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西門子PLC作為PLC行業(yè)內(nèi)的龍頭企業(yè)之一，在我國的應用相當廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領域都有應用。西門子PLC近年來推出了大量被客戶高度認可的PLC產(chǎn)品，其中包括S7-1500、S7-1200、S7-400、S7-300、S7-200、等。 西門子S7系列PLC體積小、速度快、標準化，具有網(wǎng)絡通信能力，功能更強，可靠性高。尤其是西門子推出了西門子S7-1500系列PLC之后，其優(yōu)異的性能讓初次使用的工程人員愛不釋手。那么，相對于西門子傳統(tǒng)的SIMATIC S7-300、S7-400系列PLC，S7-1500系列PLC都有哪些優(yōu)勢呢？
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西門子S7-1500優(yōu)勢一:
它的外觀設計更人性化，選用時更容易被工程現(xiàn)場人員所接受。S7-1500模塊大小比S7-300稍大，機架類似于S7-300，前連接器安裝時具有接線位置，并提供專門的電源元件和屏蔽支架及線卡，使接線更方便，可靠性更高；尤其讓工程人員心動的是CPU上配置有LED顯示屏，可方便顯示CPU狀態(tài)和故障信息等。
西門子S7-1500優(yōu)勢二:
從硬件方面來說，S7-1500PLC的處理速度更快，聯(lián)網(wǎng)能力更強，診斷能力和安全性更高，不僅可節(jié)省成本，提高生產(chǎn)效率，而且安全可靠，維護簡單方便，真正成為工廠客戶和現(xiàn)場維護人員的首選控制器。例如，相對于S7-300/400，S7-1500 PLC采用新型的背板總線技術，采用高波特率和高傳輸協(xié)議，使其信號處理速度更快；S7-1500所有CPU集成1-3個PROFINET接口，可實現(xiàn)低成本快速組態(tài)現(xiàn)場級通信和公司網(wǎng)絡通信，而S7-300/400PLC只有個別型號CPU才集成有PROFINET接口；S7-1500 PLC的模塊集成有診斷功能，診斷級別為通道級，無需進行額外編程，當發(fā)生故障時，可快速準確地識別受影響的通道，減少停機時間，這是S7-300/400PLC所無法比擬的。
西門子S7-1500優(yōu)勢三：
S7-1500PLC的組態(tài)和編程效率更高，信息采集和查看更方便，這也是工程設計人員的福音。由于S7-1500PLC是無縫集成到TIA博途軟件中，無論是硬件組態(tài)、網(wǎng)絡連接和上位組態(tài)，還是軟件編程，其操作均簡單快捷。而S7-300、S7-400PLC專用組態(tài)編程軟件為經(jīng)典STEP7，上位組態(tài)軟件為WinCC，相對于TIA博途軟件，某些操作顯得繁瑣（例如對于各個程序塊需要每個單獨存盤，當有語法錯誤時，則無法執(zhí)行保存操作）。對于S7-1500，可通過Internet瀏覽器、內(nèi)置CPU顯示屏、TIA博途和HMI設備隨時查看CPU狀態(tài)、過程變量和故障信息等，而對于S7-300/400 PLC，則沒有CPU顯示屏，信息采集和查看也沒有S7-1500PLC方便。
西門子S7-1500優(yōu)勢四：
相對于西門子S7-300、S7400PLC，西門子S7-1500PLC支持的數(shù)據(jù)類型更廣泛。S7-1500PLC的基本數(shù)據(jù)類型的長度最大到64位，而S7-300/400 PLC支持的基本數(shù)據(jù)類型長度最大為32位；S7-1500PLC支持Pointer、Any和Variant三種類型指針，S7-300/400PLC只支持前兩種。這些特點，均使S7-1500PLC的編程更加靈活。
西門子S7-1500優(yōu)勢五：
S7-1500 PLC無需使用其它模塊即可實現(xiàn)運動控制功能。通過PLCopen 技術，控制器可使用標準組件連接支持PROFIdrive 的各種驅(qū)動裝置；此外，S7-1500 PLC還支持所有CPU 變量的TRACE 功能，提高了調(diào)試效率，優(yōu)化了驅(qū)動和控制器的性能。
相對于S7-300和S7-400PLC，西門子S7-1500功能更加強大，相信在未來的發(fā)展中可以得到更廣泛的應用。
西門子S7-1500PLC是替代S7-300/400的新一代PLC，其軟件平臺為TIA博途。
1.可供用戶使用的充足的資源
作為新一代大中型PLC，S7-1500比S7-300/400的各項指標有很大的提高。CPU1516-3PN編程用的塊的總數(shù)最多為6000個，數(shù)據(jù)塊最大5MB，F(xiàn)B、FC、OB最大512KB。用于程序的工作存儲器5MB，用于數(shù)據(jù)的工作存儲器1MB。
插槽式裝載存儲器（SIMATIC存儲卡）最大2GB，可存儲項目數(shù)據(jù)、歸檔、配方和有關的文檔。
S7定時器、計數(shù)器分別有2048個，IEC定時器、計數(shù)器的數(shù)量不受限制。位存儲器（M）16KB。
