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西門子PLC模塊6ES7516-3AN02-0AB0

S7-1500自動(dòng)化系統(tǒng)具有模塊化的結(jié)構(gòu)，可包含最多 32個(gè)模塊。 它擁有豐富的模塊，且這些模塊
均可以獨(dú)立地組合使用。S7-1500自動(dòng)化系統(tǒng)支持單層配置，其中的所有模塊均安裝在一個(gè)安裝導(dǎo)
軌上（請(qǐng)參見手冊(cè)以了解前提條件）。一個(gè)系統(tǒng)包含下列組件：控制器：CPU 具有不同性能等級(jí)，
并具有集成 PROFINET 接口或 PROFINET和PROFIBUS 接口，用于連接分布式 I/O 或用于編程
設(shè)備、操作裝置、其它 SIMATIC 控制器或第三方設(shè)備間的通信。用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的
信號(hào)模塊。工藝模塊用于高速計(jì)數(shù)、位置檢測(cè)或測(cè)量等功能。通信模塊和通信處理器可通過通信接
口將控制器進(jìn)行擴(kuò)展根據(jù)要求，也可使用下列模塊：在CPU 向背板總線的輸出對(duì)于所有連接的模塊
來說不夠充分的情況下，電源模塊 (PS) 通過背板總線為 S7-1500 模塊的內(nèi)部電路供電。用于將 
SIMATICS7-1500連接到120/230VAC電源的負(fù)載電源模塊 (PM)。接口模塊用于連接基于S7-
1500 的分布式 I/O。簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)使得 SIMATIC S7-1500 十分靈活，便于維護(hù)。集成背板總線集
成的背板總線；背板總線集成在模塊上。 模塊通過 U 形連接器相連，總線連接器插在外殼的背面。 
  可以節(jié)省安裝時(shí)間。 不久將會(huì)提供具有“無響應(yīng)熱插拔”功能的有源背板。模塊組裝在S7-1500 安
裝導(dǎo)軌上：具有各種長(zhǎng)度，包括切割至定長(zhǎng)的型號(hào)。 由于具有集成式 DIN 導(dǎo)軌，可以卡裝廣泛的標(biāo)
準(zhǔn)部件，如附加端子、小型斷路器或小型繼電器。性能可靠，接線方便：I/O 信號(hào)是通過統(tǒng)一的40 
針前連接器來連接的。 信號(hào)模塊和前連接器之間具有機(jī)械編碼，可防止因意外的錯(cuò)誤插入而對(duì)電路
造成破壞。為了對(duì)前連接器進(jìn)行簡(jiǎn)單接線，可將該連接器置于“預(yù)接線位置”。 在此位置上，插頭尚
未與模塊電路接觸。 此位置還可用于在運(yùn)行過程中進(jìn)行改動(dòng)。 用戶可借助于前蓋內(nèi)側(cè)的一個(gè)印制電
纜連接圖進(jìn)行連接。前連接器作為帶螺釘型端子或推入式端子的型號(hào)提供。 兩個(gè)型號(hào)都可以連接線
芯截面積為 0.252~ 1.5 mm2（AWG 24 ~ AWG 16）的導(dǎo)線。另外，數(shù)字量信號(hào)模塊可通過 
TOP Connect 進(jìn)行系統(tǒng)接線。 通過 TOP Connect，可以快速而清晰地連接到現(xiàn)場(chǎng)的傳感器和執(zhí)
行器，并可在控制柜中進(jìn)行簡(jiǎn)便接線。對(duì)于模擬量模塊，可以直接在模塊上進(jìn)行屏蔽；隨模塊提供
了一個(gè)屏蔽連接套件，無需工具即可進(jìn)行安裝。針對(duì) S7-1500 的信號(hào)模塊提供了標(biāo)簽條?？墒褂?br /> 一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)激光打印機(jī)來打印這些 DIN A4 標(biāo)簽紙上的標(biāo)簽。 可以從 TIA Portal 進(jìn)行自動(dòng)打印，而
無需重新輸入符號(hào)或地址。 通過這些標(biāo)簽條的設(shè)計(jì)形式，可為通道或診斷顯示 1:1 分配標(biāo)簽。 如
果前蓋打開，則診斷顯示到端子的這種 1:1 分配會(huì)保留?？勺兒涂蓴U(kuò)展的站配置：信號(hào)模塊和通信
處理器可以不受限制地以任何方式連接。 系統(tǒng)可自行組態(tài)。較大配置包括帶有31個(gè)模塊（30 個(gè)
模塊 + 1 個(gè)電源）的 CPU。 在CPU 向背板總線的輸出對(duì)于所有連接的模塊來說不夠充分的情況
下，需要由電源 (PS) 通過背板總線為 S7-

