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上海晉營自動化科技有限公司
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適用于具有中等要求的應用的 CPU，用于 S7-1500 控制器產品系列中的程序/數據存儲
具有高處理速度，適用于二進制和浮點運算
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
產品介紹
西門子CPU1511-1PN 西門子s7-1500PLC控制器，西門子PLC主機，西門子CPU模塊，西門子可編程控制器，西門子*處理器模組，
- 適用于具有中等要求的應用的 CPU，用于 S7-1500 控制器產品系列中的程序/數據存儲
- 具有高處理速度，適用于二進制和浮點運算
- 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
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SIEMENS 上海晉營自動化科技有限公司
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：李工 150 0090 0578
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西門子CPU1511-1PN
- 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 30 ns。 - 大容量工作存儲器：
500 KB，用于程序；3 MB，用于數據 - 采用 SIMATIC 存儲卡作為加裝存儲器；
允許實現例如數據日志和歸檔等其它功能 - 靈活的擴展功能：
單層組態zui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，例如，集成接口的 IP 地址、站名稱、高級別名稱、位置名稱等。
- 顯示器以及診斷確認和用戶消息
- 模塊信息顯示
- 顯示設置
- 顯示可由用戶定義的徽標
- IP 地址設置
- 日期和時間設置
- 選擇操作模式
- 復位 CPU 至出廠設置
- 項目的備份與恢復
- 禁用/啟用顯示屏
- 啟用保護級別
- PROFINET IO IRT 接口用于通過 PROFINET 進行分布式 I/O 連接
- PROFINET 接口用于網絡分離 西門子CPU1511-1PN
- 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 端交換機）標準接口。此外，CPU 1515-2 PN 的特點是具備第二個 PROFINET 接口，比如可用于網絡隔離，或用于連接更多 PROFINET IO RT 設備，或作為 I-設備用于高速通信。
- 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精確的傳動，凸輪/凸輪軌道和探頭
- 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*控制質量
- 集成安全功能
- 通過密碼進行知識保護，防止未經*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 *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*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*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 - 通過網頁瀏覽器或 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 或更高版本進行編程
- 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/粘貼手段轉移至 S7-1500
Simatic S7-1500 T-CPU運動控制器集成了邏輯控制、安全功能和運動控制功能
新推出的集成了Profinet接口的Sinamics V90伺服驅動系統可以通過PROFIdrive協議與Simatic 1500 T-CPU高級運動控制器、Simatic S7-1500高性能PLC和Simatic S7-1200基本型PLC進行通訊，實現各種自動化任務和運動控制功能。該解決方案提供了廣泛的功能的同時并降低了系統的復雜性。能夠分別滿足設備制造商高動態性能和平穩運行的不同需求。
標準型 CPU
• CPU 1511-1 PN:
適用于對程序范圍和處理速度具有中等要求的應用，用于通過 PROFINET IO 進行分布式配置。
• CPU 1513-1 PN:
適用于對程序范圍和處理速度具有中等要求的應用，用于通過 PROFINET IO 進行分布式配置。
• CPU 1515-2 PN:
適用于在程序范圍、網絡和處理速度方面具有中等/較高要求的應用，可通過 PROFINET IO 進行分布式配置；可以使用具有單獨 IP 地址的附加集成 PROFINET 接口，例如，用于網絡分離。
• CPU 1516-3 PN/DP：
適用于對程序范圍和處理速度具有較高要求的應用，用于通過 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 進行分布式配置。附加的集成 PROFINET 接口，具有單獨的 IP 地址，可用于網絡分離等。
