Area of application
SIMATIC S7-1500 是一個模塊化控制,適用于離散自動化領域內(nèi)的各種自動化應用。
模塊化、無風扇設計、易于實現(xiàn)分布式結構以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-1500 成為中、低端應用中各種不同任務的經(jīng)濟、用戶友好的解決方案。
SIMATIC S7-1500 的應用領域包括:
? 特殊機械
? 紡織機械
? 包裝機械
? 通用機械工程
? 控制器制造
? 機床制造
? 安裝
? 電氣與電子工業(yè)及相關產(chǎn)業(yè)。
? 汽車
? 水/污水
? 食品與飲料
在交付階段中,提供了具有不同性能級別的三種 CPU 以及具有眾多便利功能的綜合模塊系列。由于具有模塊化的設計,用戶可以僅采用其應用所需的模塊。任務擴展時,可通過使用附加模塊隨時對控制器進行升級。
SIMATIC S7-1500 具有較高的電磁兼容性、抗沖擊性及抗振性,工業(yè)強度高,可實現(xiàn)通用。
Design
概述
S7-1500自動化采用模塊化設計。它擁有豐富的模塊,且這些模塊均可以地組合使用。
一個包含下列組件:
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控制器:
在交付階段中,提供了具有不同性能級別且?guī)в屑?PROFINET 接口或 PROFINET 和 PROFIBUS 接口的三種 CPU。
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用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的模塊。
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工藝模塊用于高速計數(shù)、位置檢測或測量等功能。
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通信模塊和通信處理器可通過通信接口將控制器進行擴展
根據(jù)要求,也可使用下列模塊:
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在 CPU 向背板總線的輸出對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。
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用于將 SIMATIC S7-1500 連接到 120/230 V AC 電源的負載電源模塊(PM)。
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接口模塊用于連接基于 S7-1500 的分布式 I/O。
設計
簡單的設計使得 SIMATIC S7-1500 十分靈活,便于。
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集成背板總線
背板總線集成到模塊里。模塊通過 U 形連接器相連,總線連接器插在外殼的背面??梢怨?jié)省安裝時間。不久將會提供具有“無響應熱插拔”功能的有源背板。
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安裝在 S7-1500 安裝導軌上的模塊:
具有各種長度,包括一個用于切割至定長的型號。由于具有集成式 DIN 導軌,可以卡裝廣泛的部件,如附加端子、小型斷路器或小型繼電器。
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性能可靠,接線方便:
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I/O 是通過統(tǒng)一的 40 針前連接器來連接的。模塊和前連接器之間具有機械編碼,可防止因意外的錯誤而對電路造成。
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為了對前連接器進行簡單接線,可將該連接器置于“預接線位置”。在此位置上,插頭尚未與模塊電路。此位置還可用于在運行中進行改動。用戶可借助于前蓋內(nèi)側的一個印制電纜連接圖進行連接。
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在交貨開始時,將針對該連接器提供帶有螺釘型端子的型號。該端子可以連接截面積為 0.25 mm2 至 1.5 mm2(AWG 24 至 AWG 16)的導線。不久將會提供帶有式端子的型號。
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另外,數(shù)字量模塊可通過 TOP Connect 進行接線。通過 TOP Connect,可以快速而清晰地連接到現(xiàn)場的傳感器和執(zhí)行器,并可在控制柜中進行簡便接線。
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對于模擬量模塊,可以直接在模塊上進行屏蔽;隨模塊提供了一個屏蔽連接套件,無需工具即可進行安裝。
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與設備相關的標簽:
針對 S7-1500 的模塊提供了標簽條??墒褂靡慌_激光打印機來打印這些 DIN A4 標簽紙上的標簽??梢詮?TIA Portal 進行自動打印,而無需重新輸入符號或地址。通過這些標簽條的設計形式,可為通道或診斷顯示 1:1 分配標簽。如果前蓋打開,則診斷顯示到端子的這種 1:1 分配會保留。
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可變和可擴展的站配置:
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模塊和通信處理器可以不受地以任何連接??勺孕薪M態(tài)。
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大配置包括帶有 31 個模塊(30 個模塊 + 1 個電源)的 CPU。在 CPU 向背板總線的輸出對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。
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尺寸緊湊:
SIMATIC S7-1500 的尺寸使其能夠順利安裝到 SIMATIC S7-300 或 ET 200M 的可用安裝空間中。
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敷設:
SIMATIC S7-1500 及其模塊可以垂直和水平安裝,從而可以佳安裝到可用空間內(nèi)。
I/O 模塊
以下模塊類型可用于 SIMATIC S7-1500/ET 200MP:
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數(shù)字量輸入模塊;16 或 32 通道;24 V DC;230 V AC;高電平有效或低電平有效
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數(shù)字量輸出模塊;8、16 或 32 通道;24 V DC;230 V AC;額定電流 0.5 A、2 A 或 5 A/通道
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模擬量輸入模塊;8 通道;測量類型:電流、電壓、電阻、電阻溫度計;熱電偶
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模擬量輸出模塊;4 或 8 通道;輸出范圍:電流、電壓
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包括高速 (HS) 模擬量模塊,小轉換時間 125 μs,8 通道
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用于計數(shù)和定位的工藝模塊
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用于點到點連接的通訊模塊
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不久將可供貨用于面向的應用的故障模塊
提供了各種模塊等級,可使用戶在其應用中實現(xiàn)佳擴展。模塊本身通過標簽進行相應標記:
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BA(基本型):簡易低成本模塊,無診斷功能,沒有參數(shù)
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ST(型):具有與模塊或負載組相關的診斷的模塊,如果適用,帶有參數(shù);模擬量模塊:準確度等級 0.3%
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HF(高性能型):具有與通道相關的診斷和參數(shù)設置的模塊;對于模擬量模塊:準確度等級 0.1%,抗擾度和電流隔離程度
