6ES75121CK010AB0西門子CPU模塊 1512C-1 PN
概述
- S7-1500 控制器產品系列中帶有集成式數字量和模擬量輸入和輸出的緊湊型 CPU
- 帶有集成技術功能,比如高速計數器 (HSC)、頻率測量功能、周期測量或步進電機控制、脈寬調制、頻率輸出等
- 適用于對程序范圍和處理速度具有中等要求的應用
- 在具有集中式和分布式 I/O 的生產線上作為集中式控制器使用
- PROFINET IO IRT 接口,帶 2 端口交換機
- PROFINET I/O 控制器,用于在 PROFINET 上運行分布式 I/O
- 用于連接 CPU 作為 SIMATIC 或非西門子 PROFINET IO 控制器下的 PROFINET 設備的 PRIFINET I-Device
- 作為運行系統選件的 OPC UA 服務器和客戶端,用于方便地將 SIMATIC S7-1500 連接到第三方設備/系統,具有以下功能:
- OPC UA Data Access
- OPC UA Security
- OPC UA Methods Call
- 支持 OPC UA Companion Specifications。
- 等時同步模式(分布式)
- 集成運動控制功能,用于控制速度控制軸和定位軸,支持外部編碼器,凸輪/凸輪軌道和探頭
- 用于診斷集成 Web 服務器,帶有創建用戶定義的 Web 站點的選項
注
運行 CPU 所需的 SIMATIC 存儲卡。
應用
CPU 1512C-1 PN 是緊湊型 CPU,用于非連續生產技術中對處理速度和響應速度要求不高的應用。
CPU 1512C-1 PN 具有 5 點模擬量輸入;通過這些輸入,可以獲得壓力或溫度等模擬過程信號。其中 4 點個輸入可用于電流或電壓測量,1 點輸入可用于電阻測量。
CPU 上的集成模擬量輸出將 16 位數字值轉換為電流或電壓并輸出到過程。例如,它們適合控制比例閥。
借助于 32 點集成式數字量輸入,可在控制器上直接記錄來自設備的 24 V DC 信號。
32 點集成式數字量輸出可以切換 24 V DC 電壓,從而將內部信號從控制器傳送到設備。
集成的計數器可記錄速度高達 100 kHz 的信號并直接在控制器中分析計數器狀態或當前速度,無需使用附加模塊。速度可以頻率或周期的形式輸出,或以用戶歸一化速度的形式輸出。
CPU 的運動控制功能可將計數器用作實際位置值,將模擬量輸出用作速度設定值輸出。4 – 100 kHz 輸出可用于:
- 直接控制步進電機
- 輸出頻率
或通過 PWM 功能進行控制:
- 直接控制閥門或,
- 通過數字方式發送模擬信號
另外,CPU 通過易組態的塊提供全面控制功能,以及通過標準化 PLC-open 塊 提供連接至驅動器的能力。
CPU 1512C-1 PN 可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系統(PROFINET 智能設備)。集成式 PROFINET IO IRT 接口設計為雙端口交換機以便在系統中設立總線型拓撲。
設計
The CPU 1512C-1 PN 的特點:
- 功能強大的處理器:
該 CPU 的單條二進制命令的命令執行時間可低至 60 ns。 - 大容量工作存儲器:
250 KB 用于程序,1 MB 用于數據 - 集成輸入/輸出;
32 點數字量輸入和 32 點數字量輸出以及 5 點模擬量輸入和 2 點模擬量輸出(用于電流/電壓信號),并具有一個用于測量 CPU 溫度的附加輸入。 - SIMATIC 存儲卡作為裝載存儲器:
具有數據記錄和歸檔等附加功能 - 靈活的擴展功能:
單層組態多可支持 32 個模塊(CPU + 31 個模塊) - 顯示器的功能為:
- 顯示概覽信息,如集成接口的 IP 地址、站名稱、設備名稱、位置標識符等。
- 顯示器以及診斷確認和用戶消息
- 模塊信息顯示
- 顯示可由用戶定義的徽標
- 顯示設置
- 設置 IP 地址
- 設置日期和時間
- 選擇運行模式