• CPU 1517-3 PN/DP：
適用于對程序范圍、聯網和處理速度具有很高要求的應用，用于通過 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 進行分布式配置。例如，具備獨立 IP 地址的附加集成式 PROFINET 接口可用來實現網絡隔離。
• CPU 1518-4 PN/DP：
適用于在程序范圍和網絡方面具有*要求的應用，且滿足處理速度方面的*要求。可通過 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 進行分布式配置；可以使用具有單獨 IP 地址的兩個附加集成 PROFINET 接口，例如，用于網絡分離。
故障安全型 CPU
• CPU 1511F-1 PN：
實用的入門級 CPU，適用于在分散生產技術中對處理性能和響應速度具有中等要求的標準應用和故障安全應用。
• CPU 1513F-1 PN：
具有中到高容量數據存儲器的 CPU，適用于除集中式 I/O 外還包含分布式自動化結構的標準應用和故障安全應用。
• CPU 1515F-2 PN：
適用于對程序范圍和處理速度具有中等/較高要求的應用，用于通過帶有 PROFIsafe 的 PROFINET IO 實現分布式配置。
• CPU 1516F-3 PN/DP:
適用于對程序范圍和處理速度具有中等/較高要求的標準和故障安全應用，用于通過帶 PROFIsafe 的 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 實現分布式配置。
• CPU 1517F-3 PN/DP：
適用于對程序范圍、聯網和處理速度具有很高要求的標準和故障安全應用，用于通過帶 PROFIsafe 的 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 進行分布式配置。例如，具備獨立 IP 地址的附加集成式 PROFINET 接口可用來實現網絡隔離。
• CPU 1518F-4 PN/DP:
適用于對程序范圍和處理速度具有較高要求的標準和故障安全應用，用于通過帶 PROFIsafe 的 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 實現分布式配置。附加的集成 PROFINET 接口，具有單獨的 IP 地址，可用于網絡分離等。緊湊型CPU
• CPU 1511C-1 PN：
具有集成 I/O 和工藝功能，適用于對程序范圍和處理速度具有中等要求的應用，通過 PROFINET IO 進行分布式配置。
• CPU 1512C-1 PN：
具有集成 I/O 和工藝功能，適用于對程序范圍和處理速度具有中等要求的應用，通過 PROFINET IO 進行分布式配置。S7-1500 選型介紹
1.用戶程序運行在CPU模塊中，CPU模塊內沒有程序裝載存儲器，程序存儲在的存儲卡中里，概念同S7-300。存儲卡需要單獨訂貨。CPU目前有三種型號：
• CPU 1511-1 PN
• CPU 1513-2 PN
• CPU 1516-3 PN/DP
三個CPU型號從上至下性能由低到高排列，區別于指令執行速度，各種地址空間尺寸，內存大小，集成通訊口種類個數等等方面，具體請參考對應的CPU手冊。
2.對于PLC系統，用戶程序處理的是輸入/輸出(I/O)信號直接的邏輯關系。那么往往系統需配置I/O模塊，S7-1500的CPU模塊自身沒有集成I/O，I/O信號輸入通過拓展I/O模塊進行輸入輸出。常見I/O信號有，
• 數字量輸入(DI)：也就是開關量(還有稱作離散量)信號輸入
• 數字量輸出(DQ)：開關量信號輸出
• 模擬量輸入(AI)：連續量輸入，如電壓-10V ～ +10V, 4 ～ 20mA等
• 模擬量輸出(AQ)：連續量輸出
• 還有脈沖輸入(PI)， 脈沖輸出(PQ)等
3.S7-1500的數字量輸入模塊
• DI 32x24VDC HF
• DI 16x24VDC HF
• DI 16x230VAC BA
• DI 16x24VDC SRC BA
• …
型號簡介：
- DI： Digital input，數字量輸入
- 32x24VDC：共32個輸入通道 (點) ，電壓規格為直流24V
- 16x230VDC：共16個輸入通道 (點) ，電壓規格為交流230V
- BA：Basic，基本型
- HF：High feature, 高性能型
- SRC： Source Input， 源型輸入 ，未標識為漏型。
4.S7-1500的數字量輸出模塊
• DQ 16x24VDC/0.5A ST
• DQ 32x24VDC/0.5A ST
• DQ 8x24VDC/2A HF
• DQ 8x230VAC/2A ST
• DQ 8x230VAD/5A ST
• …
型號簡介，以*個型號為例：
- DQ： Digital Ouput, 數量輸出
- 16x24VDC：共16個輸出通道，輸出電壓為DC24V, 容量每個通道zui大0.5A。
- HF：High Feature, 高性能型，通常意味著模塊帶診斷功能。相對應的是ST(Standard，標準)型，無診斷功能。
-
5.S7-1500的模擬量輸入模塊
• AI 8xU/I HS
• AI 8xU/I/RTD/TC ST
• …
以*個型號為例，型號簡介：
- AI： Analogue input，模擬量輸入模塊
- 8xU/I：8個通道，支持電壓或電流型號輸入
6.S7-1500的模擬量輸出模塊
• AQ 4xU/I ST
• AQ 8xU/I HS
• …
同樣以*個型號為例，型號簡介：
