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上海邑斯自動化科技有限公司>>技術文章>>CPU 1515SP PC2 TF功能設計的應用

CPU 1515SP PC2 TF功能設計的應用

閱讀:684        發布時間:2022-11-22

ET 200SP 開放式控制器 CPU 1515SP PC2 TF 堅固耐用且結構緊湊,能夠靈活地進行集中式或分散式通信,具有強的工業功能。此外:該 CPU 提供了 ET 200SP 系統、S7-1500 控制器系列以及 TIA 環境的完整價值。

  • 堅固、緊湊的控制系統

  • 將 ET 200SP 控制器的功能與基于 PC 的平臺的功能結合在一起

  • 交鑰匙型全功能控制器

  • 可按照 IEC 61508 第二版的安全等級 SIL3(安全完整性等級)或 ISO 13849 的安全等級 PL e(性能級別)來使用

  • 通過使用新一代 Intel 四核處理器執行高性能自動化任務

  • 借助于 SIMATIC ODK 1500S,連接高級語言應用程序并處理大量數據

應用

CPU 1515SP PC2 TF 是一種完整的 IPC,可用于控制集中或分布式配置中的專用和系列機器及設備。標準和故障安全用戶程序是在 TIA Portal 中生成的。該控制器尤其適用于數量較高的機器設備,例如,可用于攝像頭檢查以及圖像傳輸或打印機連接的質量保證。

CPU 1515SP PC2 TF 尤其在以下情況下發揮其全部潛力:

  • 當需要使用 C 或 C++ 編程語言來集成專用自動化功能時

  • 當需要將 Windows 軟件緊密連接至軟控制器時

  • 當需要存儲極量數據時,或者

  • 每當需要執行擴展運動控制功能時

預裝有 WinCC Runtime Advanced 的 CPU 1515SP PC2 TF + HMI 用于執行附加 HMI 功能??梢栽谝慌_設備上集成控制和可視化功能。

設計

與所有 ET 200SP CPU 一樣,CPU 1515SP PC2 TF 安裝在標準 DIN 導軌上。

ET 200SP I/O 模塊可以直接集中使用,并通過集成的背板總線進行通信。

可以建立 PN IO 和 S7 通信并通過 ET 200SP 系統的 PROFINET 總線適配器(不在供貨范圍內)來連接分布式 I/O。這樣,只需付出很小的努力,就可將系統集成到現有自動化環境中。

PROFIBUS CM DP 模塊對 CPU 1515SP PC2 TF 加以擴展,包括 PROFIBUS 通信功能。故障安全型支持 PROFIsafe 通信機制。

提供了以下接口:

  • 1 x 千兆以太網

  • 1 x PN IO 接口,通過帶 2 個端口的 ET 200SP 總線適配器

  • 前面有 2 個 2.0 / 2x USB 3.0 接口,用于連接鍵盤、鼠標和 USB 閃盤等

  • 1 個顯示端口,例如,用于連接 SIMATIC 平板顯示器多點觸控設備

該 CPU 還具有以下功能特性:

  • 模式開關

  • 可更換的大容量存儲器 CFast(具有安全密封件)

  • 用于插入 SD/MMC 卡的附加存儲器

  • 狀態 LED 燈

  • 24 V DC 電源接口

各種交鑰匙型號和預配置型號都在一個 30 GB CFast 卡上提供 Windows 10 Enterprise 以滿足不同要求:

  • CPU 1515SP PC2 TF

  • CPU 1515SP PC2 TF + HMI(包括具有 128/512/2048 個外部變量的 WinCC Runtime Advanced)

功能

  • 使用 TIA Portal 中的工程 STEP 7 組態工具(以及用于 HMI 的 WinCC Advanced)進行組態和編程:

    • 根據標準 IEC 61131-3 進行編程

    • 支持的編程語言:
      SCL (IL)、LAD、FBD、STL、GRAPH7 (SFC)

  • 基于可視化技術的創新實時系統:
    集成的 S7-1500 軟控制器的實時系統可獨立于操作系統的并行運行:

    • 極的實時及確定特性

    • 支持在控制器運行期間重啟 Windows

  • 通過多個優先級控制的執行層次實現高速程序執行(循環、時間控制、通過 ROFINET 或 PROFIBUS 實現等式同步、通過過程和診斷報警實現事件驅動)

  • 保持性數據的保存:
    即使電源出現故障,CPU 1515SP PC2 TF 也確保工廠數據的安全:

    • 電壓下降時可將保持性數據保存在 CPU 的 NVRAM(缺省)

    • 可在 CPU CFast 卡上存儲保持性數據(需要 UPS)

  • 通信:

    • 經由 ET 200SP 進行 PROFINET IO 通信;經由 ET 200SP CM DP 進行 PROFIBUS 通信;
      PROFINET IO RT/IRT,等時同步模式,IO 控制器,智能設備,介質冗余,PROFIenergy,PROFIBUS DP 主站

    • 通過 CPU 的 Windows 接口(千兆以太網)與 Windows 應用程序或外部設備進行 SIMATIC 和開放式用戶通信

  • 通過組態控制(選項處理)實現靈活的集中組態

    • 組態控制器并操作不同于該組態的設備(選件)

  • 集成 Web 服務器:
    所有 S7-1500 自動化系統的 CPU 都支持通過 Web 服務器掃描 CPU。CPU Web 服務器提供以下診斷選項:

    • 通過 LED 指示燈顯示 CPU 狀況和當前運行狀態

    • 讀出診斷緩沖區條目

    • 查詢模塊狀態

    • 查詢當前消息

    • 有關拓撲/PROFINET 設備狀態的信息

    • 將用戶數據傳送到 CPU 并進行管理

    • 通過用戶可編程的 Web 頁面支持特定設備功能的檢修與調試

  • 跟蹤功能
    S7 1500 自動化系統的所有 CPU 都支持跟蹤功能。該功能可以記錄每個周期的模擬量和數字量變量并通過 STEP 7 以曲線形式加以顯示。這尤其適用于運動控制和閉環控制類應用。

  • 集成工藝功能:

    • 通過標準化運動控制指令(PLCopen)來控制具有 PROFIdrive 功能的驅動器和帶有模擬量設定值接口的驅動器

    • 運動控制功能:
      速度控制軸、定位軸、同步軸、外部編碼器、凸輪、凸輪軌跡、探頭、擴展同步動作功能(指或不定同步位置進行同步,設定值或實際值連接,主值在從軸上的移動,凸輪系統)、凸輪盤、最多 4 個編碼器或測量系統(作為位置控制用的實際位置)。
      從應用程序循環指運動向量(MotionIn 接口)
      用于通過最多 4 個插補軸實現運動控制的工藝對象,如笛卡爾門架、Delta 揀選機、滾軸揀選機、關節臂、圓柱坐標機械手、三腳架揀選機和 SCARA。
      支持用戶自定義運動。

    • 追蹤功能適用于所有 CPU 標簽,既適用于實時診斷,也適用于偶發錯誤檢測;還可通過 CPU的網頁服務器來調用

    • 全面的控制功能,例如,通過便于組態的塊可自動優化控制參數實現優控制質量。

  • 集成系統診斷:
    系統診斷可通過連接的顯示器、HMI 設備、Web 服務器或軟控制器的操作面板來顯示。通過這種方式也可顯示變頻器消息。當 CPU 處于 STOP 模式時,也可進行系統診斷。若配置了新硬件組件,則自動更新診斷信息。

  • 集成安全功能:

    • 專有技術保護:
      可以針對未授權的訪問和修改,通過密碼可靠保護算法和程序塊。

    • 訪問保護:
      擴展訪問保護功能針對未授權的組態更改提供全面保護。各種授權級別可用于向不同的用戶組分配不同的權限。

    • 完整性保護:
      系統可針對未授權的操縱為傳輸到 CPU 的數據提供保護。CPU 可安全檢測到組態數據的改動或第三方傳輸。

    • 故障安全:
      使用故障安全 SIMATIC S7-1500 軟控制器,可在同一個控制器上運行標準程序和安全程序。故障安全和標準用戶程序的生成是在 TIA Portal 中使用相同的編輯器完成的。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。

