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SIMATIC S7-1500 是一個模塊化控制系統(tǒng),適用于離散自動化領(lǐng)域內(nèi)的各種自動化應(yīng)用。
模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計、易于實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-1500 成為中、低端應(yīng)用中各種不同任務(wù)的經(jīng)濟(jì)、用戶友好的解決方案。
SIMATIC S7-1500 的應(yīng)用領(lǐng)域包括:
? 特殊機(jī)械
? 紡織機(jī)械
? 包裝機(jī)械
? 通用機(jī)械工程
? 控制器制造
? 機(jī)床制造
? 安裝系統(tǒng)
? 電氣與電子工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)。
? 汽車
? 水/污水
? 食品與飲料
提供了具有不同性能水平的多種 CPU 以及一個包含許多便利功能的全面模塊系列。故障安全 CPU 便于在故障安全應(yīng)用中使用。由于具有模塊化的設(shè)計,用戶可以僅采用其應(yīng)用所需的模塊。任務(wù)擴(kuò)展時,可通過使用附加模塊隨時對控制器進(jìn)行升級。
SIMATIC S7-1500 具有較高的電磁兼容性、抗沖擊性及抗振性,工業(yè)強(qiáng)度高,可實現(xiàn)通用。
S7-1500 自動化系統(tǒng)具有模塊化的結(jié)構(gòu),可包含多 32 個模塊。它擁有豐富的模塊,這些模塊可進(jìn)行各種組合。S7-1500 自動化系統(tǒng)支持單層配置,其中的所有模塊均安裝在一個 DIN 導(dǎo)軌上(請參見手冊以了解要求)。
系統(tǒng)包含下列組件:
根據(jù)具體要求,也可使用下列模塊:
簡單的設(shè)計使得 SIMATIC S7-1500 十分靈活,便于維護(hù)。
以下模塊類型可用于 SIMATIC S7-1500/ET 200MP:
提供了各種模塊等級,可使用戶在其應(yīng)用中實現(xiàn)佳擴(kuò)展。模塊本身通過標(biāo)簽進(jìn)行相應(yīng)標(biāo)記:
I/O 模塊的附件:
S7-1500 具有不同的通信接口:
CPU 1515 PN 具有一個附加的集成 PROFINET 接口,其具有單獨(dú)的 IP 地址,例如,用于網(wǎng)絡(luò)分離或連接其他 PROFINET IO 設(shè)備。對于 CPU 1516-3 PN/DP,可通過該集成 PROFIBUS 接口來連接 PROFIBUS 節(jié)點。通過一個 PROFIBUS CM,可方便地對不帶集成 PROFIBUS 接口的 CPU 進(jìn)行擴(kuò)展。
通過 PROFINET IO 進(jìn)行過程通信
SIMATIC S7-1500 通過集成的 PROFINET 接口連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng),可實現(xiàn)具有確定響應(yīng)時間和高精度設(shè)備性能的分布式自動化配置。
從用戶的角度來看,PROFINET IO 上的分布式 I/O 處理與集中式 I/O 處理沒有區(qū)別(相同的組態(tài),編址及編程)。
可將下列設(shè)備作為 IO 控制器進(jìn)行連接:
以下可作為智能設(shè)備或設(shè)備連接:
通過 PROFIBUS DP 進(jìn)行過程通信
SIMATIC S7-1500 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或通訊模塊,可構(gòu)建一個高速的分布式自動化系統(tǒng),并且使得操作大大簡化。
從用戶的角度來看,PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別(相同的組態(tài),編址及編程)。
以下設(shè)備可作為主站連接:
以下設(shè)備可作為普通從站或智能從站來連接:
不過,安裝有 STEP 7 的編程器/PC 或 SIMATIC HMI 面板僅使用部分通過 PROFIBUS DP 運(yùn)行的 PG 和 OP 功能。
通過以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信
S7-1500 可通過集成 PROFINET 接口或通過通信模塊連接到工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。可連接以下設(shè)備:
支持的協(xié)議:
工業(yè)以太網(wǎng)通信處理器 CP 1543-1 提供了以下附加功能:
通過 PROFIBUS 的數(shù)據(jù)通信
SIMATIC S7-1500 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 可連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)??蛇B接以下設(shè)備:
