高级控制器尤其适用于具有中等和较高复杂程度的应用。长期来看,SIMATIC S7-1500 控制器在离散自动化领域是 SIMATIC S7-300 和 SIMATIC S7-400 控制器的替代产品,是未来工厂的标准 – 凭借*特的性能表现和创新的设计与操作方式,提供令人信服的结果。具有模块化扩展能力的 SIMATIC S7 控制器具有长期兼容性,免维护且可以扩展,当然也能在 TIA 博途中进行组态。它们是任何自动化任务的理想解决方案。模块化、可扩展通用系统,IP20 防护等级
适用于离散自动化领域中各种自动化应用的系统解决方案
具有较高性能和可用性
可专门通过 Totally Integrated Automation Portal 平台中的 STEP 7 Professional V12 及更高的型号进行组态
性能
提高性能
高速指令执行:
语言扩展
新数据类型
更快速的背板总线
经过优化的代码生成
功能强大的通信:
以 PROFINET IO(双端口开关)作为标准接口;
从 CPU 1515-2 开始支持,以一个或多个额外的集成 PROFINET 接口作为输入设备,用于网络隔离或用于连接更多的 PROFINET 设备或高速通信设备
OPC UA 数据访问作为运行时选件,可轻易将 SIMATIC S7-1500 连接至第三方设备/系统
可针对总线系统和点到点连接,通过通信模块进行扩展
集成技术
*附加模块就可集成运动控制功能:
通过标准化的块 (PLCopen) 来连接模拟驱动器和 PROFIdrive 驱动器
运动控制功能支持速度控制轴、定位轴、相对同步操作(在没有位置同步规范的条件下实现同步)以及外部编码器、凸轮和探头。
CPU 技术中还集成了诸如**同步操作(利用位置同步规范进行同步)凸轮和和用于控制运动系统等扩展的运动控制功能。
全面跟踪所有 CPU 标签,以进行实时诊断和间歇错误检测;
拥有有效调试和快速优化驱动器和控制装置
广泛的控制功能:
例如,可轻松组态的块可进行控制参数的自动优化以实现较优控制质量
通过提供的工艺模块获得附加功能:
例如,高速计数、位置检测或高达 1 MHz 信号的测量
安全集成
保证人身安全和机器安全 – 在集成式完整系统框架内
故障安全 SIMATIC S7-1500(T)F 控制器可在同一控制器上处理标准程序和安全程序。
在 TIA Portal 中,使用相同的编辑器生成故障安全和标准用户程序;例如,这样就能向评估标准用户程序中的标准数据那样,评估故障安全数据。由于这种软件集成,故障安全应用也可利用 SIMATIC 的系统有点和全面功能。
集成安全功能
通过密码进行知识保护,防止未经许可证读取和修改程序块
通过复制保护来提高保护程度,防止未经授权而复制程序块:
通过复制保护,可将 SIMATIC 存储卡上的程序块与其序列号绑定,以便只有在将配置的存储卡插到 CPU 中时,该程序块才可运行。
具有四个不同授权级别的权限:
可向各个用户组分配不同访问权限。通过新的保护级别 4,还可以限制与 HMI 设备之间的通信。
改进了操作保护:
控制器将会检测到组态数据的更改或未授权传输。
用于以太网通信处理器 (CP 1543-1):
通过防火墙提供附加访问保护
建立安全 * 连接
设计与操作
配备显示器的 CPU,可显示纯文本信息(因特网上的显示仿真工具):
可显示所有连接模块的订货号、固件版本和序列号信息
直接在现场设置 CPU 的 IP 地址以及进行其它网络设置,*使用编程设备
直接以普通文本形式显示错误消息,可缩短停机时间
所有模块采用统一的前连接器,并具有用于灵活形成电压组的集成式电压桥接件,从而简化了库存,减少了布线
S7-1500 导轨上集成有 DIN 导轨:
快速、方便地安装小型断路器、继电器等附加组件
通过信号模块进行集中扩展:
可根据任何应用的要求进行灵活调整
数字量信号模块的系统电缆连接:
可快速、清晰地进行安排,以连接至现场的传感器和执行器并在控制柜中进行简便接线
电源:
负载电源模块(电源模块)为模块提供 24 V 电源
电源模块可通过背板总线向模块内部电路供电
用于在控制器上*性存储整个工作存储器内容的系统电源模块
分布式扩展:
通过 PROFINET 接口模块 IM 155-5,可针对 ET 200MP I/O 系统使用较多 30 个信号模块、通信模块和工艺模块