1500 模塊的內(nèi)部電路供電。

SIMATIC S7-1500 的尺寸使其能夠順利安裝到 SIMATIC S7-300或ET200M的可用安裝空間中。

移動(dòng)敷設(shè)：

SIMATIC S7-1500 及其模塊可以垂直和水平安裝，從而可以方式安裝到可用空間內(nèi)。

I/O 模塊

以下模塊類型可用于 SIMATIC S7-1500/ET 200MP：

數(shù)字量輸入模塊

數(shù)字量輸出模塊

數(shù)字量輸入/輸出模塊

模擬量輸入模塊

模擬 I/O 模塊

模擬量輸出模塊

包括高速 (HS) 模擬量模塊，無論通道數(shù)如何，基本執(zhí)行時(shí)間都是 62.5 μs

用于計(jì)數(shù)和定位的工藝模塊

用于點(diǎn)到點(diǎn)通信和總線連接的通信模塊

不久將可供貨 用于面向安全的應(yīng)用的故障安全模塊

提供了各種模塊等級(jí)，可使用戶在其應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展。 模塊本身通過標(biāo)簽進(jìn)行相應(yīng)標(biāo)記：

BA（基本型）： 簡(jiǎn)易低成本模塊，無診斷功能，沒有參數(shù)

ST（標(biāo)準(zhǔn)型）： 具有與模塊或負(fù)載組相關(guān)的診斷的模塊，如果適用，帶有參數(shù)；模擬量模塊： 
準(zhǔn)確度等級(jí) 0.3%

HF（高性能型）： 具有與通道相關(guān)的診斷和參數(shù)設(shè)置的模塊；對(duì)于模擬量模塊： 準(zhǔn)確度等級(jí) 
0.1%，抗擾度和電流隔離程度提高

HS（高速型）：具有濾波和轉(zhuǎn)換時(shí)間的模塊適用于超高速應(yīng)用；例如 8 通道模擬量模塊，
無論的通道數(shù)如何，基本執(zhí)行時(shí)間都是 62.5 μs。

I/O 模塊的附件：

標(biāo)簽紙：

可插入到 I/O 模塊中（10 張 DIN A4 標(biāo)簽紙，每張標(biāo)簽紙帶有 10 個(gè)標(biāo)簽，預(yù)穿孔，可使用
標(biāo)準(zhǔn)激光打印機(jī)進(jìn)行打印；可用顏色： Al 灰）

屏蔽連接：

SIMATIC S7-1500 系統(tǒng)（模擬量模塊和工藝模塊）提供了一個(gè)簡(jiǎn)易屏蔽連接套件，無需使用
工具即可安裝。 此套件包含一個(gè) 24 V DC 饋電元件、一個(gè)屏蔽

夾和一個(gè)通用屏蔽端子。 該屏蔽端子可用于單根細(xì)干線電纜、多根細(xì)干線電纜或一根粗干線電纜。 
由于對(duì) 24 V DC 電源和測(cè)量信號(hào)進(jìn)行分離，并且在屏蔽

和信號(hào)電纜之間具有低阻抗連接，因此可確保較高的 EMC 穩(wěn)定性和抗干擾性。

統(tǒng)一的 40 針前連接器

I/O 模塊的前門或自組裝背板總線的 U 型連接器等其它附件

S7-1500 具有不同的通信接口：

PROFINET IO IRT 接口（2 端換機(jī)），集成在 CPU 中；

用于獲得確定的響應(yīng)時(shí)間和高設(shè)備精度。

用于連接到 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)的通信模塊（不久提供 PROFINET）

用于點(diǎn)到點(diǎn)連接的通訊模塊。

CPU 1515 PN 具有一個(gè)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。 對(duì)于 CPU 1516-3 PN/DP，可通過該集成 PROFIBUS