- 將 CPU 復位為出廠設置
- 項目的備份與恢復
- 禁用/啟用顯示
- 啟用保護級別
- PROFINET IO IRT 接口:
具有通過 PROFINET 連接分布式 I/O 的選件。
功能
性能
- 指令處理速度更快, 取決于 CPU 型號、語言擴展和新的數據類型
- 由于背板總線速度顯著提高,CPU 的響應時間縮短
- 功能強大的網絡連接:
每個 CPU 均標配PROFINET IO IRT(2 端口交換機)標準接口。 - 集成技術
- 通過標準化的塊 (PLCopen) 連接模擬驅動器和具有 PROFIdrive 功能的驅動器
- 支持速度控制軸和定位軸以及外部編碼器,各軸之間可實現位置的傳動,凸輪/凸輪軌道和探頭。
- 集成式 I/O,例如,用于直接操作步進電機和模擬軸或直接記錄HTL編碼器。
- 組態與編程中的計數器功能設計與 TM Count 2x24V 模塊兼容。
- 具有所有 CPU 變量的跟蹤功能,用于實時診斷和偶發故障檢測。
- 全面的控制功能,例如,可通過易于組態的塊來自動優化控制參數以獲得控制性能。
- 集成安全功能
- 通過密碼進行知識保護,防止未經授權讀取和修改程序塊
- 通過復制保護,可綁定 SIMATIC 存儲卡的程序塊和序列號:只有在將配置的存儲卡插到 CPU 中時,該程序塊才可運行。
- 4-級 授權理念:
與 HMI 設備的通信也會受到限制。 - 操作保護:
控制器可以識別工程組態數據的更改和未授權傳輸。
- 設計與操作
- 顯示概覽信息:
例如,站名稱,工廠標識符,位置名稱,診斷信息,模塊信息,顯示設置。 - 顯示器上可能的操作:
設置 CPU 或所連接以太網通信處理器的地址、設置日期和時間、選擇 CPU 的操作模式、復位 CPU 至默認設置、禁用/啟用顯示器、激活保護等級,確認消息,備份和恢復項目。
- 顯示概覽信息:
- 集成系統診斷
- 顯示屏上、TIA 博途中、HMI 設備上以及 Web 服務器上以純文本形式一致顯示系統診斷信息(甚至能顯示來自變頻器的消息),即使 CPU 處于停止模式也會進行更新。
- 集成在 CPU 的固件中,無須進行特殊組態。
- SIMATIC 存儲卡(用來運行 CPU)
- 用作插入式裝載存儲器,或用于更新固件。
- 還可用于存儲附加文檔或 csv 文件(用于配方和歸檔)
- 通過用戶程序的系統函數創建數據塊實現數據存儲/讀取
- 數據記錄(歸檔)和配方
- 配方和歸檔以 csv 文件保存在 SIMATIC 存儲卡中;
便于使用 Office 工具或通過 web 服務器,訪問工廠運行數據 - 通過 Web 瀏覽器或 SD 讀卡器,可方便地訪問機器的組態數據(與控制器之間的雙向數據交換)
- 配方和歸檔以 csv 文件保存在 SIMATIC 存儲卡中;
- 編程
- 使用 STEP 7 Professional V13 SP 1 UPD 4 或更高版本進行編程
- 用于從 SIMATIC S7-300/S7-400 升級到 S7-1500 的移植工具;可基本上自動轉換程序代碼。記錄不可轉換的代碼,并可以手動進行調整。
- S7-1200 程序可通過復制/粘貼轉移至 S7-1500。
技術規范
商品編號 | 6ES7512-1CK01-0AB0 | |
---|---|---|
|
| |
一般信息 |
| |
產品類型標志 | CPU 1512C-1 PN | |
硬件功能狀態 | FS03 | |
固件版本 | V2.8 | |
產品功能 |
| |
| 是; I&M0 至 I&M3 | |
| 是; 帶小組織塊,6 個 625 µs 循環(分布式) | |
附帶程序包的 |
| |
| V16 (FW V2.8) / V15 (FW V2.5) 以上;通過較舊版本的 TIA 博途可配置為 6ES7512-1CK00-0AB0 | |
配置控制 |
| |
通過數據組 | 是 | |
顯示 |
| |
屏幕對角線 [cm] | 3.45 cm | |
操作元件 |
| |
