标准型 CPU

• 标准型 SIMATIC S7-1500：
  CPU 1511-1 PN、CPU 1513-1 PN、CPU 1515-2 PN、CPU 1516-3 PN/DP、CPU 1517-3 PN/DP、CPU 1518-4 PN/DP、CPU 1518-4 PN/DP MFP
• 用于 SIMATIC S7-1500 的故障安全 CPU：
  CPU 1511F-1 PN、CPU 1513F-1 PN、CPU 1515F-2 PN、CPU 1516F-3 PN/DP、CPU 1517F-3 PN/DP、CPU 1518F-4 PN/DP、CPU 1518F-4 PN/DP MFP
• S7-1500R/H 的冗余 CPU：
  CPU 1513R-1 PN、CPU 1515R-2 PN、CPU 1517H-3 PN
• 用于 SIMATIC S7-1500 的紧凑型 CPU：
  CPU 1511C-1 PN, CPU 1512C-1 PN
• 用于 SIMATIC S7-1500 的技术型 CPU：
  CPU 1511T-1 PN，CPU 1511TF-1 PN，CPU 1515T-2 PN，CPU 1515TF-2 PN，CPU 1516T-3 PN/DP，CPU 1516TF-3 PN/DP，CPU 1517T-3 PN/DP，CPU 1517TF-3 PN/DP
• 具有不同的性能等级，满足不同的应用领域

• 适用于具有中等/较高要求的应用的 CPU，用于 S7-1500T 控制器产品系列中的程序/数据存储
• 具有高处理速度，适用于二进制和浮点运算
• 在具有集中式和分布式 I/O 的生产线上作为集中式控制器使用
• 可用于实现安全等级达到 IEC 61508 的 SIL 3 以及 ISO 13849 的 PLe 的故障安全功能
• PROFINET IO IRT 接口，带 2 端口交换机
• PROFINET I/O 控制器，用于在 PROFINET 上运行分布式 I/O
• 用于连接 CPU 作为 SIMATIC 或非西门子 PROFINET IO 控制器下的 PROFINET 设备的 PRIFINET I-Device
• 配备单独 IP 地址的附加 PROFINET 接口可用于网络隔离，或用于连接更多 PROFINET IO RT 设备，又或者作为 I-设备用于高速通信。
• 作为运行系统选件的 OPC UA 服务器和客户端，用于方便地将 SIMATIC S7-1500 连接到第三方设备/系统，具有以下功能：
  • OPC UA Data Access
  • OPC UA Security
  • OPC UA Methods Call，
  • 支持 OPC UA Companion Specifications。
• 等时同步模式，集中式和分布式
• 集成运动控制功能，用于控制速度控制，定位和同步轴（齿轮和凸轮），支持外部编码器，凸轮/凸轮轨道和探头
  用于通过最多 4 个插补轴实现运动控制的工艺对象，如笛卡尔门架、Delta 拣选机、滚轴拣选机、关节臂、圆柱坐标机械手、三脚架拣选机和 SCARA。
  还支持用户自定义运动。
• 用于诊断集成 Web 服务器，带有创建用户定义的 Web 站点的选项