在集中和分布式运行的操作和系统功能方面没有差别
集成系统诊断
CPU 的集成系统诊断,默认情况下已激活:
在显示屏上以及 TIA Portal、HMI 和 Web 服务器中以普通文本形式一致地显示系统诊断信息,甚至可显示变频器消息。即使 CPU 处于停止状态,也会更新消息。
系统诊断功能集成在 CPU 固件中。*由用户进行组态。组态发生改变时,会自动对诊断信息进行更新。
对 SIMATIC ProDiag S7-1500 的支持能力
ProDiag 是一种便于创建机器设备诊断的工具它可以提高可用性,通过故障分析并在现场消除故障来提供支持。
数据记录(归档)和配方
SIMATIC 存储卡:
插入式装载存储器
可进行固件更新
STEP 7 项目(包括注释和符号)、附加文档或 csv/ASCII 文件(用于配方和归档)的存储选项
通过 SD 读卡器并使用 Office 工具,可方便地访问与设备相关的运行数据和组态数据(与控制器之间的双向数据交换)
集成 wed 服务器:
- 便于访问工厂相关运行数据和组态数据、运动控制系统诊断并通过 Web 浏览器显示跟踪记录
认证
SIMATIC S7-1500 符合以下国家和国际标准:
cULus 认证
cULus HazLoc 认证
FM 认证
ATEX 认证**于 24 V,不适用于 230 V
CE
RCM(以前的 C-TICK)
KCC
IECEx(** 24 V;不适用于 230 V)
EN 61000-6-4
EN 60068-2-1/ -2/ -6/ -14/ -27/ -30/ -32
EN 61131-2S7-1500 自动化系统具有模块化的结构,可包含较多 32 个模块。它拥有丰富的模块,这些模块可进行各种组合。S7-1500 自动化系统支持单层配置,其中的所有模块均安装在一个 DIN 导轨上(请参见手册以了解要求)。
系统包含下列组件:
控制器:
CPU 具有不同性能等级,并具有集成 PROFINET 接口或 PROFINET 和 PROFIBUS 接口,用于连接分布式 I/O 或用于编程设备、操作装置、其它 SIMATIC 控制器或第三方设备间的通信。
SIMATIC S7-1500 适合使用多种型号的 CPU:
标准 CPU(ODK 版本:能够在控制器上执行 C/C++ 代码)
紧凑型 CPU 不仅配备数字型和模拟型输入输出,还配备计数器输入和高速输出,将技术功能直接集成在 CPU 上。
故障安全型 CPU(ODK 版本:能够在控制器上执行 C/C++ 代码)适用于在同一台计算机上执行标准程序和安全相关的程序。
配备诸如**同步操作(利用位置同步规范进行同步)和凸轮系统等扩展运动控制功能的技术 CPU。
用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块。
工艺模块用于高速计数、位置检测或测量等功能。
通信模块和通信处理器可通过通信接口将控制器进行扩展
根据具体要求,也可使用下列模块:
在 CPU 向背板总线的输出对于所有连接的模块来说不够充分的情况下,电源模块 (PS) 通过背板总线为 S7-1500 模块的内部电路供电。另外,60W 24/48/60 V DC HF PS 还可让 CPU *性存储整个工作存储器的内容(数据)。
用于将 SIMATIC S7-1500 连接到 120/230 VAC 电源的负载电源模块 (PM)。
接口模块用于连接基于 S7-1500 的分布式 I/O。
设计
简单的设计使得 SIMATIC S7-1500 十分灵活,便于维护。
集成背板总线:
集成的背板总线;背板总线集成在模块上。模块通过 U 形连接器相连,总线连接器插在外壳的背面。可以节省安装时间。
模块组装在 S7-1500 安装导轨上:
具有各种长度,包括切割至定长的型号。由于具有集成式 DIN 导轨,可以卡装广泛的标准部件,如附加端子、小型断路器或小型继电器。
性能可靠,接线方便:
I/O 信号是通过统一的 40 针前连接器来连接的。信号模块和前连接器之间具**械编码,可防止因意外的错误插入而对电路造成破坏。
For simple wiring of the front connector, it can be placed in the "prewiring position".在此位置上,插头尚未与模块电路接触。此位置还可用于在运行过程中进行改动。用户可借助于前盖内侧的一个印制电缆连接图进行连接。
