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新型的SIMATICS7-1500控制器除了包含多種創(chuàng)新技術(shù)之外，還設(shè)定了新標(biāo)準(zhǔn)，最大程度提高生產(chǎn)效率。無論是小型設(shè)備還是對(duì)速度和準(zhǔn)確性要求較高的復(fù)雜設(shè)備裝置，都一一適用。SIMATICS7-1500無縫集成到TIA博途中，極大提高了工程組態(tài)的效率。 


性能 

沒有最快，只有更快！SIMATIC S7-1500卓越的系統(tǒng)性能極大縮短了系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間，進(jìn)而優(yōu)化了控制質(zhì)量并提高了系統(tǒng)性能。 

處理速度 

SIMATIC S7-1500 的信號(hào)處理速度更為快速，極大縮短系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間，進(jìn)而提高了生產(chǎn)效率。 

高速背板總線 

新型的背板總線技術(shù)采用高波特率和高效傳輸協(xié)議，以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的快速處理。 

 

通信 

SIMATIC S7-1500帶有多達(dá)3個(gè)PROFINET接口。 

其中，兩個(gè)端口具有相同的IP地址，適用于現(xiàn)場(chǎng)級(jí)通信；第三個(gè)端口具有獨(dú)立的IP地址，可集成到公司網(wǎng)絡(luò)中。 

通過 PROFINET IRT，可定義響應(yīng)時(shí)間并確保高度精準(zhǔn)的設(shè)備性能。 

集成 Web Server 

無需親臨現(xiàn)場(chǎng)，即可通過Internet瀏覽器隨時(shí)查看CPU狀態(tài)。過程變量以圖形化方式進(jìn)行顯示，同時(shí)用戶還可以自定義網(wǎng)頁(yè)，這些都極大地簡(jiǎn)化了信息的采集操作。 
 

結(jié)構(gòu)組成 


SIMATIC S7-1500采用模塊化結(jié)構(gòu)，各種功能皆具有可擴(kuò)展性。 


每個(gè)控制器中都包含有以下組件： 


·一個(gè)中央處理器 (CPU)，用于執(zhí)行用戶程序 


·一個(gè)或多個(gè)電源 


·信號(hào)模塊，用作輸入/輸出 


·以及相應(yīng)的工藝模塊和通信模塊。[ 


設(shè)計(jì)操作 

SIMATIC S7-1500 中包含有諸多新特性，最大程度地確保了工程組態(tài)的高效性和可用性。 

內(nèi)置CPU 顯示屏 

可快速訪問各種文本信息和詳細(xì)的診斷信息，以提高設(shè)備的可用性同時(shí)也便于全面了解工廠的所有信息 

標(biāo)準(zhǔn)前連接器 

標(biāo)準(zhǔn)化的前連接器不僅極大簡(jiǎn)化了電纜的接線操作，同時(shí)還節(jié)省了更多的接線時(shí)間。 

集成短接片 

通過集成短接片的連接，可以更為靈活便捷地建立電位組。 

集成DIN 導(dǎo)軌 

可快速便捷地安裝自動(dòng)斷路器、繼電器之類的其它組件。 

靈活電纜存放方式 

憑借兩個(gè)預(yù)先設(shè)計(jì)的電纜定位槽裝置，即使存放粗型電纜，也可以輕松地關(guān)閉模塊前蓋板。 

預(yù)接線位置 

通過帶有定位功能的轉(zhuǎn)向布線系統(tǒng)，無論是初次布線還是重新連接，都非常快速便捷。 

集成的屏蔽夾 

對(duì)模擬量信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)屏蔽，可確保高質(zhì)量地識(shí)別信號(hào)并有效防止外部電磁干擾。同時(shí)，使用插入式接線端子，無需借助任何工具既可實(shí)現(xiàn)快速安裝。 

可擴(kuò)展性 

靈活的可組裝性以及向上兼容性，便于系統(tǒng)的快速擴(kuò)展，從而在最大程度上確保了和投資安全性。 
  
 

信息安全集成 


SIMATIC S7-1500 中提供一種更為全面的安全保護(hù)機(jī)制，包括授權(quán)級(jí)別、模塊保護(hù)以及通信的完整性等各個(gè)方面。 


“信息安全集成”機(jī)制除了可以確保投資安全，而且還可持續(xù)提高系統(tǒng)的可用性。 

 
專有技術(shù)保護(hù) 


加密算法可以有效防范未經(jīng)授權(quán)的訪問和修改。這樣可以避免機(jī)械設(shè)備被仿造，從而確保了投資安全。 

防拷貝保護(hù) 


可通過綁定SIMATIC 存儲(chǔ)卡或CPU 的序列號(hào)，確保程序無法在其它設(shè)備中運(yùn)行。 


這樣程序就無法拷貝，而且只能在的存儲(chǔ)卡或CPU 上運(yùn)行。 

訪問保護(hù) 