通過點到點通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)通信
通過點到點通信模塊,可實現(xiàn)功能強(qiáng)大的點到點連接。例如,可以連接以下設(shè)備:
支持的協(xié)議:
接口性質(zhì):
大量功能可支持用戶對 S7-400 進(jìn)行編程、調(diào)試和維護(hù):
SIMATIC S7-400 符合以下國內(nèi)和國際標(biāo)準(zhǔn):
有關(guān)詳細(xì)信息,請參見手冊《S7-400 自動化系統(tǒng) S7-400 模塊技術(shù)規(guī)格》。
設(shè)計
S7-400 系統(tǒng)可方便地構(gòu)建為模塊化系統(tǒng)。S7-400 的突出特點是不帶風(fēng)扇,運(yùn)行可靠,支持信號模塊的熱插拔。
S7-400 設(shè)計簡潔,使用靈活,操作極為方便:
通信
CPU 和通信處理器支持以下通信類型:
數(shù)據(jù)通信
SIMATIC S7-400 擁有不同的數(shù)據(jù)通信機(jī)制:
通過 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。
全局?jǐn)?shù)據(jù) (GD)
通過 MPI 以及“全局?jǐn)?shù)據(jù)通信”,聯(lián)網(wǎng)的 CPU 可以相互循環(huán)交換數(shù)據(jù)(多可達(dá) 16 個 GD 數(shù)據(jù)包,每個循環(huán)的大 GD 數(shù)據(jù)包大小為 64 字節(jié))。例如,CPU 可以訪問另一個 CPU 的數(shù)據(jù)/位存儲器/過程映像。若網(wǎng)絡(luò)上連接有 S7-300,則數(shù)據(jù)交換限制為大 22 字節(jié)。全局?jǐn)?shù)據(jù)通信可通過 MPI 來實現(xiàn)??墒褂?STEP 7 來執(zhí)行組態(tài)。在分段式 CR2 安裝機(jī)架中,兩個 CPU 可以使用 GD 并通過 C 總線通信。
通信功能
通過系統(tǒng)內(nèi)集成的塊,可以建立與 S7/C7 伙伴之間的通信。
這些包括:
通過可加載的塊,可以建立與 S5 通信伙伴和西門子設(shè)備之間的通信。
這些包括:
與全局?jǐn)?shù)據(jù)不同的是,必須建立通信連接才能實現(xiàn)通信功能。
集成到 IT 環(huán)境中
通過 S7-400,可方便地將現(xiàn)代 IT 環(huán)境與自動化環(huán)境鏈接。使用插入式 CP 443-1 Advanced,可以實現(xiàn)下列功能:
帶有 PROFINET 接口的 S7-400-H CPU 配有集成式 Web 器。因此,可以使用標(biāo)準(zhǔn) Web 瀏覽器讀出 S7-400 站的信息:
可通過使用用戶權(quán)限并支持 HTTPS 協(xié)議在 Web 器內(nèi)提供安全機(jī)制。
等時同步模式
通過等時同步模式系統(tǒng)功能,可通過連接到等時同步 PROFIBUS 和 PROFINET 的循環(huán),以實現(xiàn):
創(chuàng)建自動化解決方案,以恒定間隔時間(恒定總線周期時間)來捕捉并處理輸入和輸出信號。同時創(chuàng)建一致的部分過程圖像。
借助于恒定總線周期時間和分布式 I/O 同步信號處理,S7-400 可確保精確重現(xiàn)定義的的過程響應(yīng)時間。
提供了大量支持等時同步模式系統(tǒng)功能的組件,可用來處理運(yùn)動控制、測量值采集和高速控制等領(lǐng)域內(nèi)的要求苛刻的任務(wù)。
在分布式自動化解決方案中,SIMATIC S7-400 還將開辟高速處理操作的重要領(lǐng)用領(lǐng)域,并可實現(xiàn)高精度和可重現(xiàn)性。這意味著可在提供佳且恒定的質(zhì)量的同時提高產(chǎn)量。
在運(yùn)行模式下更改硬件組態(tài)(運(yùn)行時組態(tài),CiR)
通過 SIMATIC S7-400,在工廠運(yùn)轉(zhuǎn)期間可以實現(xiàn)硬件組態(tài)的更改,不會影響生產(chǎn)的進(jìn)行。選項包括:
CiR(即運(yùn)行時組態(tài))功能可在設(shè)備運(yùn)行期間實現(xiàn)設(shè)備擴(kuò)展和轉(zhuǎn)換,從而降低設(shè)備調(diào)試和重新裝備的時間。此外,通過該系統(tǒng)功能,還可以靈活響應(yīng)工藝的變化(例如,工藝的),因為不必因硬件組態(tài)發(fā)生改變而將設(shè)備初始化或同步。
模塊的診斷和過程監(jiān)控
SIMATIC S7-400 的眾多輸入/輸出模塊具有智能功能:
診斷
智能診斷系統(tǒng)可用來確定模塊的信號采集(對于數(shù)字量模塊)或者模擬量處理(對于模擬量模塊)是否正常工作。在診斷分析中,必須區(qū)分可參數(shù)化和不可參數(shù)化的診斷消息:
如果某個診斷消息處于激活狀態(tài)(例如,“無傳感器輸入”),則該模塊會觸發(fā)一個診斷中斷(如果已為該診斷消息設(shè)置了參數(shù),則僅在相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置之后才會觸發(fā)中斷)。CPU 將中斷用戶程序或低優(yōu)先級任務(wù)的處理,并處理相關(guān)診斷中斷塊 (OB 82)。通過硬件中斷可以監(jiān)控過程信號,并且可以觸發(fā)對信號變化的響應(yīng)。
SIMATIC S7-400 可采用具有不同性能級別的各種 CPU:
所有 CPU 裝在帶集成的控制單元和顯示單元的塑料外殼中。 相同的單元具有相同的功能。
前面板上有:
除 CPU 412-1 處理器外,所有 CPU 具有:
CPU 414-3 PN/DP, CPU 416-3 PN/DP 和 CPU 416F-3 PN/DP 也可以連接 PROFINET。 每個模板有一個雙口的 PROFINET 接口。
高端 CPU 還具有:
此外,CPU 按照其性能進(jìn)行分級:例如RAM、地址區(qū)大小、可裝載塊的數(shù)量以及處理時間。
CM 1241 通訊模塊用于通過點對點連接進(jìn)行的快速、高性能的串行數(shù)據(jù)交換。
可實現(xiàn)點到點連接,例如:
CM 1241 通訊模塊具有與基本設(shè)備相同的設(shè)計特點。
該通訊模塊配備下列各項:
下列標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議可用于 CM 1241 通訊模塊:
還可以下載更多的驅(qū)動程序。
使用 STEP 7 Basic,CM 1241 通訊模塊的參數(shù)化變得非常簡便:
CM 1242-5 通信模塊用于將 SIMATIC S7-1200 連接到 PROFIBUS 以作為 DP 從站,它具有以下特性:
CM 1242-5 適合在工廠自動化中使用。可在 S7-1200 的基礎(chǔ)上創(chuàng)建基于 PROFIBUS 的低成本解決方案,實現(xiàn)佳生產(chǎn)。
可以有效操作基于 PROFIBUS 的系統(tǒng),從而降低運(yùn)行和維護(hù)成本:
CM 1242-5 還具有一些其它優(yōu)點,可專門滿足小型自動化解決方案的要求:
通過基于 PROFIBUS 的小型自動化解決方案,可實現(xiàn)工廠的佳運(yùn)行和順利生產(chǎn)。
下面的產(chǎn)品目錄頁包含有關(guān)不是由西門子(而是由西門子集團(tuán)外部的第三方,“外部公司”)生產(chǎn)和銷售的補(bǔ)充產(chǎn)品的信息。這些外部公司獨(dú)立地組織其產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售和交付。采用他們自己的業(yè)務(wù)及交貨的條款和條件。
有關(guān)這里介紹的補(bǔ)充產(chǎn)品和相關(guān)信息的責(zé)任由相關(guān)的外部公司獨(dú)自承擔(dān)。除非法律強(qiáng)制規(guī)定,西門子公司不對外部公司的產(chǎn)品承擔(dān)任何責(zé)任和做出任何擔(dān)保。另請參見每種產(chǎn)品隨附的有關(guān)“責(zé)任免除/超鏈接的使用”的說明。
CM CANopen 模塊是一種 HMS 產(chǎn)品,只能通過 HMS 獲得。
下面的描述包含有關(guān)非西門子(除西門子集團(tuán)外的第三方,“外部公司”)生產(chǎn)和銷售的相關(guān)產(chǎn)品的信息。這些外部公司獨(dú)立地組織其產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售和交付。采用他們自己的業(yè)務(wù)及交貨的條款和條件。
有關(guān)這里介紹的相關(guān)產(chǎn)品和相關(guān)信息的責(zé)任由相關(guān)的外部公司獨(dú)自承擔(dān)。除非法律強(qiáng)制規(guī)定,西門子不對外部公司的產(chǎn)品承擔(dān)任何責(zé)任和做出任何擔(dān)保。另請參見有關(guān)“責(zé)任免除/超鏈接的使用”的說明。
為基于 CANopen 運(yùn)行 S7-1200,提供有一個接口模塊。該接口模塊可與 S7-1200 自動化系統(tǒng)及 IO 組件一起使用。
CiA 和 CANopen 是 CAN 在 Automation e.V. 中的注冊社區(qū)商標(biāo)
CANopen 是一種廣泛采用的工業(yè)總線系統(tǒng),可用于各種不同應(yīng)用。使用該模塊,可簡單和經(jīng)濟(jì)有效地將 CANopen 應(yīng)用程序與 SIMATIC 相連。
該 CM CANopen 模塊具有以下特點:
CiA 和 CANopen 是 CAN 在 Automation e.V. 中的注冊社區(qū)商標(biāo)
人身安全和機(jī)器安全 – 在集成式完整系統(tǒng)框架內(nèi)
SIMATIC S7-1500 符合以下和國際標(biāo)準(zhǔn):