注意

CPU 1515SP PC2 TF 的某些功能(如 Windows Hello、帶語音輸出的 Cortana、5 點觸控支持等)可能需要擴展硬件。此硬件可作為 USB 設備來連接。

技術規范

商品編號

6ES7677-2WB42-0GB0


CPU1515SP PC2 TF

一般信息


產品類型標志

CPU 1515SP PC2 TF

硬件功能狀態

FS04 以上版本

固件版本

版本 V21.9

附帶程序包的


  • ● STEP 7 TIA 端口,可組態 / 已集成,自版本

V17

安裝的軟件


  • ● 可視化

  • ● 控制

S7-1500 軟件控制器 CPU 1505SP TF

配置控制


通過數據組

是的

操作元件


運行模式開關

1

電源電壓


額定值 (DC)

24 V

允許范圍,下限 (DC)

19.2 V

允許范圍,上限 (DC)

28.8 V

反極性保護

是的

電源和電壓斷路跨接


  • ● 停電/斷電跨接時間

5 ms

輸入電流


耗用電流(額定值)

1.5 A; 處理器滿負載,包括 ET 200SP 模塊并使用 USB

耗用電流(空載),典型值

0.5 A

耗用電流,最大值

2.9 A

I2t

0.426 A2·s; 在啟動電流脈沖時

功率


消耗的有效功率,最大值

43 W; 包括 ET 200SP 模塊并使用 USB

背板總線上的饋電功率

8.75 W

功率損失


功率損失,典型值

16 W

處理器


處理器類型

Intel Atom E3940,1.6GHz,4 核

存儲器


存儲器類型

DDR3L

主存儲器

8 GB RAM

CFast 存儲卡

是的; 128 GB 閃存

需要 SIMATIC 存儲卡

工作存儲器


  • ● 集成(用于程序)

1.5 Mbyte

  • ● 集成(用于數據)

5 Mbyte

  • ● 集成(用于 CPU Runtime 的 CPU 功能庫)

20 Mbyte

裝載存儲器


  • ● 內置(在 PC 的大容量存儲器中)

320 Mbyte

緩沖


  • ● 帶不間斷電源

是的; 所有被聲明為剩余的存儲區域

  • ● 帶非易失性存儲器

是的

CPU-處理時間


對于位運算,典型值

10 ns

對于字運算,典型值

12 ns

對于定點運算,典型值

16 ns

對于浮點運算,典型值

64 ns

CPU-組件


元素數量(總數)

6 000; 元素不僅可以是數據塊、功能塊和功能等模塊,還可以是用戶自定義數據類型、全局性常量等

DB


  • ● 數量,最大值

5 999; 數字條:1 至 65535

  • ● 容量,最大值

5 Mbyte

FB


  • ● 數量,最大值

5 998; 數字條:1 至 65535

  • ● 容量,最大值

1 024 kbyte

FC


  • ● 數量,最大值

5 999; 數字條:1 至 65535

  • ● 容量,最大值

1 024 kbyte

OB


  • ● 容量,最大值

1 024 kbyte

  • ● 可用循環 OB 數量

100

  • ● 時間報警 OB 數量

20

  • ● 延遲報警 OB 數量

20

  • ● 喚醒警告 OB 數量

20

  • ● 過程報警 OB 數量

50

  • ● DPV1 報警 OB 的數量

3

  • ● 等時模式 Ob 數量

1

  • ● 技術同步警告 OB 數量

2

  • ● 啟動 OB 數量

100

  • ● 異步錯誤 OB 數量

4

  • ● 同步錯誤 OB 數量

2

  • ● 診斷報警 OB 的數量

1

嵌套深度


  • ● 每個優先等級

24; 在 F 模塊中最多可為 8 個

計數器、定時器及其剩磁


S7 計數器


  • ● 數量

2 048

剩磁


  • — 可調整

是的

IEC 計數器


  • ● 數量

任意(僅由系統內存進行限制)

剩磁


  • — 可調整

是的


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