- AQ：Analogue Output，模擬量輸出模塊
- 4xU/I：共4個通道，支持電壓，電流輸出
- ST：標準型
7.選定CPU和I/O模塊之后，要確定系統的供電，選擇電源模塊，電源模塊選型需要注意S7-1500有兩種背板供電方式：
• PM模塊： 不提供機架的背板工作電源，由CPU提供
- PM 70 W 120/230 VAC
- PM 190 W 120/230 VAC
• PS模塊：連接到機架背板，提供背板工作電壓，有診斷功能
- PS 25W 24VDC
- PS 60W 120/230V AC/DC
8.S7-1500安裝需要導軌，導軌按長度分，有這么幾種規格：
160mm，482mm，530mm，830mm，2000mm。
9.編程使用的工具是TIA博途軟件，使用以太網網線直接連接計算機網卡與CPU1500就可以下載程序。
軟件：SIMATIC STEP 7 Professional V12
10.zui后簡單介紹一個S7-1500的選型配置。
假設需要選一個S7-1500本地站，包含24VDC DI 40點，24VDC DQ 28點，0～10V電壓模擬量輸入3個點，4～20mA電流輸入3個點，4～20mA電流輸出5個點。
這里我們選型為：
序號 名稱 型號 數量 1 導軌 DIN rail S7-1500, 482 mm 1 2 電源 PS 60W 120/230V AC/DC 1 3 CPU CPU 1511-1 PN 1 4 存儲卡 Memory card, 4 MB 1 5 數字量輸入模塊 DI 16x24VDC HF 1 6 數字量輸入模塊 DI 32x24VDC HF 1 7 數字量輸入模塊 DQ 32x24VDC/0.5A ST 1 8 數字量輸入模塊 AI 8xU/I HS 1 9 數字量輸入模塊 AQ 8xU/I HS 1 10 前連接器 螺釘型, 40針 1 11 編程軟件 STEP 7 Professional V12 1 S7-1500電源選型按模塊消耗的功率選，TIA 博途軟件提供電源計算：
根據軟件提供的模塊功率可以選電源模塊， 需要提一下是上圖的選項：
“Supply voltage L+ connected”選中，意思是CPU的電源端子有輸入，CPU(也)提供背板的電源供電。
商品編號
6ES7513-1AL01-0AB0
一般信息
產品類型標志
CPU 1513-1 PN
附帶程序包的
● STEP 7 TIA 端口，可組態 / 已集成，自版本
V14
顯示
屏幕對角線 (cm)
3.45 cm
電源電壓
電源的電壓類型
24 V DC
功率損失
功率損失，典型值
5.7 W
存儲器
工作存儲器
● 集成（用于程序）
300 kbyte
● 集成（用于數據）
1.5 Mbyte
裝載存儲器
● 插拔式（SIMATIC 存儲卡），zui大值
32 Gbyte
CPU-處理時間
對于位運算，典型值
40 ns
對于字運算，典型值
48 ns
對于定點運算，典型值
64 ns
對于浮點運算，典型值
256 ns
計數器、定時器及其剩磁
S7 計數器
● 數量
2 048
IEC 計數器
● 數量
任意（僅由系統內存進行限制）
S7 時間
● 數量
2 048
IEC 計時器
● 數量
任意（僅由系統內存進行限制）
數據范圍及其剩磁
標記
● 數量，zui大值
16 kbyte
地址范圍
外設地址范圍
● 輸入端
32 kbyte; 所有輸入端位于過程映像內
● 輸出端
32 kbyte; 所有輸出端位于過程映像內
時間
時鐘
● 類型
硬件時鐘
1. 接口
物理接口
● 端口數量
2
● 集成開關
是
● RJ 45（以太網）
是; X1
功能性
● PROFINET IO 控制器
是
● PROFINET IO 設備
是
● SIMATIC 通訊
是
● 開放式 IE 通訊
是
● 網絡服務器
是
● 氣液冗余
是
PROFINET IO 控制器
服務
— PG/OP 通訊
是
— S7 路由
是
— 等時模式
是
— 開放式 IE 通訊
是
— IRT
是
— MRP
是; 作為 MRP 冗余管理器和/或 MRP 客戶機；環路中的zui大設備數： 50
— MRPD
是; 前提條件：IRT
— 按優先級啟動
是; zui多 32 個 PROFINET 設備
— 可連接的 IO 設備數量，zui大值
128
— 其中 IO 設備具備同步實時功能 (IRT)，zui大值
64
— 用于 RT 的可連接 IO 設備數量，zui大值
128
— 線路上的，zui大值
128
— 可同時激活/取消的 IO 設備數量，zui大值
8; 通過所有接口的總和
— 每臺工具的 IO 設備數量，zui大值
8
— 更新時間
更新時間zui小值取決于設置的 PROFINET IO 通訊部件，取決于 IO 裝置數量和組態的有效數據數量
更新時間，IRT 時
— 發射脈沖為 250 µs 時
250 µs 至 4 ms；說明：同步模式的 IRT 對時鐘同步組織塊的zui小更新時間 500 µs 至關重要。
— 發射脈沖為 500 µs 時
500 µs 至 8 ms
— 發射脈沖為 1 ms 時
1 ms 至 16 ms
— 發射脈沖為 2 ms 時
2 ms 至 32 ms
— 發射脈沖為 4 ms 時
4 ms 至 64 ms
— 在具備同步實時功能 (IRT) 和“奇數”發送脈沖已參數化情況下
更新時間 = 設置的“奇數”發射脈沖（125 µs 的任意倍數：375 µs、625 µs ... 3 875 µs）
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