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適用于具有中等要求的應(yīng)用的 CPU,用于 S7-1500 控制器產(chǎn)品系列中的程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
具有高處理速度,適用于二進(jìn)制和浮點(diǎn)運(yùn)算
在具有集中式和分布式 I/O 的生產(chǎn)線上作為集中式控制器使用
西門(mén)子6ES7511-1AK01-0AB0 西門(mén)子s7-1500PLC控制器,西門(mén)子PLC主機(jī),西門(mén)子CPU模塊,西門(mén)子可編程控制器,西門(mén)子*處理器模組,
- 適用于具有中等要求的應(yīng)用的 CPU,用于 S7-1500 控制器產(chǎn)品系列中的程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
- 具有高處理速度,適用于二進(jìn)制和浮點(diǎn)運(yùn)算
- 在具有集中式和分布式 I/O 的生產(chǎn)線上作為集中式控制器使用
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SIEMENS 上海晉營(yíng)自動(dòng)化科技有限公司
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西門(mén)子6ES7511-1AK01-0AB0
- 功能強(qiáng)大的處理器:
該 CPU 的單條二進(jìn)制命令的命令執(zhí)行時(shí)間可低至 30 ns。 - 大容量工作存儲(chǔ)器:
500 KB,用于程序;3 MB,用于數(shù)據(jù) - 采用 SIMATIC 存儲(chǔ)卡作為加裝存儲(chǔ)器;
允許實(shí)現(xiàn)例如數(shù)據(jù)日志和歸檔等其它功能 - 靈活的擴(kuò)展功能:
單層組態(tài)zui多可支持 32 個(gè)模塊(CPU + 31 個(gè)模塊) - 顯示器的功能為:
- 顯示概覽信息,例如,集成接口的 IP 地址、站名稱、高級(jí)別名稱、位置名稱等。
- 顯示器以及診斷確認(rèn)和用戶消息
- 模塊信息顯示
- 顯示設(shè)置
- 顯示可由用戶定義的徽標(biāo)
- IP 地址設(shè)置
- 日期和時(shí)間設(shè)置
- 選擇操作模式
- 復(fù)位 CPU 至出廠設(shè)置
- 項(xiàng)目的備份與恢復(fù)
- 禁用/啟用顯示屏
- 啟用保護(hù)級(jí)別
- PROFINET IO IRT 接口用于通過(guò) PROFINET 進(jìn)行分布式 I/O 連接
- PROFINET 接口用于網(wǎng)絡(luò)分離
- 性能
- 指令處理速度更快, 取決于 CPU 型號(hào)、語(yǔ)言擴(kuò)展和新的數(shù)據(jù)類型
- 由于背板總線速度顯著提高,CPU 的響應(yīng)時(shí)間縮短
- 功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)連接:
每個(gè) CPU 均標(biāo)配PROFINET IO IRT(2 端交換機(jī))標(biāo)準(zhǔn)接口。此外,CPU 1515-2 PN 的特點(diǎn)是具備第二個(gè) PROFINET 接口,比如可用于網(wǎng)絡(luò)隔離,或用于連接更多 PROFINET IO RT 設(shè)備,或作為 I-設(shè)備用于高速通信。
- 集成技術(shù)
- 通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的塊 (PLCopen) 連接模擬驅(qū)動(dòng)器和具有 PROFIdrive 功能的驅(qū)動(dòng)器
- 支持速度控制軸和定位軸以及外部編碼器,各軸之間可實(shí)現(xiàn)位置精確的傳動(dòng),凸輪/凸輪軌道和探頭
- 追蹤功能適用于所有 CPU 標(biāo)簽,既適用于實(shí)時(shí)診斷,也適用于偶發(fā)錯(cuò)誤檢測(cè);還可通過(guò) CPU的網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器來(lái)調(diào)用
- 全面的控制功能,例如,通過(guò)便于組態(tài)的塊可自動(dòng)優(yōu)化控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)*控制質(zhì)量
- 集成安全功能
- 通過(guò)密碼進(jìn)行知識(shí)保護(hù),防止未經(jīng)*讀取和修改程序塊
- 通過(guò)復(fù)制保護(hù),可綁定 SIMATIC 存儲(chǔ)卡的程序塊和序列號(hào):只有在將配置的存儲(chǔ)卡插到 CPU 中時(shí),該程序塊才可運(yùn)行。
- 4-級(jí) *理念:
與 HMI 設(shè)備的通信也會(huì)受到限制。 - 操作保護(hù):
控制器可以識(shí)別工程組態(tài)數(shù)據(jù)的更改和未*傳輸。
- 設(shè)計(jì)與操作
- 顯示概覽信息:
例如,站名稱,工廠標(biāo)識(shí)符,位置名稱,診斷信息,模塊信息,顯示設(shè)置。 - 顯示器上可能的操作:
設(shè)置 CPU 或所連接以太網(wǎng)通信處理器的地址、設(shè)置日期和時(shí)間、選擇 CPU 的操作模式、復(fù)位 CPU 至默認(rèn)設(shè)置、禁用/啟用顯示器、激活保護(hù)等級(jí),確認(rèn)消息,備份和恢復(fù)項(xiàng)目。
- 顯示概覽信息:
- 集成系統(tǒng)診斷
- 顯示屏上、TIA 博途中、HMI 設(shè)備上以及 Web 服務(wù)器上以純文本形式*顯示系統(tǒng)診斷信息(甚至能顯示來(lái)自變頻器的消息),即使 CPU 處于停止模式也會(huì)進(jìn)行更新。
- 集成在 CPU 的固件中,無(wú)須進(jìn)行特殊組態(tài)
- SIMATIC 存儲(chǔ)卡(用來(lái)運(yùn)行 CPU)
- 用作插入式裝載存儲(chǔ)器,或用于更新固件。
- 還可用于存儲(chǔ)附加文檔或 csv 文件(用于配方和歸檔)
- 通過(guò)用戶程序的系統(tǒng)函數(shù)創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)/讀取
- 數(shù)據(jù)記錄(歸檔)和配方
- 配方和歸檔以 csv 文件保存在 SIMATIC 存儲(chǔ)卡中;
便于使用 Office 工具或通過(guò) web 服務(wù)器,訪問(wèn)工廠運(yùn)行數(shù)據(jù) - 通過(guò)網(wǎng)頁(yè)瀏覽器或 SD 讀卡器,可方便地訪問(wèn)機(jī)器的組態(tài)數(shù)據(jù)(與控制器之間的雙向數(shù)據(jù)交換)
- 配方和歸檔以 csv 文件保存在 SIMATIC 存儲(chǔ)卡中;
- 編程
- 使用 STEP 7 Professional V13 或更高版本進(jìn)行編程
- 用于從 SIMATIC S7-300/S7-400 移植到 S7-1500 的移植工具;可基本上自動(dòng)轉(zhuǎn)換程序代碼。記錄不可轉(zhuǎn)換的代碼,并可以手動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。
- S7-1200 程序可通過(guò)復(fù)制/粘貼手段轉(zhuǎn)移至 S7-1500
Simatic S7-1500 T-CPU運(yùn)動(dòng)控制器集成了邏輯控制、安全功能和運(yùn)動(dòng)控制功能
新推出的集成了Profinet接口的Sinamics V90伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以通過(guò)PROFIdrive協(xié)議與Simatic 1500 T-CPU高級(jí)運(yùn)動(dòng)控制器、Simatic S7-1500高性能PLC和Simatic S7-1200基本型PLC進(jìn)行通訊,實(shí)現(xiàn)各種自動(dòng)化任務(wù)和運(yùn)動(dòng)控制功能。該解決方案提供了廣泛的功能的同時(shí)并降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性。能夠分別滿足設(shè)備制造商高動(dòng)態(tài)性能和平穩(wěn)運(yùn)行的不同需求。
標(biāo)準(zhǔn)型 CPU
• CPU 1511-1 PN:
適用于對(duì)程序范圍和處理速度具有中等要求的應(yīng)用,用于通過(guò) PROFINET IO 進(jìn)行分布式配置。
• CPU 1513-1 PN:
適用于對(duì)程序范圍和處理速度具有中等要求的應(yīng)用,用于通過(guò) PROFINET IO 進(jìn)行分布式配置。
• CPU 1515-2 PN:
適用于在程序范圍、網(wǎng)絡(luò)和處理速度方面具有中等/較高要求的應(yīng)用,可通過(guò) PROFINET IO 進(jìn)行分布式配置;可以使用具有單獨(dú) IP 地址的附加集成 PROFINET 接口,例如,用于網(wǎng)絡(luò)分離。
• CPU 1516-3 PN/DP:
適用于對(duì)程序范圍和處理速度具有較高要求的應(yīng)用,用于通過(guò) PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 進(jìn)行分布式配置。附加的集成 PROFINET 接口,具有單獨(dú)的 IP 地址,可用于網(wǎng)絡(luò)分離等。
• CPU 1517-3 PN/DP:
適用于對(duì)程序范圍、聯(lián)網(wǎng)和處理速度具有很高要求的應(yīng)用,用于通過(guò) PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 進(jìn)行分布式配置。例如,具備獨(dú)立 IP 地址的附加集成式 PROFINET 接口可用來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隔離。
• CPU 1518-4 PN/DP:
適用于在程序范圍和網(wǎng)絡(luò)方面具有*要求的應(yīng)用,且滿足處理速度方面的*要求??赏ㄟ^(guò) PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 進(jìn)行分布式配置;可以使用具有單獨(dú) IP 地址的兩個(gè)附加集成 PROFINET 接口,例如,用于網(wǎng)絡(luò)分離。
故障安全型 CPU
• CPU 1511F-1 PN:
實(shí)用的入門(mén)級(jí) CPU,適用于在分散生產(chǎn)技術(shù)中對(duì)處理性能和響應(yīng)速度具有中等要求的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用和故障安全應(yīng)用。
• CPU 1513F-1 PN:
具有中到高容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的 CPU,適用于除集中式 I/O 外還包含分布式自動(dòng)化結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用和故障安全應(yīng)用。
• CPU 1515F-2 PN:
適用于對(duì)程序范圍和處理速度具有中等/較高要求的應(yīng)用,用于通過(guò)帶有 PROFIsafe 的 PROFINET IO 實(shí)現(xiàn)分布式配置。
• CPU 1516F-3 PN/DP:
適用于對(duì)程序范圍和處理速度具有中等/較高要求的標(biāo)準(zhǔn)和故障安全應(yīng)用,用于通過(guò)帶 PROFIsafe 的 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn)分布式配置。
• CPU 1517F-3 PN/DP:
適用于對(duì)程序范圍、聯(lián)網(wǎng)和處理速度具有很高要求的標(biāo)準(zhǔn)和故障安全應(yīng)用,用于通過(guò)帶 PROFIsafe 的 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 進(jìn)行分布式配置。例如,具備獨(dú)立 IP 地址的附加集成式 PROFINET 接口可用來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隔離。
• CPU 1518F-4 PN/DP:
適用于對(duì)程序范圍和處理速度具有較高要求的標(biāo)準(zhǔn)和故障安全應(yīng)用,用于通過(guò)帶 PROFIsafe 的 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn)分布式配置。附加的集成 PROFINET 接口,具有單獨(dú)的 IP 地址,可用于網(wǎng)絡(luò)分離等。緊湊型CPU
• CPU 1511C-1 PN:
具有集成 I/O 和工藝功能,適用于對(duì)程序范圍和處理速度具有中等要求的應(yīng)用,通過(guò) PROFINET IO 進(jìn)行分布式配置。
• CPU 1512C-1 PN:
具有集成 I/O 和工藝功能,適用于對(duì)程序范圍和處理速度具有中等要求的應(yīng)用,通過(guò) PROFINET IO 進(jìn)行分布式配置。S7-1500 選型介紹
1.用戶程序運(yùn)行在CPU模塊中,CPU模塊內(nèi)沒(méi)有程序裝載存儲(chǔ)器,程序存儲(chǔ)在的存儲(chǔ)卡中里,概念同S7-300。存儲(chǔ)卡需要單獨(dú)訂貨。CPU目前有三種型號(hào):
• CPU 1511-1 PN
• CPU 1513-2 PN
• CPU 1516-3 PN/DP
三個(gè)CPU型號(hào)從上至下性能由低到高排列,區(qū)別于指令執(zhí)行速度,各種地址空間尺寸,內(nèi)存大小,集成通訊口種類個(gè)數(shù)等等方面,具體請(qǐng)參考對(duì)應(yīng)的CPU手冊(cè)。
2.對(duì)于PLC系統(tǒng),用戶程序處理的是輸入/輸出(I/O)信號(hào)直接的邏輯關(guān)系。那么往往系統(tǒng)需配置I/O模塊,S7-1500的CPU模塊自身沒(méi)有集成I/O,I/O信號(hào)輸入通過(guò)拓展I/O模塊進(jìn)行輸入輸出。常見(jiàn)I/O信號(hào)有,
• 數(shù)字量輸入(DI):也就是開(kāi)關(guān)量(還有稱作離散量)信號(hào)輸入
• 數(shù)字量輸出(DQ):開(kāi)關(guān)量信號(hào)輸出