接口來連接 PROFIBUS 節(jié)點(diǎn)。 通過一個(gè) PROFIBUS CM，可方便地對(duì)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(shí)現(xiàn)具有
確定響應(yīng)時(shí)間和高精度設(shè)備性能的分布式自動(dòng)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）。

 SIMATIC STEP 7 Professional V12 集成的一個(gè)移植工具可幫助從 S7-300/S7-400 切換到 
S7-1500 控制器，并自動(dòng)轉(zhuǎn)換程序代碼。無法自動(dòng)轉(zhuǎn)換的程序代碼將會(huì)記

錄下來，并可以手動(dòng)進(jìn)行調(diào)整?？蛻糁С猪撁娴南螺d區(qū)域中還以獨(dú)立工具的形式提供了該移植工具。 
STEP 7 V11 項(xiàng)目可在兼容模式下繼續(xù)和 STEP 7 V12 組合使用 。

S7-1200 程序也可以通過復(fù)制/粘貼手段轉(zhuǎn)移至 S7-1500

SIMATIC 存儲(chǔ)卡（運(yùn)行 CPU 所需）

SIMATIC 存儲(chǔ)卡用作插入式裝載存儲(chǔ)器，或用于更新固件。 STEP 7 項(xiàng)目（包括注釋和符號(hào)、附加
文件或 csv 文件（用于配方和歸檔））也可存儲(chǔ)在 SIMATIC 存儲(chǔ)

卡上?？赏ㄟ^用戶程序和 SIMATIC 存儲(chǔ)卡上的系統(tǒng)函數(shù)來創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊，并存儲(chǔ)或讀取數(shù)據(jù)。

Safety Integrated（S7-1500F 控制器的功能選項(xiàng)）

“STEP 7 Safety Advanced”選件包；用于對(duì) S7-1500F 控制器的安全相關(guān)程序部分進(jìn)行編程。

選件包中包括所有用來創(chuàng)建 F 程序的所有功能和塊。

STEP 7 Safety Advanced V12 可在 SIMATIC STEP 7 Professional V12 SP1 下運(yùn)行。

SIMATIC S7-1500 符合以下國(guó)內(nèi)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：

cULus 認(rèn)證

cULus HAZ-LOC 認(rèn)證

FM 認(rèn)證

ATEX 認(rèn)證僅限于 24 V，不適用于 230 V

CE

C-TICK

KCC

IECEx，僅限 24 V；不適用于 230 V

EN 61000-6-4

EN 60068-2-1/ -2/ -6/ -14/ -27/ -30/ -32

整個(gè)硬件系統(tǒng)由FPGA和DSP兩個(gè)分系統(tǒng)組成，F(xiàn)PGA作為視頻采集單元，將采集到的視頻信號(hào)預(yù)處理后傳給DSP，DSP作為圖像處理單元是本系統(tǒng)的核心，對(duì)FPGA預(yù)處理后的視頻圖像信息進(jìn)行JPEG壓縮處理，DSP單元的性能決定著整個(gè)系統(tǒng)的性能，DSP完成圖像處理任務(wù)后，將把結(jié)果返回給FPGA，F(xiàn)PGA將經(jīng)過壓縮處理后的圖像信息寫入接口控制芯片的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，由接口控制芯片負(fù)責(zé)信息的傳輸

編程功能

離線編程方式：可編程邏輯控制器和編程器公用一個(gè)CPU，編程器在編程模式時(shí)，CPU只為編程器提供服務(wù)，不對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制。完成編程后，編程器切換到運(yùn)行模式，CPU對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。在線編程方式：CPU和編程器有各自的CPU，主機(jī)CPU負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)控制，并在一個(gè)掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)，下一掃描周期，主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，在大中型可編程邏輯控制器中常采用。