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HS(高速型):具有極短濾波和轉換時間、適用于極快速應用的模塊;例如,轉換時間為 125 μs 的 8 通道模擬量模塊
I/O 模塊的附件:
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標簽紙:
可到 I/O 模塊中(10 張 DIN A4 標簽紙,每張標簽紙帶有 10 個標簽,預穿孔,可使用激光打印機進行打??;可用顏色:Al 灰)
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屏蔽連接:
SIMATIC S7-1500 (模擬量模塊和工藝模塊)提供了一個簡易屏蔽連接套件,無需使用工具即可安裝。此套件包含一個 24 V DC 饋電元件、一個屏蔽夾和一個通用屏蔽端子。該屏蔽端子可用于單根細干線電纜、多根細干線電纜或一根粗干線電纜。由于對 24 V DC 電源和測量進行分離,并且在屏蔽和電纜之間具有低阻抗連接,因此可確保較高的 EMC 性和抗性。
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統(tǒng)一的 40 針前連接器
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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
通信
S7-1500 具有不同的通信接口:
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PROFINET IO IRT 接口(2 端換機),集成在 CPU 中;
用于確定響應時間和高精度設備性能。
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用于連接到 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線的通信模塊(不久提供 PROFINET)
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用于點到點連接的通訊模塊。
CPU 1516-3 PN/DP 具有一個附加的集成 PROFINET 接口,其具有單獨的 IP 地址,例如,用于網(wǎng)絡分離。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 進行擴展。
通過 PROFINET IO 進行通信
SIMATIC S7-1500 通過集成的 PROFINET 接口連接到 PROFINET IO 總線,可實現(xiàn)具有確定響應時間和高精度設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)。
可將下列設備作為 IO 控制器進行連接:
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SIMATIC S7-1500
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SIMATIC S7-1200
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SIMATIC S7-300(使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
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SIMATIC S7-400(使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
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SIMATIC ET 200(通過帶有 PROFINET 接口的 CPU)
可將下列設備作為 IO 設備進行連接:
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SIMATIC S7-1500
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SIMATIC S7-1200(FW 4.0 或更高版本)
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ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
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SIMATIC S7-300(使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
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SIMATIC S7-400(使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
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ET 200 分布式 I/O 設備
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作為直接按鍵模塊運行的人機界面設備
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現(xiàn)場設備
PROFIBUS DP 進行通信
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。通過帶有 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或通訊模塊,可構建一個高速的分布式自動化,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)。
以下設備可作為主站連接:
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SIMATIC S7-1500
(通過 帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP 通訊模塊
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SIMATIC S7-300
(通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
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SIMATIC S7-400
(通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
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SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H,帶IM 308
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SIMATIC 505
以下設備可作為從站連接:
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分布式 I/O 設備,例如 ET 200
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現(xiàn)場設備
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SIMATIC S7-200、S7-1200、S7-300
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C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP
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SIMATIC S7-400(只有通過 CP 443-5)
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。可以連接以下設備:
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SIMATIC S7-1200
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SIMATIC S7-300
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SIMATIC S7-400
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SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H
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編程器
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PC、工業(yè) PC