I/O模塊最多8192個，過程映像分區(qū)最多32個，過程映像輸入、輸出分別為32KB。每個機架最多32個模塊。
運動控制功能最多支持20個速度控制軸、定位軸和外部編碼器，有高速計數(shù)和測量功能。
2.超高速的運算處理速度
位操作指令的處理時間典型值為10ns，換句話說，每一微秒可處理10萬條位操作指令。浮點數(shù)運算指令的處理時間典型值為64ns。
S7-1500采用當前最快的背板總線和高效的傳輸協(xié)議，保證了快速信號處理。點到點的反應時間不到500μs。
AI、AO模塊的分辨率均為16位，8點AI模塊每個模塊的轉(zhuǎn)換時間為125μs。數(shù)字量輸入模塊具有50μs的超短輸入延時。
用于計數(shù)、測量和定位輸入的工藝模塊TMPosInput的最高信號頻率為1MHz，4倍速時為4MHz?？捎肦S-422接口連接脈沖編碼器，支持等式模式、診斷中斷和硬件中斷。
采用PROFINETIRT通信可以保證確定的反應時間和高精度的系統(tǒng)響應，最短循環(huán)時間為250μs。
3月12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，該系列專為中高端設備和工廠自動化設計。新一代控制器以高性能、高效率的優(yōu)勢脫穎而出，除了卓越的系統(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。其高效尤其體現(xiàn)在創(chuàng)新的設計使調(diào)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(chǎn)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(chǎn)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(nèi)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CPU最多可添加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，具有高波特率和高效的傳輸協(xié)議。點到點的反應時間不到500微秒，位指令的運算時間最快可達10納秒之內(nèi)（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(wǎng)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(qū)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(qū)動的連接。為使驅(qū)動和控制器實現(xiàn)高效快速調(diào)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(qū)動。另一個集成工藝功能是PID控制，可用方便配置的塊確?？刂瀑|(zhì)量。控制參數(shù)可以自整定。
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，能夠幫助防止未授權的訪問和修改。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(jīng)授權的配置修改，可以通過給不同的用戶組分配不同的授權級別來實現(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)例如保護通過未授權操作傳輸?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(qū)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，最大限度地實現(xiàn)用戶友好性（對許多細節(jié)都進行了創(chuàng)新，例如，SIMATIC控制器第一次安裝了顯示裝置），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?？蓴U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(zhì)量，以及抗外部電磁干擾的魯棒性。該款產(chǎn)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(qū)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(diào)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(qū)動產(chǎn)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(chǎn)品易學易用。此外，產(chǎn)品對快速編程、調(diào)試、維修具有很強的性能。產(chǎn)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性：例如，從S7-300/400轉(zhuǎn)向S7-1500，項目可以重復利用，S7-1200的程序可以通過復制的功能將程序轉(zhuǎn)換到S7-1500。
