工控摘要：近日，西門子工業(yè)業(yè)務領域工業(yè)自動化集團正式推出新一代PLC控制器——SIMATICS7-1500，該系列專為中設備和工廠自動化設計。
　　
　　新一代控制器以高性能、率的優(yōu)勢脫穎而出，除了的系統(tǒng)性能外，該控制器還能集成一系列功能，包括運動控制、工業(yè)信息安全，以及可實現(xiàn)便捷安全應用的故障安全功能。其尤其體現(xiàn)在創(chuàng)新的設計使調試和安全操作簡單便捷，而集成于TIA博途的診斷功能通過簡單配置即可實現(xiàn)對設備運行狀態(tài)的診斷，簡化工程組態(tài)，并降低項目成本。
　　
　　新一代SIMATICS7-1500控制器將分階段逐步推向市場。初期，上市產品包括三種型號的CPU，分別是1511、1513和1516，這三種型號適用于中端性能的應用。每一種型號也都將推出F型產品（故障安全型），以提供安全應用，并根據(jù)端口數(shù)量、位處理速度、顯示屏規(guī)格和數(shù)據(jù)內存等性能特點分成不同等級。根據(jù)不同自動化任務的需要，每個CPUzui多可添加32個擴展模塊，例如：通信和工藝模塊或輸入輸出模塊，與SIMATICET200MP架構相同。
　　
　　SIMATICS7-1500著眼于自動化性能和效率
　　
　　就整體性能而言，技術、工業(yè)信息安全、故障安全和系統(tǒng)性能都有顯著提高。為實現(xiàn)效率的提高，該系列在設計、處理、系統(tǒng)診斷以及TIA博途的工程設計方面都有進一步的改善。
　　
　　系統(tǒng)性能：高水平的系統(tǒng)性能和快速信號處理能夠極大地縮短響應時間，加強控制能力。為達到這一目的，SIMATICS7-1500設計有高速背板總線，具有高波特率和的傳輸協(xié)議。點到點的反應時間不到500微秒，位指令的運算時間zui快可達10納秒之內（因CPU而異）。CPU1511和CPU1513控制器設置有兩個Profinet端口，CPU1516控制器設置有三個端口：其中兩個與現(xiàn)場級通訊，第三個用于整合至企業(yè)網絡。ProfinetIOIRT可以保證確定的反應時間和高精度的系統(tǒng)響應。此外，集成Web服務器支持非本地系統(tǒng)和過程數(shù)據(jù)查詢，以實現(xiàn)診斷的目的。
　　
　　工藝：在現(xiàn)場工藝方面，SIMATICS7-1500標準化的運動控制功能使其與眾不同。這使得模擬量和Profidrive兼容驅動不需要其它模塊就可以實現(xiàn)直接連接，支持速度和定位軸，以及編碼器。按照PLCopen進行標準化的塊簡化了Profidrive兼容驅動的連接。為使驅動和控制器實現(xiàn)快速調試，用戶可以執(zhí)行Trace功能，對程序和動作應用進行實時診斷，從而優(yōu)化驅動。另一個集成工藝功能是PID控制，可用方便配置的塊確保控制質量。控制參數(shù)可以自整定。
　　
　　工業(yè)信息安全：SIMATICS7-1500工業(yè)信息安全集成的概念從塊保護延伸至通訊完整性，幫助用戶確保應用安全。集成的專有知識保護功能，如防止機器拷貝，能夠幫助防止未*的訪問和修改。SIMATIC存儲卡用于防拷貝保護，將單個塊關綁定至原存儲卡的序列號，從而確保程序僅能通過配置過的存儲卡運行，而不能被復制。訪問保護功能防止對應用進行未經*的配置修改，可以通過給不同的用戶組分配不同的*級別來實現(xiàn)這一功能。專有的數(shù)據(jù)校驗機制可識別修改過的工程數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)例如保護通過未*操作傳輸?shù)娇刂破鞯臄?shù)據(jù)等功能。
　　
　　故障安全：SIMATICS7-1500集成了故障安全功能。為實現(xiàn)故障安全自動化，用戶配置了F型（故障安全型）的控制器，對標準和故障安全程序使用同樣的工程設計和操作理念。用戶在定義、修改安全參數(shù)的時候可以借助安全管理編輯器。例如，當使用到故障安全型驅動技術提供服務的時候，用戶可以得到圖形化支持。新控制器在功能安全性方面通過了EN61508，符合IEC62061中SIL3級安全應用標準，以及ISO13849中PLe級安全應用標準。
　　
　　設計處理：SIMATICS7-1500的設計和處理以方便操作為前提，zui大限度地實現(xiàn)用戶友好性（對許多細節(jié)都進行了創(chuàng)新，例如，SIMATIC控制器*次安裝了顯示裝置），并能顯示普通文本信息，從而實現(xiàn)全工廠透明化。標準化的前連接器節(jié)省了用戶接線時間，簡化了配件存儲。集成短接片使電位組的橋接更加簡單靈活。輔助配件，如自動斷路器或繼電器迅速便捷地安裝到集成DIN導軌。可擴展的電纜存儲空間能夠方便地關閉前蓋板，即便使用帶有絕緣的電纜，也可以通過兩個預定義的閉鎖位輕松關閉前蓋板。預接線位置的設計簡化了初始接線過程以及端子的重新連接的復雜性。集成屏蔽保證了模擬信號能夠屏蔽良好，從而獲得良好的信號接收質量，以及抗外部電磁干擾的魯棒性。該款產品的另一個優(yōu)點是擴展性：SIMATICS7-1500CPU可以擴展至每個底板32個模塊，用戶可以根據(jù)自動化任務需要選擇模塊。
　　
　　系統(tǒng)診斷：SIMATICS7-1500的集成系統(tǒng)診斷具有強大的診斷功能，不需要額外編程。只需配置，無需編程即可實現(xiàn)診斷。另外，顯示功能實現(xiàn)了標準化。各種信息，比如來自于驅動器的信息或者相關的錯誤信息，都以普通文本信息的形式在CPU顯示器上顯示出來，在各種設備上，諸如TIA博途、人機界面（HMI）、Web服務器看到的信息都是一致的。接線端子和標簽1：1的分配以及LED指示燈的使用幫助用戶在調試、測試、診斷以及操作過程中節(jié)省時間。另外，通過離散通道單獨顯示，用戶可以快速檢測到并分配相應的通道，對解決故障十分有益。
　　
　　使用TIA博途進行工程設計：西門子新的自動化設備都要集成到TIA博途工程設計軟件平臺中，新品SIMATICS7-1500控制器也不例外。該設計為控制器、HMI和驅動產品在整個項目中共享數(shù)據(jù)存儲和自動保持數(shù)據(jù)一致性提供了標準操作的概念，同時提供了涵蓋所有自動化對象的強大的庫。新版TIA博途V12不僅有更強的性能、還涵蓋自動系統(tǒng)診斷功能、集成故障安全功能性，強大的Profinet通信，集成工業(yè)信息安全和優(yōu)化的編程語言。編輯器以任務為導向且操作直觀，使得新軟件產品易學易用。此外，產品對快速編程、調試、維修具有很強的性能。產品在設計過程中特別重視對目前項目和軟件的再利用和兼容。