按鍵數量 | 8 | |
運行模式按鍵 | 2 | |
電源電壓 |
| |
電源的電壓類型 | 24 V DC | |
允許范圍,下限 (DC) | 19.2 V; 數字輸入/輸出電源 DC 20.4 V | |
允許范圍,上限 (DC) | 28.8 V | |
反極性保護 | 是 | |
電源和電壓斷路跨接 |
| |
| 5 ms; 和 CPU 部件上的供電電壓有關 | |
| 1/s | |
輸入電流 |
| |
耗用電流(額定值) | 0.8 A; 無負載;18.8 A:CPU + 負載 | |
耗用電流,大值 | 1 A; 無負載;19 A:CPU + 負載 | |
接通電流,大值 | 1.9 A; 額定值 | |
I²t | 0.34 A²·s | |
數字輸入端 |
| |
| 20 mA; 每組 | |
數字輸出端 |
| |
| 30 mA; 每組,無負載 | |
輸出電壓 |
| |
額定值 (DC) | 24 V | |
傳感器供電 |
| |
輸出端數量 | 2; 每 16 個數字輸入共用一個 24 V 傳感器電源 | |
24 V 傳感器供電 |
| |
| 是; L+ (-0.8 V) | |
| 是 | |
| 1 A | |
功率 |
| |
背板總線上的饋電功率 | 10 W | |
來自背板總線的功耗(達到均衡) | 9 W | |
功率損失 |
| |
功率損失,典型值 | 15.2 W | |
存儲器 |
| |
SIMATIC 存儲卡插槽數量 | 1 | |
需要 SIMATIC 存儲卡 | 是 | |
工作存儲器 |
| |
| 250 kbyte | |
| 1 Mbyte | |
裝載存儲器 |
| |
| 32 Gbyte | |
緩沖 |
| |
| 是 | |
CPU-處理時間 |
| |
對于位運算,典型值 | 48 ns | |
對于字運算,典型值 | 58 ns | |
對于定點運算,典型值 | 77 ns | |
對于浮點運算,典型值 | 307 ns | |
CPU-組件 |
| |
元素數量(總數) | 2 000; 程序塊 (OB、FB、FC、DB) 和 UDT | |
DB |
| |
| 1 ... 60 999;劃分如下:用戶可用編號范圍:1 ... 59 999 和由 SFC 86 創建的數據塊的編號范圍:60 000 ... 60 999 | |
| 1 Mbyte; 對于尋址的數據庫,大容量為 64 KB | |
FB |
| |
| 0 ... 65 535 | |
| 250 kbyte | |
FC |
| |
| 0 ... 65 535 | |
| 250 kbyte | |
OB |
| |
| 250 kbyte | |
| 100 | |
| 20 | |
| 20 | |
| 20; 帶小組織塊,3 個 500 µs 循環 | |
| 50 | |
| 3 | |
| 1 | |
| 2 | |
| 100 | |
| 4 | |
| 2 | |
| 1 | |
嵌套深度 |
| |
| 24 | |
計數器、定時器及其剩磁 |
| |
S7 計數器 |
| |
| 2 048 | |
剩磁 |
| |
| 是 | |
IEC 計數器 |
| |
| 任意(僅由系統內存進行限制) | |
剩磁 |
| |
| 是 | |
S7 時間 |
| |
| 2 048 | |
剩磁 |
| |
| 是 | |
IEC 計時器 |
| |
| 任意(僅由系統內存進行限制) | |
剩磁 |
| |
| 是 | |
數據范圍及其剩磁 |
| |
保留的數據范圍(包括時間、計數器、標記),大值 | 128 kbyte; 總計;針對存儲器、計時器、計數器、數據庫和技術數據(軸)的可用剩磁存儲器: 88 KB | |
擴展的保留數據范圍(包括時間、計數器、標記),大值 | 1 Mbyte; 使用 PS 60 W 24/48/60 V DC HF 時 | |
標記 |
| |