前连接器作为带螺钉型端子或推入式端子的型号提供。两个型号都可以连接线芯截面积为 0.252 ~ 1.5 mm2(AWG 24 ~ AWG 16)的导线。
另外,数字量信号模块可通过 TOP Connect 进行系统接线。通过 TOP Connect,可以快速而清晰地连接到现场的传感器和执行器,并可在控制柜中进行简便接线。
对于模拟量模块,可以直接在模块上进行屏蔽;随模块提供了一个屏蔽连接套件,*工具即可进行安装。
设备特定标签:
标签条可用于 SIMATIC S7-1500 的信号模块。可使用标准激光打印机来打印这些 DIN A4 标签纸上的标签。可以从 TIA Portal 进行自动打印,而*重新输入符号或地址。通过这些标签条的设计形式,可为通道或诊断显示 1:1 分配标签。如果前盖打开,则诊断显示到端子的这种 1:1 分配会保留。
可变和可扩展的站配置:
信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。
较大配置包括带有 31 个模块(30 个模块 + 1 个电源)的 CPU。在 CPU 向背板总线的输出对于所有连接的模块来说不够充分的情况下,需要由电源 (PS) 通过背板总线为 S7-1500 模块的内部电路供电。
尺寸紧凑:
SIMATIC S7-1500 的尺寸使其能够顺利安装到 SIMATIC S7-300 或 ET 200M 的可用安装空间中。
移动敷设:
SIMATIC S7-1500 及其模块可以垂直和水平安装,从而可以较佳方式安装到可用空间内。
I/O 模块
以下模块类型可用于 SIMATIC S7-1500/ET 200MP:
标准和故障安全数字量输入模块
标准和故障安全数字量输出模块
数字量输入/输出模块
模拟量输入模块
模拟 I/O 模块
模拟量输出模块
Including high-speed (HS) analog modules with a basic execution time of 62.5 μs, regardless of the number of activated channels
用于计数和定位的工艺模块
用于点到点通信和总线连接的通信模块
提供了各种模块等级,可使用户在其应用中实现较佳扩展。模块本身通过标签进行相应标记:
BA(基本型):简易低成本模块,无诊断功能,没有参数
ST(标准型):具有与模块或负载组相关的诊断的模块,如果适用,带有参数;模拟量模块:准确度等级 0.3%
HF(高性能型):具有与通道相关的诊断和参数设置的模块;对于模拟量模块:准确度等级 0.1%,抗扰度和电流隔离程度提高
I/O 模块的附件:
标签纸:
可插入到 I/O 模块中(10 张 DIN A4 标签纸,每张标签纸带有 10 个标签,预穿孔,可使用标准激光打印机进行打印;可用颜色:Al 灰)
屏蔽连接:
SIMATIC S7-1500 系统(模拟量模块和工艺模块)提供了一个简易屏蔽连接套件,*使用工具即可安装。此套件包含一个 24 V DC 馈电元件、一个屏蔽夹和一个通用屏蔽端子。该屏蔽端子可用于单根细干线电缆、多根细干线电缆或一根粗干线电缆。由于对 24 V DC 电源和测量信号进行分离,并且在屏蔽和信号电缆之间具有低阻抗连接,因此可确保较高的 EMC 稳定性和抗干扰性。
统一的 40 针前连接器
I/O 模块的前门或自组装背板总线的 U 型连接器等其它附件提供有大量功能,支持用户的 S7-1500 编程、调试和维护等工作。
性能
指令处理速度更快, 取决于 CPU 型号、语言扩展和新的数据类型
代码生成得到优化,响应时间显着缩短
集成技术
通过标准 PLCopen 运动控制块,简便、快速地对运动序列进行编程
运动控制功能支持速度控制轴、定位轴、相对同步操作(在没有位置同步规范的条件下实现同步)以及外部编码器、凸轮和探头。
CPU 技术中还集成了诸如**同步操作(利用位置同步规范进行同步)凸轮系统等扩展的运动控制功能。
方便的诊断和调试工具提供了驱动器调试支持
向组态系统和人机界面自动发送报警消息:简化的故障排除步骤节省了调试时的时间与工作量。
等时同步模式