訪問保護(hù)功能提供一種全面的安全保護(hù)功能，可防止未經(jīng)授權(quán)的項(xiàng)目計(jì)劃更改。采用為各用戶組分別設(shè)置訪問密碼，確保具有不同級(jí)別的訪問權(quán)限。此外，安全的CP 1543-1 模塊的使用，更是加強(qiáng)了集成防火墻的訪問保護(hù)。 

操作保護(hù) 


系統(tǒng)對(duì)傳輸?shù)娇刂破鞯臄?shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù)，防止對(duì)其進(jìn)行未經(jīng)授權(quán)的訪問。控制器可以識(shí)別發(fā)生變更的工程組態(tài)數(shù)據(jù)或者來自陌生設(shè)備的工程組態(tài)數(shù)據(jù)。 

集成系統(tǒng)診斷 


SIMATIC S7-1500 中集成有診斷功能，無需再進(jìn)行額外編程。統(tǒng)一的顯示機(jī)制可將故障信息以文本方式顯示在TIA博途、HMI、Web server和CPU 的顯示屏上。 


一鍵生成診斷信息 


只需簡(jiǎn)單一擊，無需額外編程操作，既可生成系統(tǒng)診斷信息。整個(gè)系統(tǒng)中集成有包含軟硬件在內(nèi)的所有診斷信息。 


統(tǒng)一的顯示機(jī)制 


無論是在本地還是通過Web 遠(yuǎn)程訪問，文本信息和診斷信息的顯示都完全相同，從而確保所有層級(jí)上的投資安全。 


接線端子/ LED 標(biāo)簽的1:1 分配 


在測(cè)試、調(diào)試、診斷和操作過程中，通過對(duì)端子和標(biāo)簽進(jìn)行快速便捷的顯示分配，節(jié)省了大量操作時(shí)間。 


通道級(jí)的顯示機(jī)制 


發(fā)生故障時(shí)，可快速準(zhǔn)確地識(shí)別受影響的通道，從而縮短了停機(jī)時(shí)間，并提高了工廠設(shè)備的可用性。 


TRACE 功能 


TRACE 功能適用于所有CPU，不僅增強(qiáng)了用戶程序和運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用診斷的準(zhǔn)確性，同時(shí)還極大優(yōu)化了驅(qū)動(dòng)裝置的性能 


技術(shù)集成 

SIMATIC S7-1500 中可將運(yùn)動(dòng)控制功能直接集成到PLC 中，而無需使用其它模塊。通過PLCopen 技術(shù)，控制器可使用標(biāo)準(zhǔn)組件連接支持PROFIdrive 的各種驅(qū)動(dòng)裝置。 

此外，SIMATIC S7-1500 還支持所有CPU 變量的TRACE 功能，提高了調(diào)試效率的同時(shí)優(yōu)化了驅(qū)動(dòng)和控制器的性能。 

TRACE 功能 

TRACE 功能適用于所有CPU，不僅增強(qiáng)了用戶程序和運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用診斷的準(zhǔn)確性，同時(shí)還極大優(yōu)化了驅(qū)動(dòng)裝置的性能。 

 
運(yùn)動(dòng)控制功能 

通過運(yùn)動(dòng)控制功能可連接各種模擬量驅(qū)動(dòng)裝置以及支持PROFIdrive 的驅(qū)動(dòng)裝置。同時(shí)該功能還支持轉(zhuǎn)速軸和定位軸 
在 TIA Portal V12 中為S7-1200/S7-1500 CPU 添加一個(gè) DB 塊時(shí)，其缺省屬性為優(yōu)化的 DB ，優(yōu)化的 DB 塊與標(biāo)準(zhǔn)的 DB 塊整體對(duì)比如下表 01 所示： 標(biāo)準(zhǔn) DB 優(yōu)化 DB ...... 

在 TIA Portal V12 中為S7-1200/S7-1500 CPU 添加一個(gè) DB 塊時(shí)，其缺省屬性為優(yōu)化的 DB ，優(yōu)化的 DB 塊與標(biāo)準(zhǔn)的 DB 塊整體對(duì)比如下表 01 所示： 