| 16 kbyte | |
| 8; 8 個時鐘存儲器二進制位 bit 合而為一個時鐘存儲器字節 byte | |
數據組件 |
| |
| 是 | |
| 否 | |
本地數據 |
| |
| 64 kbyte; 每個塊大 16 KB | |
地址范圍 |
| |
IO 模塊數量 | 2 048; 模塊 / 子模塊的大數量 | |
外設地址范圍 |
| |
| 32 kbyte; 所有輸入端位于過程映像內 | |
| 32 kbyte; 所有輸出端位于過程映像內 | |
每個集成的 IO 子系統 |
| |
| 8 kbyte | |
| 8 kbyte | |
每個 CM / CP |
| |
| 8 kbyte | |
| 8 kbyte | |
分量過程映像 |
| |
| 32 | |
硬件擴展 |
| |
分布式 IO 系統數量 | 32; 分布式 IO 系統即分布式外圍設備通過 PROFINET 或 PROFIBUS 通信模塊連接在一起形成的系統,或外圍設備通過 AS-i 主控模塊或鏈接(如:IE/PB 鏈接)連接在一起所形成的系統 | |
DP 主站數量 |
| |
| 6; 多總共可插接 6 個 CM/CP(PROFIBUS、PROFINET、以太網) | |
IO 控制器數量 |
| |
| 1 | |
| 6; 多總共可插接 6 個 CM/CP(PROFIBUS、PROFINET、以太網) | |
組件載體 |
| |
| 32; CPU + 31 個模塊 | |
| 1 | |
PtP CM |
| |
| 僅通過可用的插槽限制可連接的 PtP CM 數量 | |
時間 |
| |
時鐘 |
| |
| 硬件時鐘 | |
| 6 wk; 當環境溫度為 40°C 時,典型值 | |
| 10 s; 典型值:2 s | |
運行時間計數器 |
| |
| 16 | |
時間同步 |
| |
| 是 | |
| 是 | |
| 是 | |
| 是 | |
數字輸入 |
| |
集成通道 (DI) | 32 | |
可編程的數字輸入端 | 是 | |
源型輸入/漏性輸入 | P 讀取 | |
輸入特性符合 IEC 61131,類型 3 | 是 | |
數字輸入端功能,可設置參數 |
| |
| 是 | |
| 是 | |
| 是 | |
輸入電壓 |
| |
| DC | |
| 24 V | |
| -3 至 +5V | |
| +11 至 +30V | |
輸入電流 |
| |
| 2.5 mA | |
輸入延遲(輸入電壓為額定值時) |
| |
對于標準輸入端 |
| |
| 是; 無 / 0.05 / 0.1 / 0.4 / 1.6 / 3.2 / 12.8 / 20 ms | |
| 4 µs; 設置參數時“無” | |
| 20 ms | |
| 4 µs; 設置參數時“無” | |
| 20 ms | |
對于報警輸入端 |
| |
| 是; 與標準輸入端相同 | |
用于技術功能 |
| |
| 是; 與標準輸入端相同 | |
導線長度 |
| |
| 1 000 m; 600 用于技術功能;與輸入頻率、實際值編碼器和電纜質量有關;100 kHz 時長 50 m | |
| 600 m; 用于技術功能:否 | |
數字輸出 |
| |
數字輸出類型 | 晶體管 | |
集成通道 (DO) | 32 | |
P 開關 | 是; 推拉式輸出端 | |
短路保護 | 是; 電子/熱學 | |
| 標準輸出端為 1.6 A,高速輸出端為 0.5 A;詳細信息請參閱手冊 | |
感應式關閉電壓的限制 | 連接器 X11:0.8 V;連接器 X12:L+ (-53 V) | |
控制數字輸入 | 是 | |
脈沖持續時間精度 | 高速輸出端時 可達 ±100 ppm ±2 μs;詳細信息請參閱手冊 | |
短脈沖持續時間 | 2 µs; 高速輸出端 | |
數字輸出端功能,可設置參數 |
| |
| 是; 作為高速計數器的輸出信號 | |