将分布式信号采集、信号传输和程序执行与具有恒定总线循环时间的 PROFIBUS 和 PROFINET 的循环进行同步耦合:
采集输入信号并进行处理,按固定时间间隔(恒定总线循环时间)将输出信号输出。同时创建了前后一致的部分过程图像。
由于分布式 I/O 以恒定总线循环时间进行同步信号处理,可实现精确可重现的确定过程响应时间
在分布式自动化解决方案中,SIMATIC S7-1500 还可执行高速处理操作,并可取得较高的精度和重现性。这意味着可在提供较佳且恒定的质量的同时提高产量。
提供了用于完成运动控制、测量值采集、高速控制等复杂任务的全面组件。
集成安全功能
通过密码进行知识保护,防止未经授权而读取和修改程序块(与 STEP 7 相结合)
通过复制保护
来提高保护程度,防止未经授权而复制程序块:通过复制保护,可将 SIMATIC 存储卡上的程序块与其序列号绑定,以便只有在将配置的存储卡插到 CPU 中时,该程序块才可运行。
4 级授权方式:
可向用户组分配不同访问权限。通过新的保护级别 4,还可以限制与 HMI 设备之间的通信。由于操作保护得到改进,控制器可以检测到组态数据的更改或未经允许的传输。
设计与操作
带集成显示屏的 CPU:
可方便地分析集中和分布式模块的状态,或不使用编程设备而设置或更改 IP 地址。系统诊断信息和用户报警在显示屏上以普通文本形式显示,有助于快速有效地响应产生的错误消息。菜单和消息文本在显示屏上可以多种语言显示。
集成系统诊断
系统诊断信息在显示屏上以纯文本格式持续显示,TIA Portal,HMI 设备和 web 服务器,包括驱动器中的消息,在CPU停止运行的状态下均有可能。此功能是作为一个系统功能集成在 CPU 固件中,*由用户单独组态。若配置了新硬件组件,则自动更新诊断信息。
通过质量信息,直接在用户程序中进行简单快速的诊断:
通过激活模块的质量信息 (QI),可直接在用户程序中查询和评估所提供过程值的有效性。此时,访问是通过过程映像并使用简单二进制或加载命令进行的。先决条件是可在 TIA Portal 中对模块进行诊断,并对质量信息进行组态。
支持 SIMATIC ProDiag S7-1500 – 用于轻松创建机器诊断与工厂诊断。它提升了可用性,并支持就地的故障分析和故障排除功能。
通过 SIMATIC STEP 7 Professional V12 组态软件进行组态
SIMATIC S7-1500 控制器系列可在 Totally Integrated Automation Portal 平台中使用 STEP 7 Professional V12 或更高版本来编程。SIMATIC STEP 7 Professional V12 是 SIMATIC S7-1500 的直观组态系统。
兼容性
移植:
与 SIMATIC STEP 7 Professional V13 集成的一个移植工具可帮助从 S7-300/S7-400 切换到 S7-1500 控制器,并自动转换程序代码。无法自动转换的程序代码将会记录下来,并可以手动进行调整。客户支持页面的下载区域中还以独立工具的形式提供了该移植工具。STEP 7 V11 项目可在兼容模式下继续和 STEP 7 V12 组合使用 。S7-1200 程序也可以通过复制/粘贴手段转移至 S7-1500
SIMATIC 存储卡(用来运行 CPU)
SIMATIC 存储卡用作插入式装载存储器,或用于更新固件。STEP 7 项目(包括注释和符号、附加文件或 csv 文件(用于配方和归档))也可存储在 SIMATIC 存储卡上。可通过用户程序和 SIMATIC 存储卡上的系统函数来创建数据块,并存储或读取数据。
用于对 S7-1500F 控制器的安全相关程序部分进行编程。
选件包中包括所有用来创建 F 程序的所有功能和块。STEP 7 Safety Advanced V12 可在 SIMATIC STEP 7 Professional V12 SP1 下运行。
创新的 STEP 7 语言
全符号编程,较大提高了程序的可读性
提高了编译器性能,缩短了程序循环时间
在所有 IEC 语言中支持64 位数据类型,编程工艺更为精准
统一下载所有程序变更
LD 和功能设备中集成计算功能块,简化了复杂的数学运算过程
信息安全集成
通过控制器安全级别的保护机制,提高了系统安全,防止通过 HMI 进行未经授权的访问