注

运行 CPU 所需的 SIMATIC 存储卡。

• 性能
  • 指令处理速度更快，语言扩展和新的数据类型取决于 CPU 类型
  • 由于背板总线速度显著提高，CPU 的响应时间缩短
  • 功能强大的网络连接：
    每个 CPU 均标配PROFINET IO IRT（2 端口交换机）标准接口。另外，CPU 1515TF-2 PN 还具有另外一个 PROFINET 接口，例如，用于网络分隔、连接其它 PROFINET IO RT 设备或作为智能设备进行高速通信。
• 集成技术
  • 通过标准化运动控制指令 (PLCopen) 来控制具有 PROFIdrive 功能的驱动器和带有模拟量设定值接口的驱动器
  • SIMATIC S7-1500 T-CPU 提供了以下运动控制功能：
    速度控制轴、定位轴、同步轴、外部编码器、凸轮、凸轮轨迹、探头、扩展同步动作功能（指定或不指定同步位置进行同步，设定值或实际值连接，主值在从轴上的移动，凸轮系统）、凸轮盘、最多 4 个编码器或测量系统（作为位置控制用的实际位置）
    从应用程序循环指定运动向量（MotionIn 接口）
    用于通过最多 4 个插补轴实现运动控制的工艺对象，如笛卡尔门架、Delta 拣选机、滚轴拣选机、关节臂、圆柱坐标机械手、三脚架拣选机和 SCARA。
    支持用户自定义运动。
  • 追踪功能适用于所有 CPU 标签，既适用于实时诊断，也适用于偶发错误检测；还可通过 CPU的网页服务器来调用
  • 全面的控制功能，例如，通过便于组态的块可自动优化控制参数实现最优控制质量
• 集成安全功能
  • 通过密码进行知识保护，防止未经许可证读取和修改程序块
  • 通过复制保护，可绑定 SIMATIC 存储卡的程序块和序列号：只有在将配置的存储卡插到 CPU 中时，该程序块才可运行。
  • 4-级 授权理念：
    与 HMI 设备的通信也会受到限制。
  • 操作保护：
    控制器可以识别工程组态数据的更改和未授权传输。
• 设计与操作
  • 显示概览信息：
    例如，站名称，工厂标识符，位置名称，诊断信息，模块信息，显示设置。
  • 显示器上可能的操作：
    设置 CPU 或者所连接以太网通信处理器的地址、设置日期和时间、选择 CPU 的操作模式、复位 CPU 至默认设置、禁用/启用显示器、激活保护等级，确认消息，备份和恢复项目
• 集成系统诊断
  • 显示屏上、TIA Portal 中、操作员面板上以及 Web 服务器上以纯文本形式一致显示系统诊断信息（甚至能显示来自变频器的消息），即使 CPU 处于停止模式也会进行更新。
  • 集成在 CPU 的固件中，无须进行特殊组态
• SIMATIC 存储卡(用来运行 CPU)
  • 用作插入式装载存储器，或用于更新固件。
  • 还可用于存储附加文档或 csv 文件（用于配方和归档）
  • 通过用户程序的系统函数创建数据块实现数据存储/读取
• 数据记录（归档）和配方
  • 配方和归档以 csv 文件保存在 SIMATIC 存储卡中；
    便于使用 Office 工具或通过 web 服务器，访问工厂运行数据
  • 通过网页浏览器或 SD 读卡器，可方便地访问机器的组态数据（与控制器之间的双向数据交换）
• 编程
  • 使用 STEP 7 Professional V14 SP1 或更高版本进行编程
  • S7-1200 程序可通过复制/粘贴转移至 S7-1500
  • 模块化、可扩展的通用系统，IP20 防护等级
  • 适用于离散自动化领域中各种自动化应用的系统解决方案
  • 具有极高性能和可用性
  • 只能在含有 STEP 7 Professional V12 或更高版本的 Totally Integrated Automation Portal 中进行组态

  性能

  • 提高性能
    • 高速指令执行:
    • 语言扩展
    • 新数据类型
    • 更快速的背板总线
    • 经过优化的代码生成
  • 功能强大的通信：
    • 以 PROFINET IO（双端口开关）作为标准接口；
      从 CPU 1515-2 开始支持，以一个或多个额外的集成 PROFINET 接口作为输入设备，用于网络隔离或用于连接更多的 PROFINET 设备或高速通信设备
    • OPC UA 服务器（数据访问）和客户端作为运行时选件，可轻易将 SIMATIC S7-1500 连接至非西门子设备/系统
    • 可针对总线系统和点到点连接，通过通信模块进行扩展

  集成技术

  • 无需附加模块就可集成运动控制功能：
    • 通过标准化的块 (PLCopen) 来连接模拟驱动器和 PROFIdrive 驱动器
    • 运动控制功能支持速度控制轴、定位轴、相对同步操作（在没有位置同步规范的条件下实现同步）以及外部编码器、凸轮和探头。
    • CPU 技术中还集成了诸如绝对同步操作（利用位置同步规范进行同步）凸轮和和用于控制运动系统等扩展的运动控制功能。
  • 全面跟踪所有 CPU 标签，以进行实时诊断和间歇错误检测；
    拥有有效调试和快速优化驱动器和控制装置
  • 广泛的控制功能：
    例如，可轻松组态的块可进行控制参数的自动优化以实现最优控制质量
  • 通过提供的工艺模块获得附加功能：
    例如，高速计数、位置检测或高达 1 MHz 信号的测量

  安全集成

  • 保证人身安全和机器安全 – 在集成式完整系统框架内
  • 故障安全 SIMATIC S7-1500(T)F 控制器可在同一控制器上处理标准程序和安全程序。
    故障安全用户程序和标准用户程序是在 TIA Portal 中使用相同编辑器创建的；因此，可以像在标准用户程序中分析标准数据那样来分析故障安全数据。由于这种软件集成，故障安全应用也可利用 SIMATIC 的系统有点和全面功能。

  冗余系统

  

  CPU 1513R-1 PN、CPU 1515R-2 PN

  