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SIMATIC HMI 操作員控制和
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數(shù)控
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機器人控制
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驅動控制器
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其它廠商設備
工業(yè)以太網(wǎng)通信處理器 CP 1543-1 提供了以下附加功能:
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1 Gbit 接口
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支持 IPv6
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性:通過硬件識別、IP/MAC 訪問列表、防火墻、 (V12 SP1 或更高版本)進行訪問保護
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通過 ISO 協(xié)議與 S5 通信
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FTP(客戶端/)、電子郵件、SNMPv1/v3
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??梢赃B接以下設備:
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SIMATIC S7-1200
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SIMATIC S7-300
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SIMATIC S7-400
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SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H
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編程器
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PC、工業(yè) PC
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SIMATIC HMI 操作員控制和
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數(shù)控
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機器人控制
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驅動控制器
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其它廠商設備
通過點到點通信模塊進行數(shù)據(jù)通信
通過點到點通信模塊,可實現(xiàn)功能強大的點到點連接。例如,可以連接以下設備:
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SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動化和其他公司的
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掃描儀、條形碼閱讀器、識別
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機器人控制
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打印機
支持的協(xié)議:
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Freeport:適用于通用通信的用戶可設置報文格式
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3964(R) 可傳輸可靠性
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Modbus RTU 主站
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Modbus RTU 從站
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USS,通過指令實現(xiàn)
接口性質(zhì):
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RS 232 帶輔助
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RS 422 用于全雙工連接
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RS 485 用于半雙工和多點連接
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傳輸速率為 300 - 115200 bit/s
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通過 Sub D 連接器進行連接
Functions
提供有大量功能,支持用戶的 S7-1500 編程、調(diào)試和等工作。
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性能
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指令處理速度更快,取決于 CPU 型號、語言擴展和新數(shù)據(jù)類型
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代碼生成,響應時間顯著縮短
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集成技術
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通過 PLCopen 運動控制塊,簡便、快速地對運動序列進行編程
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方便的診斷和調(diào)試工具提供了驅動器調(diào)試支持
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向組態(tài)和人機界面自動發(fā)送消息:簡化的故障排除步驟節(jié)省了調(diào)試時的時間與工作量。
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等時同步
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通過恒定總線循環(huán)時間,將分布式采集、傳輸和程序執(zhí)行與 PROFIBUS 和 PROFINET 周期進行同步:
采集和處理輸入,并以固定時間間隔(恒定總線循環(huán)時間)將輸出輸出。同時創(chuàng)建了前后一致的部分圖像。
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由于分布式 I/O 以恒定總線循環(huán)時間進行同步處理,可實現(xiàn)可重現(xiàn)的確定響應時間
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在分布式自動化解決方案中,SIMATIC S7-1500 還可執(zhí)行高速處理操作,并可取得極高的精度和重現(xiàn)性。這意味著可以以的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品不斷地擴大生產(chǎn)數(shù)量。
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提供了用于完成運動控制、測量值采集、高速控制等復雜任務的組件。
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集成功能
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通過進行知識保護,防止未經(jīng)而讀取和修改程序塊(與 STEP 7 相結合)
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保護:
防止未經(jīng)允許而程序塊。通過保護,可將 SIMATIC 存儲的程序塊與其序列號綁定,以便只有在將配置的存儲卡插到 CPU 中時,該程序塊才可運行。
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4-級理念:
可向用戶組分配不同訪問權限。通過新的保護級別 4,還可以與 HMI 設備之間的通信。由于操作保護改進,控制器可以檢測到組態(tài)數(shù)據(jù)的更改或未經(jīng)允許的傳輸。
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設計與操作
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帶集成顯示屏的 CPU:
可方便地分析集中和分布式模塊的狀態(tài),或不使用編程設備而設置或更改 IP 地址。診斷信息和用戶在顯示屏上以普通文本形式顯示,有助于快速有效地響應產(chǎn)生的錯誤消息。菜單和消息文本在顯示屏上可以多種語言顯示。
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集成式診斷
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診斷信息在顯示屏上以純文本格式顯示,TIA Portal,HMI 設備和 web ,包括驅動器中的消息,在CPU停止運行的狀態(tài)下均有可能。此功能是作為一個功能集成在 CPU 固件中,無需由用戶單獨組態(tài)。若配置了新硬件組件,則會自動更新診斷信息。
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直接在用戶程序中通過信息進行簡便、快速的診斷:
通過模塊的信息 (QI),可直接在用戶程序中查詢并分析所提供的值的有效性。此時,訪問是通過映像并使用簡單二進制或加載命令進行的。先決條件是可在 TIA Portal 中對模塊進行診斷,并對信息進行組態(tài)。
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通過 SIMATIC STEP 7 Professional V12 組態(tài)進行組態(tài)
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SIMATIC S7-1500 控制器系列可在 Totally Integrated Automation Portal 平臺中使用 STEP 7 Professional V12 或更高版本來編程。SIMATIC STEP 7 Professional V12 是 SIMATIC S7-1500 的直觀組態(tài)。
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兼容性
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移植:
與 SIMATIC STEP 7 Professional V12 集成的一個移植工具可幫助從 S7-300/S7-400 切換到 S7-1500 控制器,并自動轉換程序代碼。無法自動轉換的程序代碼將會記錄下來,并可以手動進行??蛻糁С猪撁娴南螺d區(qū)域中還以工具的形式提供了該移植工具。STEP 7 V11 項目可在兼容下繼續(xù)和 STEP 7 V12 組合使用。S7-1200 程序也可以通過/粘貼手段轉移至 S7-1500
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SIMATIC 存儲卡(運行 CPU 所需)
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SIMATIC 存儲卡用作式裝載存儲器,或用于更新固件。STEP 7 項目(包括注釋和符號、附加文件或 csv 文件(用于配方和歸檔))也可存儲在 SIMATIC 存儲??赏ㄟ^用戶程序和 SIMATIC 存儲的函數(shù)來創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊,并存儲或讀取數(shù)據(jù)。
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SIMATIC S7-1500 符合以下國內(nèi)和:
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cULus 認證
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cULus HAZ-LOC 認證
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FM 認證
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ATEX 認證于 24 V,不適用于 230 V
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CE
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C-TICK
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KCC
Technical Specifications
通用技術數(shù)據(jù)
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防護等級
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IP20,符合 IEC 60 529
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溫度
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0...60°C(顯示:典型工作溫度50 °C,顯示關閉)
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0... 40°C(顯示:典型工作溫度40 °C,顯示關閉)
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相對濕度
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5%...95%,無冷凝
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氣壓
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1080 至 795 hPa
(相當于海拔 -1000 - +2000 m)
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絕緣
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707 V 直流試驗電壓(型式試驗)
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2200 V DC 電壓
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2500 V DC 電壓
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電磁兼容性
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EMC 指令要求
抗擾性依據(jù) IEC 61000-6-2
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依據(jù):
靜電放電,依據(jù) IEC 61000-4-2,
突發(fā)脈沖,符合 IEC 61000-4-4,
能量單脈沖(浪涌),依據(jù) IEC 61000-4-5
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依據(jù):
高頻輻射,根據(jù) IEC 61000-4-3,
高頻輻射,根據(jù) IEC 61000-4-6,
EMC 指令要求
輻射,根據(jù) EN 61000-6-4
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輻射,根據(jù) 61000-6-4
電磁輻射,根據(jù) EN 61000-6-4
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機械壓力
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依據(jù) EN 60068-2-6
:
5 Hz ≤ f ≤ 8.4 Hz,恒定幅度 7 mm;
9 Hz ≤ f ≤ 150 Hz,恒定加速度 2 g;
振動時間:在三個互相垂直軸的每個方向上,每根軸為 10 個振動周期。
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依據(jù) EN 60068-2-27
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半波:
沖擊強度 15 g(峰值),時間 11 ms;
沖擊方向:三個相互垂直軸的每個軸的正、負方向上
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