通过对组件和程序进行信息安全保护,增强投资保护力度
对项目规划数据、固件文件以及安全通信进行完整性和机密性保护,提高了设备的可用性
兼容性 / 即插即用
在现有 S7 项目中,通过重复使用所有 S7-1500 CPU 上的程序以及集成的移植工具,实现对现有专有知识的投资保护
通过将硬件数据上传到工程组态,实现各种硬件的快速准确识别
使用符号上传整个项目,进行维修操作时*打开当前项目
技术集成
集成标准运动控制功能,灵活连接支持 PROFIdrive 的所有驱动装置
集成标准 PLCopen 组件,实现项目快速实施
TRACE 功能:可循环记录多达 16 个变量,实现控制程序和驱动装置的精确优化
记录CPU 不同存储区的数据,便于查找偶发错误
集成的 PID 控制器,可简化闭环控制任务:控制参数的优化实现了较佳控制质量(PID 控制器),从而节省了操作时间
PID Compact/PID 3-Step:带有模拟量或脉冲宽度调制输出的连续控制器,以及适用于带有自整定功能的外部执行器(如阀门)的特殊步进控制器
数据日志(归档)和配方
数据日志(归档)和配方
可通过 Office 工具和 Web server,快速访问所**器相关的操作数据
可通过 Web 浏览器或 SD 卡读卡器,快速访问设备组态数据(与控制器进行双向数据交换)
一般信息
信号模块或 I/O 设备组件将控制器和过程连接在一起。控制单元通过相连的传感器记录当前过程状态,并对执行器发出相应的响应。
通过数字量模块和模拟量模块,可以准确便捷地输入/输出特定任务所需的数据。这些模块既可以直接在 CPU 中进行集中式处理,也可以通过 ET200MP I/O 系统进行分布式处理。
特性和客户收益
与S7-1500 CPU 类似,信号模块同样可以较大程度地提升生产力和生产效率。较优的系统性能可确保较短的响应时间。创新的操作机制可确保安装过程快速、可靠且无任何故障。
高度可扩展性
模块具有高度可扩展性,可根据客户需求量身定制,降低了成本的同时还提高了生产效率
模块可以具有不同的通道数量和功能
集成更多功能,实现紧凑设计,减少了变量的使用
U 型连接器,可自行连接背板总线
节省了安装空间,安装导轨上可安装更多组件
较优系统性能
较优系统性能,实现快速处理并较大程度确保控制质量
采用 PROFINET IRT 进行循环同步操作,较短循环时间降至 250 μs
数字量输入模块,具有 50 μs 的**短输入延时
模拟量模块,8 通道转换时间低至 125 μs
多功能模拟量输入模块,具有自动线性化特性,适用于温度测量和限值监测
PROFINET IO 统一进行高效诊断
增强了各种功能,通过 PROFINET IO 统一进行高效诊断
通道级诊断消息,支持快速故障修复
可读取电子识别码,快速识别所有组件
智能化的产品设计
智能化的产品设计,降低了机柜组装成本
所有模块都可以在 ET200MP I/O 系统中集中和分布使用
统一采用 40 针前连接器,适用于所有模块
同一引脚上的信号相同。即,电路图中宏指令创建后,即可无限次重复使用,从而避免了接线错误
集成短接片,简化了接线操作
可扩展的电缆存放机制,为使用厚绝缘层的导线节省了更多空间
预先设计的电缆定位槽可在进行电气连接之前实现直接预接线
采用机械式插头连接器编码模式,可防止插入错误和模块连接错误
印刷电路接线图,*参考文档即可直接进行连接
坚固的设计确保设备无错运行
坚固的设计确保设备无错运行
集成电子屏蔽功能
一般信息
工艺模块中具有硬件级的信号处理功能,可对各种传感器进行快速计数、测量和位置记录。
SIMATIC S7-1500 CPU 中已集成有运动控制和高速计数器之类的工艺功能,可通过 STEP 7 进行操作。
特性和客户收益
SIMATIC S7-1500 工艺模块
在高速计数和测量任务中,可快速进行信号预处理
可接入定位增量式编码器和 SSI **值编码器
SIMATIC STEP 7 V12 中集成有直观高效的用户组态界面
采用工艺对象,提高了编程效率
对内部/外部结果和计数器值采用不同的过程报警,实现快速响应
CPU 处于 STOP 模式下,也可对模块操作进行组态
可在 S7-1500 CPU 中集中操作,也可在 ET 200MP I/O 系统中进行分布式操作