| 是 | |
| 4 | |
| 是 | |
| 0 % | |
| 100 % | |
| 0.0036 %; S7 模擬形式時小 40 ns | |
| 是 | |
輸出端的通斷能力 |
| |
| 0.5 A; 0.1 A,高速輸出端時,即使用一個高速輸出端的情況;詳細信息請參閱手冊 | |
| 5 W; 1 W,高速輸出端時,即使用一個高速輸出端的情況;詳細信息請參閱手冊 | |
負載電阻范圍 |
| |
| 48 ?; 240 Ohm,高速輸出端時,即使用一個高速輸出端的情況;詳細信息請參閱手冊 | |
| 12 k? | |
輸出電壓 |
| |
| DC | |
| 1 V; 高速輸出端時,即使用一個高速輸出端的情況;詳細信息請參閱手冊 | |
| 23.2 V; L+ (-0.8 V) | |
輸出電流 |
| |
| 0.5 A; 0.1 A,高速輸出端時,即使用一個高速輸出端的情況,注意降額;詳細信息請參閱手冊 | |
| 2 mA | |
| 0.6 A; 0.12 A,高速輸出端時,即使用一個高速輸出端的情況,注意降額;詳細信息請參閱手冊 | |
| 0.5 mA | |
電阻負載時的輸出延遲 |
| |
| 200 µs | |
| 500 µs; 隨負載變化 | |
用于技術功能 |
| |
| 5 µs; 與使用的輸出相關,參見手冊中的附加說明 | |
| 5 µs; 與使用的輸出相關,參見手冊中的附加說明 | |
兩個輸出端并聯 |
| |
| 是; 用于技術功能:否 | |
| 否 | |
| 是; 用于技術功能:否 | |
開關頻率 |
| |
| 100 kHz; 高速輸出:在標準輸出情況下為 100 Hz | |
| 0.5 Hz; 根據 IEC 60947-5-1,DC-13;注意降額曲線 | |
| 10 Hz | |
輸出端的總電流 |
| |
| 0.5 A; 參見手冊中的附加說明 | |
| 8 A; 參見手冊中的附加說明 | |
| 4 A; 每組 2 個電源,每個電源的大電流為 4 A,參見手冊中的附加說明 | |
用于技術功能 |
| |
| 0.5 A; 參見手冊中的附加說明 | |
繼電器輸出端 |
| |
| 0 | |
導線長度 |
| |
| 1 000 m; 用于技術功能 600 m;與輸出頻率、負載和電纜質量有關;100 kHz 時至多 50 m | |
| 600 m; 用于技術功能:否 | |
模擬輸入 |
| |
模擬輸入端數量 | 5; 用于 U/I 時 4 個,用于 R(電阻)/RTD(熱電阻)時 1 個 | |
| 4; 大值 | |
| 4; 大值 | |
| 1 | |
電壓輸入允許的輸入電壓(毀壞限制),大值 | 28.8 V | |
電流輸入允許的輸入電流(毀壞限制),大值 | 40 mA | |
循環時間(所有通道) 小值 | 1 ms; 與可調節參數的干擾頻率抑制相關,詳細信息參見手冊中的“轉換過程” | |
溫度測量的技術單位,可調節 | 是; °C / °F / K | |
輸入范圍(額定值),電壓 |
| |
| 是; 物理測量范圍: ±10 V | |
| 100 k? | |
| 是; 物理測量范圍: ±10 V | |
| 100 k? | |
| 是 | |
| 100 k? | |
| 是; 物理測量范圍: ±10 V | |
| 100 k? | |
輸入范圍(額定值),電流 |
| |
| 是; 物理測量范圍: ±20 mA | |
| 50 ?; 另加約 55 Ohm,用于通過 PTC 實現過壓保護 | |
| 是 | |
| 50 ?; 另加約 55 Ohm,用于通過 PTC 實現過壓保護 | |
| 是; 物理測量范圍: ±20 mA | |
| 50 ?; 另加約 55 Ohm,用于通過 PTC 實現過壓保護 | |
輸入范圍(額定值),電阻溫度計 |
| |
| 是; 標準/氣候 | |
| 10 M? | |
| 是; 標準/氣候 | |
