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西門子S7-1500CPU模塊
概述
S7-1500 控制器產(chǎn)品系列中帶有集成式數(shù)字量和模擬量輸入和輸出的緊湊型 CPU
帶有集成技術(shù)功能，比如高速計數(shù)器 (HSC)、頻率測量功能、周期測量或步進(jìn)電機(jī)控制、脈寬調(diào)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(yīng)用
在具有集中式和分布式 I/O 的生產(chǎn)線上作為集中式控制器使用
PROFINET IO IRT 接口，帶 2 端口交換機(jī)
PROFINET I/O 控制器，用于在 PROFINET 上運(yùn)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(shè)備的 PRIFINET I-Device
OPC UA 服務(wù)器（數(shù)據(jù)訪問）作為運(yùn)行時選件，可輕易將 SIMATIC S7-1500 連接至第三方設(shè)備/系統(tǒng)
等時同步模式
集成運(yùn)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(wù)器，帶有創(chuàng)建用戶定義的 Web 站點的選項
注
運(yùn)行 CPU 所需的 SIMATIC 存儲卡。
應(yīng)用
CPU 1511C-1 PN 是入門級 CPU，用于非連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)中對處理速度和響應(yīng)速度要求不高的應(yīng)用。
CPU 1511C-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(shù)字值轉(zhuǎn)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 16 點集成式數(shù)字量輸入，可在控制器上直接記錄來自設(shè)備的 24 V DC 信號。
16 點集成式數(shù)字量輸出可以切換 24 V DC 電壓，從而將內(nèi)部信號從控制器傳送到設(shè)備。
集成的計數(shù)器可記錄速度高達(dá) 100 kHz 的信號并直接在控制器中分析計數(shù)器狀態(tài)或當(dāng)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(yùn)動控制功能可將計數(shù)器用作實際位置值，將模擬量輸出用作速度設(shè)定值輸出。4 – 100 kHz 輸出可用于：
直接控制步進(jìn)電機(jī)
輸出頻率
或通過 PWM 功能進(jìn)行控制：
直接控制閥門或
通過數(shù)字方式發(fā)送模擬信號
另外，CPU 通過易組態(tài)的塊提供全面控制功能，以及通過標(biāo)準(zhǔn)化 PLC-open 塊 提供連接至驅(qū)動器的能力。
CPU 1511C-1 PN 可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系統(tǒng)（PROFINET 智能設(shè)備）。集成式 PROFINET IO IRT 接口設(shè)計為雙端口交換機(jī)以便在系統(tǒng)中設(shè)立總線型拓?fù)洹?/p>
設(shè)計
CPU 1511C-1 PN 的特點：
功能強(qiáng)大的處理器：
該 CPU 的單條二進(jìn)制命令的命令執(zhí)行時間可低至 60 ns。大容量工作存儲器：
175 KB 用于程序，1 MB 用于數(shù)據(jù)集成輸入/輸出；
16 點數(shù)字量輸入和 16 點數(shù)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(shù)據(jù)記錄和歸檔等附加功能靈活的擴(kuò)展功能：
單層組態(tài)多可支持 32 個模塊（CPU + 31 個模塊）具有以下功能的屏幕畫面：
顯示概覽信息，如集成接口的 IP 地址、站名稱、設(shè)備名稱、位置標(biāo)識符等。
顯示器以及診斷確認(rèn)和用戶消息
模塊信息顯示
顯示可由用戶定義的徽標(biāo)
顯示設(shè)置
設(shè)置 IP 地址
設(shè)置日期和時間
選擇運(yùn)行模式
將 CPU 復(fù)位為出廠設(shè)置
項目的備份與恢復(fù)
禁用/啟用顯示
啟用保護(hù)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(kuò)展和新的數(shù)據(jù)類型
由于背板總線速度顯著提高，CPU 的響應(yīng)時間縮短
功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)連接：
每個 CPU 均標(biāo)配PROFINET IO IRT（2 端口交換機(jī)）標(biāo)準(zhǔn)接口。集成技術(shù)
通過標(biāo)準(zhǔn)化的塊 (PLCopen) 連接模擬驅(qū)動器和具有 PROFIdrive 功能的驅(qū)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(xiàn)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(jìn)電機(jī)和模擬軸或直接記錄HTL編碼器。
組態(tài)與編程中的計數(shù)器功能設(shè)計與 TM Count 2x24V 模塊兼容。
追蹤功能適用于所有 CPU 標(biāo)簽，既適用于實時診斷，也適用于偶發(fā)錯誤檢測；還可通過 CPU的網(wǎng)頁服務(wù)器進(jìn)行調(diào)用。
全面的控制功能，例如，通過便于組態(tài)的塊可自動優(yōu)化控制參數(shù)實現(xiàn)控制質(zhì)量。
集成安全功能
通過密碼進(jìn)行知識保護(hù)，防止未經(jīng)*讀取和修改程序塊
通過復(fù)制保護(hù)，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(yùn)行。
4-級 *理念：
與 HMI 設(shè)備的通信也會受到限制。操作保護(hù)：
控制器識別已改變的或未經(jīng)*的工程組態(tài)數(shù)據(jù)的傳輸
設(shè)計與操作
顯示概覽信息：
例如，站名稱，工廠標(biāo)識符，位置名稱，診斷信息，模塊信息，顯示設(shè)置。顯示屏上的操作員控制選項：
設(shè)置 CPU 或所連接以太網(wǎng)通信處理器的地址、設(shè)置日期和時間、選擇 CPU 的操作模式、復(fù)位 CPU 至默認(rèn)設(shè)置、禁用/啟用顯示器、激活保護(hù)等級，確認(rèn)消息，備份和恢復(fù)項目。
集成系統(tǒng)診斷
顯示屏上、TIA 博途中、HMI 設(shè)備上以及 Web 服務(wù)器上以純文本形式一致顯示系統(tǒng)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(jìn)行更新。
集成在 CPU 的固件中，無須進(jìn)行特殊組態(tài)。
SIMATIC 存儲卡(用來運(yùn)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(tǒng)函數(shù)創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲/讀取
數(shù)據(jù)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(wù)器，訪問工廠運(yùn)行數(shù)據(jù)通過 Web 瀏覽器或 SD 讀卡器，可方便地訪問機(jī)器的組態(tài)數(shù)據(jù)（與控制器之間的雙向數(shù)據(jù)交換）
編程
使用 STEP 7 Professional V13 SP 1 UPD 4 或更高版本進(jìn)行編程
用于從 SIMATIC S7-300/S7-400 移植到 S7-1500 的移植工具；可基本上自動轉(zhuǎn)換程序代碼。記錄不可轉(zhuǎn)換的代碼，并可以手動進(jìn)行調(diào)整。
通過復(fù)制與粘貼操作，可將 S7-1200 基本程序傳送到 S7-1500。