標(biāo)準(zhǔn) DB 

優(yōu)化 DB 


數(shù)據(jù)管理  取決于變量的生明。用戶可以生成用戶定義或一個(gè)內(nèi)存優(yōu)化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。  數(shù)據(jù)被系統(tǒng)管理和優(yōu)化。用戶可以生成用戶定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化以節(jié)省內(nèi)存的空間。  
存儲(chǔ)方式  每個(gè)變量的存儲(chǔ)地址在 DB 塊中每個(gè)變量的偏移地址可見  每個(gè)變量的存儲(chǔ)地址由 CPU 自動(dòng)分配，無偏移地址。  
訪問方式  可通過符號(hào)地址、絕對(duì)地址以及指針方式尋址  僅可通過符號(hào)地址訪問  
下載無需初始化功能  不支持  支持（僅 S7-1500）  
訪問速度  慢  快  
數(shù)據(jù)保持性  以整個(gè) DB 塊為單位設(shè)置保持性  DB 塊內(nèi)的每個(gè)變量均可單獨(dú)設(shè)置保持性  
兼容性  與 S7-300/400 PLC 兼容  與 S7-300/400 PLC 不兼容  
出錯(cuò)幾率  絕對(duì)地址訪問 (例如 HMI 或間接尋址 )，聲明修改后可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)的不一致。  缺省為符號(hào)訪問，不會(huì)造成數(shù)據(jù)的不一致，例如 HMI 只與符號(hào)名稱對(duì)應(yīng)。  
表 01. 
S7-300/S7-400 與 S7-1200 以及 S7-1500 DB 參數(shù)的對(duì)比如下表 02 所示： 


S7-300/S7-400 

S7-1200 

S7-1500 


DB 的最大容量  64 KB  64 KB  標(biāo)準(zhǔn) DB 64KB，優(yōu)化 DB 最大 16 M。  
DB 的最大塊號(hào)  16000  65535  
DB 塊類型  標(biāo)準(zhǔn) DB  優(yōu)化 DB、標(biāo)準(zhǔn) DB（取決于DB塊的屬性）  

  

表 02.

可通過修改 DB 塊的屬性將 DB 塊修改為標(biāo)準(zhǔn) DB 塊或優(yōu)化的 DB 塊，如下圖 01 所示： 




圖 01. 

如 DB 塊屬性為標(biāo)準(zhǔn) DB 塊，該 DB 塊內(nèi)變量的偏移地址（offset）被編譯后會(huì)出現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn) DB 塊與優(yōu)化的 DB 塊對(duì)比如下圖 02 所示：


圖 02. 

S7-1200 CPU中，標(biāo)準(zhǔn) DB 塊與優(yōu)化的 DB 塊在 PLC 中按照下圖 03 方式存儲(chǔ)。


圖 03. 

S7-1500 CPU中，標(biāo)準(zhǔn) DB 塊與優(yōu)化的 DB 塊在 PLC 中按照下圖 04 方式存儲(chǔ)。


圖 04.

在 S7-1500 CPU 中，相比于標(biāo)準(zhǔn)的 DB 塊，優(yōu)化的 DB 塊提供更快的訪問速度，其根本原因與 CPU 的編碼方式有關(guān)，如下圖 05 所示：


圖 05. 

與標(biāo)準(zhǔn)的 DB 塊相比，優(yōu)化的 DB 塊有以下優(yōu)勢(shì)：
 
提供更快的訪問速度； 
以符號(hào)尋址，編程者無需考慮 DB 塊中每個(gè)變量存儲(chǔ)的具體地址，每個(gè)變量在 CPU 中存儲(chǔ)的位置由 PLC 的系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行分配； 
CPU 與 HMI （如 Panel）連接時(shí)，由于優(yōu)化的 DB 是靠符號(hào)尋址，所以當(dāng) PLC 變量連接到 HMI 后，PLC 側(cè)對(duì)變量做的修改，HMI 無需重新下載； 
對(duì) DB 塊內(nèi)的任意位置對(duì)變量進(jìn)行添加及刪除，或?qū)ψ兞康念愋瓦M(jìn)行修改（如將Tag_1的屬性由 byte 修改為Word），不會(huì)引起該 DB 塊其它變量的使用； 

S7-1200/S7-1500中如有以下應(yīng)用，必須使用標(biāo)準(zhǔn) DB 塊：
 與其它 CPU 建立 S7 單邊通信時(shí)（PUT/GET），用于存儲(chǔ)發(fā)送區(qū)數(shù)據(jù)和接收區(qū)數(shù)據(jù)的 DB 塊； 
與 Wincc V7.2 進(jìn)行 HMI 連接時(shí)，Wincc V7.2 訪問的 S7-1200/S7-1500 CPU 的 DB 塊只能是標(biāo)準(zhǔn)的 DB 塊； 
使用Simatic Net V8.2 與S7-1200/S7-1500 PLC進(jìn)行 OPC 連接時(shí)，OPC 服務(wù)器訪問 S7-1200/S7-1500 CPU 的 DB 塊只能是標(biāo)準(zhǔn)的 DB 塊。
SIMATIC NET OPC Server與S7-1500通訊要點(diǎn) 
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S7-1500 控制器產(chǎn)品系列中的入門級(jí) CPU
適用于對(duì)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 I/O 控制器下的 PROFINET 設(shè)備的 PRIFINET 智能設(shè)備
OPC UA 服務(wù)器（數(shù)據(jù)訪問）作為運(yùn)行時(shí)選件，可輕易將 SIMATIC S7-1500 連接至第三方設(shè)備/系統(tǒng)
等時(shí)同步模式
集成運(yùn)動(dòng)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(diǎn)的選項(xiàng)