| 10 M? | |
輸入范圍(額定值),電阻 |
| |
| 是; 物理測量范圍:0 至 600 Ohm | |
| 10 M? | |
| 是; 物理測量范圍:0 至 600 Ohm | |
| 10 M? | |
| 是 | |
| 10 M? | |
導線長度 |
| |
| 800 m; U/I 中,R/RTD 時 200 m | |
模擬輸出 |
| |
集成通道 (AO) | 2 | |
電壓輸出,短路保護 | 是 | |
循環時間(所有通道) 小值 | 1 ms; 與可調節參數的干擾頻率抑制相關,詳細信息參見手冊中的“轉換過程” | |
輸出范圍,電壓 |
| |
| 是 | |
| 是 | |
| 是 | |
輸出范圍,電流 |
| |
| 是 | |
| 是 | |
| 是 | |
負載電阻(在額定輸出范圍內) |
| |
| 1 k? | |
| 100 nF | |
| 500 ? | |
| 1 mH | |
導線長度 |
| |
| 200 m | |
輸入端的模擬值構成 |
| |
集成和轉換時間/每通道分辨率 |
| |
| 16 bit | |
| 是; 2.5 / 16.67 / 20 / 100 ms,作用于所有通道 | |
| 400 / 60 / 50 / 10 | |
測量值濾波 |
| |
| 是 | |
| 是 | |
| 是 | |
| 是 | |
| 是 | |
輸出端的模擬值構成 |
| |
集成和轉換時間/每通道分辨率 |
| |
| 16 bit | |
起振時間 |
| |
| 1.5 ms | |
| 2.5 ms | |
| 2.5 ms | |
傳感器 |
| |
信號傳感器連接 |
| |
| 是 | |
| 是 | |
| 是 | |
| 是 | |
| 是 | |
可連接傳感器 |
| |
| 是 | |
| 1.5 mA | |
傳感器信號,增量編碼器(非對稱) |
| |
| 24 V | |
| 100 kHz | |
| 400 kHz; 四倍分析時 | |
| 是 | |
| 是 | |
| 是 | |
| 是 | |
| 是 | |
| 是 | |
誤差/精度 |
| |
線性錯誤(與輸入范圍有關),(+/-) | 0.1 % | |
溫度錯誤(與輸入范圍有關),(+/-) | 0.005 %/K | |
輸入端之間的串擾,大值 | -60 dB | |
25 °C 時起振狀態下的重復精度(與輸入范圍有關),(+/-) | 0.05 % | |
輸出波紋(與輸出范圍有關,帶寬 0 至 50 kHz),(+/-) | 0.02 % | |
線性錯誤(與輸出范圍有關),(+/-) | 0.15 % | |
溫度錯誤(與輸出范圍有關),(+/-) | 0.005 %/K | |
輸出端之間的串擾,大值 | -80 dB | |
25 °C 時起振狀態下的重復精度(與輸出范圍有關),(+/-) | 0.05 % | |
整個溫度范圍內的操作錯誤限制 |
| |
| 0.3 % | |
| 0.3 % | |
| 0.3 % | |
| Pt100 標準型:±2 K、Pt100 氣候型:±1 K、Ni100 標準型:±1.2 K、Ni100 氣候型:±1 K | |
| 0.3 % | |
| 0.3 % | |
基本錯誤限制(25 °C 時的操作錯誤限制) |
| |
| 0.2 % | |
| 0.2 % | |
| 0.2 % | |
| Pt100 標準型:±1 K、Pt100 氣候型:±0.5 K、Ni100 標準型:±0.6 K、Ni100 氣候型:±0.5 K | |
| 0.2 % | |
| 0.2 % | |
故障電壓抑制 f = n x (f1 +/- 1 %),f1 = 干擾頻率 |
| |
| 30 dB | |
| 10 V | |
| 60 dB; 400Hz 時: 50dB |
6ES75121CK010AB0西門子CPU模塊 1512C-1 PN