那樣來分析故障安全數據。由于這種軟件集成,故障安全應用也可利用 SIMATIC 的系統有點和全面功能。
冗余系統
CPU 1513R-1 PN、CPU 1515R-2 PN
CPU 1517H-3 PN/FO
冗余 S7-1500R/H CPU 適用于需要 PLC 具有極可用性的應用。
兩個 CPU 通過一個 PROFINET IO 環網與 I/O 站相連。通過該環網或通過適用于 S7-1500H 的單獨 FOC 同步電纜實現 S7-1500R 的同步。萬一 CPU 出現故障,后備 CPU 自動承擔過程的控制。數據不會丟失,該過程可迅速繼續進行。PROFINET IO 環網確保現場總線發生中斷時,所有節點都保持可訪問狀態。
組態方式與標準 CPU 相同。TIA Portal 和冗余 CPU 處理程序與數據的同步。用戶不會有任何額外開銷。
SIMATIC S7-1500R 操作模式
SIMATIC S7-1500H 操作模式
集成安全功能
通過密碼進行專有技術保護,防止未經許可證讀取和修改程序塊
通過復制保護來提高保護程度,防止未經許可證而復制程序塊:
通過復制保護,可將 SIMATIC 存儲卡上的程序塊與其序列號綁定,以便只有在將組態的存儲卡插到 CPU 中時,該程序塊才可運行。具有四個不同授權級別的權限:
可向各個用戶組分配不同訪問權限。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數據的更改或未許可證傳輸。用于以太網通信處理器 (CP 1543-1):
通過防火墻提供附加訪問保護
建立安全 VPN 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
直接在現場設置 CPU 的 IP 地址以及進行其它網絡設置,無需使用編程器
直接以普通文本形式顯示錯誤消息,可縮短停機時間
所有模塊采用統一的前連接器,并具有用于靈活形成電位組的集成電壓橋接件,從而簡化了庫存,減少了布線
S7-1500 DIN 導軌上集成有頂帽 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:
可根據任何應用的要求進行靈活調整數字量信號模塊的系統電纜連接:
可快速、清晰地進行安排,以連接至現場的傳感器和執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部電路供電
用于在控制器上久性存儲整個工作存儲器內容的系統電源模塊
分布式擴展:
通過 PROFINET 接口模塊 IM 155-5,可針對 ET 200MP I/O 系統使用最多 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功能方面沒有差別
集成系統診斷
CPU 的集成系統診斷,默認情況下已激活:
在顯示器上以及 TIA Portal、HMI 和 Web 服務器中以普通文本形式一致地顯示系統診斷信息,甚至可顯示變頻器消息。即使 CPU 處于停止狀態,也會更新消息。
系統診斷功能集成在 CPU 固件中。無需由用戶進行組態。組態發生改變時,會自動對診斷信息進行更新。
對 SIMATIC ProDiag S7-1500 的支持能力
ProDiag 是一種便于創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場消除故障來提供支持。
數據記錄(歸檔)和配方
SIMATIC 存儲卡:
插入式裝載存儲器
可進行固件更新
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據和組態數據(與 PLC 之間的雙向數據交換)
集成 Web 服務器:
- 便于訪問工廠相關運行數據和組態數據、運動控制系統診斷并通過 Web 瀏覽器顯示跟蹤記錄
認證
SIMATIC S7-1500 符合以下國家和國際標準:
cULus 認證
cULus HazLoc 認證
FM 認證
ATEX 認證(僅限于 24 V,不適用于 230 V)
CE
RCM(以前的 C-TICK)
KCC
IECEx(僅限 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
SIMATIC S7-1500 是一個模塊化控制系統,適用于離散自動化領域內的各種自動化應用。
模塊化、無風扇設計、易于實現分布式結構以及方便的操作,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
裝配機械
堆垛機
一般機械設備制造
控制器制造
機床制造
安裝系統,
電氣與電子工業及相關產業
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,工業強度高,可實現通用。
設計
概述
S7-1500 自動化系統具有模塊化的結構,可包含最多 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 自動化系統支持單層組態,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 控制器或非西門子設備的通信。
SIMATIC S7-1500 適合使用多種型號的 CPU:標準 CPU(MFP 版本:能夠在控制器上執行 C/C++ 代碼)
緊湊型 CPU 不僅配備數字型和模擬型輸入輸出,還配備計數器輸入和高速輸出,將技術功能直接集成在 CPU 上。
故障安全型 CPU(MFP 版本:能夠在控制器上執行 C/C++ 代碼)適用于在同一臺PC上執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,如絕對同步運行(通過定同步位置進行同步)、凸輪能以及運動控制功能。
用于數字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊。
工藝模塊用于高速計數、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 模塊的內部電路供電。另外,60 W 24/48/60 V DC HF PS 還可讓 CPU 久性存儲整個工作存儲器的內容(數據)。
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,總線連接器插在機箱的背面。可以節省安裝時間。模塊組裝在 S7-1500 DIN 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 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 信號是通過統一的 40 針前連接器來連接的。信號模塊和前連接器之間具有機械編碼,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側的一個印制接線圖進行連接。
前連接器作為帶螺釘型端子或彈簧型端子的型號提供。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,數字量信號模塊可通過 TOP Connect 進行系統接線。通過 TOP Connect,可以快速而清晰地連接到現場的傳感器和執行器,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,無需工具即可進行安裝。
設備特定標簽:
標簽條可用于 SIMATIC S7-1500 的信號模塊。可使用標準激光打印機來打印這些 DIN A4 標簽紙上的標簽。可以從 TIA Portal 進行自動打印,而無需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。可變和可擴展的站組態:
信號模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統可自行組態。
最大組態包括帶 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 模塊的內部電路供電。
尺寸緊湊:
SIMATIC S7-1500 的尺寸使其能夠順利安裝到 SIMATIC S7-300 控制器或 ET 200M I/O 系統的可用安裝空間內。