五種標(biāo)準(zhǔn)化編程語言：順序功能圖（SFC）、梯形圖（LD）、功能模塊圖（FBD）三種圖形化語言和語句表（IL）、結(jié)構(gòu)文本（ST）兩種文本語言。選用的編程語言應(yīng)遵守其標(biāo)準(zhǔn)（IEC6113123），同時(shí)，還應(yīng)支持多種語言編程形式，如C，Basic等，以滿足特殊控制場(chǎng)合的控制要求。

處理速度

可編程邏輯控制器采用掃描方式工作。從實(shí)時(shí)性要求來看，處理速度應(yīng)越快越好，如果信號(hào)持續(xù)時(shí)間小于掃描時(shí)間，則可編程邏輯控制器將掃描不到該信號(hào)，造成信號(hào)數(shù)據(jù)的丟失。

處理速度與用戶程序的長(zhǎng)度、CPU處理速度、軟件質(zhì)量等有關(guān)?？删幊踢壿嬁刂破鹘狱c(diǎn)的響應(yīng)快、速度高，每條二進(jìn)制指令執(zhí)行時(shí)間約0.2～0.4Ls，因此能適應(yīng)控制要求高、相應(yīng)要求快的應(yīng)用需要。掃描周期（處理器掃描周期）應(yīng)滿足：小型可編程邏輯控制器的掃描時(shí)間不大于0.5ms/K；大中型可編程邏輯控制器的掃描時(shí)間不大于0.2ms/K

若以中繼器連接，站之間的距離可達(dá)9100m，可多也只能用10個(gè)中繼器，而且它還占用節(jié)點(diǎn)數(shù)。MPI的網(wǎng)絡(luò)組建：利用STEP7的configuretion里的功能可以給每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)MPI地址和高地址，連接是需要在MPI網(wǎng)絡(luò)的***個(gè)節(jié)點(diǎn)和后一個(gè)節(jié)點(diǎn)加終端電阻。

  由于基本參數(shù)是各類型變頻器幾乎都有的，完全可以做到觸類旁通。加減速時(shí)間加速時(shí)間就是輸出頻率從上升到大頻率所需時(shí)間，減速時(shí)間是指從大頻率下降到所需時(shí)間。通常用頻率設(shè)定信號(hào)上升下降來確定加減速時(shí)間。在電動(dòng)機(jī)加速時(shí)須限制頻率設(shè)定的上升率以防止過電流，減速時(shí)則限制下降率以防止過電壓。加速時(shí)間設(shè)定要求將加速電流限制在變頻器過電流容量以下，不使過流失速而引起變頻器跳閘；減速時(shí)間設(shè)定要點(diǎn)是防止平滑電路電壓過大，不使再生過壓失速而使變頻器跳閘

讀取CPU的序列號(hào)

4.1 編程
說明：
通過 SFC 51“RDSYSST”可以從系統(tǒng)狀態(tài)列表(SSL)中讀取下列標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)：
下面的表格指明了可以從不同型號(hào)和固件版本的 CPU 讀取其它哪些標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)。為此使用 SFC 51 和 SSL ID W#16#011C。

表3 INDEX說明

需要注意，老CPU升級(jí)到上表版本也無法實(shí)現(xiàn)此功能。
首先需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)塊，用來存放讀取出來的狀態(tài)結(jié)果

圖7 創(chuàng)建DB1，存放讀取結(jié)果

打開OB1,首先在OB1的臨時(shí)變量區(qū)創(chuàng)建一個(gè)變量length，類型設(shè)置為Struct（結(jié)構(gòu)）

圖8 創(chuàng)建名為length的結(jié)構(gòu)變量

雙擊length變量，進(jìn)入結(jié)構(gòu)變量成員定義，創(chuàng)建兩個(gè)word類型的變量，本例中分別為size和number：

圖9 創(chuàng)建length的結(jié)構(gòu)變量的兩個(gè)word成員

編寫SFC51程序：

CALL "RDSYSST"
REQ :=TRUE
SZL_ID :=W#16#11C //讀取CPU 的序列號(hào)
INDEX :=W#16#5
RET_VAL :=MW0
BUSY :=M2.0
SZL_HEADER:=#length
DR :=P#DB1.DBX0.0 BYTE 500 //結(jié)果輸出到DB1數(shù)據(jù)塊中

結(jié)果如下圖：