  CPU 1517H-3 PN/FO

  • 冗余 S7-1500R/H CPU 适用于需要控制器具有极高可用性的应用。
  • 两个 CPU 通过一个 PROFINET-IO 环网与 I/O 站相连。通过该环网或通过适用于 S7-1500H 的单独 FOC 同步电缆实现 S7-1500R 的同步。万一 CPU 出现故障，后备 CPU 自动承担过程的控制。数据不会丢失，该过程可迅速继续进行。PROFINET IO 环网确保现场总线发生中断时，所有节点都保持可访问状态。
  • 组态方式与标准 CPU 相同。TIA Portal 和冗余 CPU 处理程序与数据的同步。用户不会有任何额外开销。
  

  SIMATIC S7-1500R 操作模式

  

  SIMATIC S7-1500H 操作模式

  集成安全功能

  • 通过密码进行知识保护，防止未经许可证读取和修改程序块
  • 通过复制保护来提高保护程度，防止未经授权而复制程序块：
    通过复制保护，可将 SIMATIC 存储卡上的程序块与其序列号绑定，以便只有在将配置的存储卡插到 CPU 中时，该程序块才可运行。
  • 具有四个不同授权级别的权限：
    可向各个用户组分配不同访问权限。通过新的保护级别 4，还可以限制与 HMI 设备之间的通信。
  • 改进了操作保护：
    控制器将会检测到组态数据的更改或未授权传输。
  • 用于以太网通信处理器 (CP 1543-1)：
    • 通过防火墙提供附加访问保护
    • 建立安全 VPN 连接

  设计与操作

  • 配备显示器的 CPU，可显示纯文本信息（因特网上的显示仿真工具）：
    • 可显示所有连接模块的订货号、固件版本和序列号信息
    • 直接在现场设置 CPU 的 IP 地址以及进行其它网络设置，无需使用编程设备
    • 直接以普通文本形式显示错误消息，可缩短停机时间
  • 所有模块采用统一的前连接器，并具有用于灵活形成电压组的集成式电压桥接件，从而简化了库存，减少了布线
  • S7-1500 安装导轨上集成有 DIN 导轨：
    快速、方便地安装小型断路器、继电器等附加组件
  • 通过信号模块进行集中扩展：
    可根据任何应用的要求进行灵活调整
  • 数字量信号模块的系统电缆连接：
    可快速、清晰地进行安排，以连接至现场的传感器和执行器并在控制柜中进行简便接线
  • 电源：
    • 负载电源模块（电源模块）为模块提供 24 V 电源
    • 电源模块可通过背板总线向模块内部电路供电
    • 用于在控制器上永久性存储整个工作存储器内容的系统电源模块
  • 分布式扩展：
    • 通过 PROFINET 接口模块 IM 155-5，可针对 ET 200MP I/O 系统使用最多 30 个信号模块、通信模块和工艺模块
    • 在集中和分布式运行的操作和系统功能方面没有差别

  集成系统诊断

  • CPU 的集成系统诊断，默认情况下已激活：
    • 在显示屏上以及 TIA Portal、HMI 和 Web 服务器中以普通文本形式一致地显示系统诊断信息，甚至可显示变频器消息。即使 CPU 处于停止状态，也会更新消息。
    • 系统诊断功能集成在 CPU 固件中。无需由用户进行组态。组态发生改变时，会自动对诊断信息进行更新。

  对 SIMATIC ProDiag S7-1500 的支持能力

  • ProDiag 是一种便于创建机器设备诊断的工具它可以提高可用性，通过故障分析并在现场消除故障来提供支持。

  数据记录（归档）和配方

  • SIMATIC 存储卡：
    • 插入式装载存储器
    • 可进行固件更新
    • STEP 7 项目（包括注释和符号）、附加文档或 csv/ASCII 文件（用于配方和归档）的存储选项
    • 通过 SD 读卡器并使用 Office 工具，可方便地访问与设备相关的运行数据和组态数据（与控制器之间的双向数据交换）
  • 集成 wed 服务器：
    - 便于访问工厂相关运行数据和组态数据、运动控制系统诊断并通过 Web 浏览器显示跟踪记录

  认证

  SIMATIC S7-1500 符合以下国家和国际标准：

  • cULus 认证
  • cULus HazLoc 认证
  • FM 认证
  • ATEX 认证仅限于 24 V，不适用于 230 V
  • CE
  • RCM（以前的 C-TICK）
  • KCC
  • IECEx（仅限 24 V；不适用于 230 V）
  • EN 61000-6-4
  • EN 60068-2-1/ -2/ -6/ -14/ -27/ -30/ -32
  • EN 61131-2