• 模擬量輸入(AI):連續(xù)量輸入,如電壓-10V ~ +10V, 4 ~ 20mA等
• 模擬量輸出(AQ):連續(xù)量輸出
• 還有脈沖輸入(PI), 脈沖輸出(PQ)等
3.S7-1500的數(shù)字量輸入模塊
• DI 32x24VDC HF
• DI 16x24VDC HF
• DI 16x230VAC BA
• DI 16x24VDC SRC BA
• …
型號(hào)簡(jiǎn)介:
- DI: Digital input,數(shù)字量輸入
- 32x24VDC:共32個(gè)輸入通道 (點(diǎn)) ,電壓規(guī)格為直流24V
- 16x230VDC:共16個(gè)輸入通道 (點(diǎn)) ,電壓規(guī)格為交流230V
- BA:Basic,基本型
- HF:High feature, 高性能型
- SRC: Source Input, 源型輸入 ,未標(biāo)識(shí)為漏型。
4.S7-1500的數(shù)字量輸出模塊
• DQ 16x24VDC/0.5A ST
• DQ 32x24VDC/0.5A ST
• DQ 8x24VDC/2A HF
• DQ 8x230VAC/2A ST
• DQ 8x230VAD/5A ST
• …
型號(hào)簡(jiǎn)介,以*個(gè)型號(hào)為例:
- DQ: Digital Ouput, 數(shù)量輸出
- 16x24VDC:共16個(gè)輸出通道,輸出電壓為DC24V, 容量每個(gè)通道zui大0.5A。
- HF:High Feature, 高性能型,通常意味著模塊帶診斷功能。相對(duì)應(yīng)的是ST(Standard,標(biāo)準(zhǔn))型,無(wú)診斷功能。
-
5.S7-1500的模擬量輸入模塊
• AI 8xU/I HS
• AI 8xU/I/RTD/TC ST
• …
以*個(gè)型號(hào)為例,型號(hào)簡(jiǎn)介:
- AI: Analogue input,模擬量輸入模塊
- 8xU/I:8個(gè)通道,支持電壓或電流型號(hào)輸入
6.S7-1500的模擬量輸出模塊
• AQ 4xU/I ST
• AQ 8xU/I HS
• …
同樣以*個(gè)型號(hào)為例,型號(hào)簡(jiǎn)介:
- AQ:Analogue Output,模擬量輸出模塊
- 4xU/I:共4個(gè)通道,支持電壓,電流輸出
- ST:標(biāo)準(zhǔn)型
7.選定CPU和I/O模塊之后,要確定系統(tǒng)的供電,選擇電源模塊,電源模塊選型需要注意S7-1500有兩種背板供電方式:
• PM模塊: 不提供機(jī)架的背板工作電源,由CPU提供
- PM 70 W 120/230 VAC
- PM 190 W 120/230 VAC
• PS模塊:連接到機(jī)架背板,提供背板工作電壓,有診斷功能
- PS 25W 24VDC
- PS 60W 120/230V AC/DC
8.S7-1500安裝需要導(dǎo)軌,導(dǎo)軌按長(zhǎng)度分,有這么幾種規(guī)格:
160mm,482mm,530mm,830mm,2000mm。
9.編程使用的工具是TIA博途軟件,使用以太網(wǎng)網(wǎng)線直接連接計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡與CPU1500就可以下載程序。
軟件:SIMATIC STEP 7 Professional V12
10.zui后簡(jiǎn)單介紹一個(gè)S7-1500的選型配置。
假設(shè)需要選一個(gè)S7-1500本地站,包含24VDC DI 40點(diǎn),24VDC DQ 28點(diǎn),0~10V電壓模擬量輸入3個(gè)點(diǎn),4~20mA電流輸入3個(gè)點(diǎn),4~20mA電流輸出5個(gè)點(diǎn)。
這里我們選型為:
序號(hào) 名稱 型號(hào) 數(shù)量 1 導(dǎo)軌 DIN rail S7-1500, 482 mm 1 2 電源 PS 60W 120/230V AC/DC 1 3 CPU CPU 1511-1 PN 1 4 存儲(chǔ)卡 Memory card, 4 MB 1 5 數(shù)字量輸入模塊 DI 16x24VDC HF 1 6 數(shù)字量輸入模塊 DI 32x24VDC HF 1 7 數(shù)字量輸入模塊 DQ 32x24VDC/0.5A ST 1 8 數(shù)字量輸入模塊 AI 8xU/I HS 1 9 數(shù)字量輸入模塊 AQ 8xU/I HS 1 10 前連接器 螺釘型, 40針 1 11 編程軟件 STEP 7 Professional V12 1 S7-1500電源選型按模塊消耗的功率選,TIA 博途軟件提供電源計(jì)算:
根據(jù)軟件提供的模塊功率可以選電源模塊, 需要提一下是上圖的選項(xiàng):
“Supply voltage L+ connected”選中,意思是CPU的電源端子有輸入,CPU(也)提供背板的電源供電。
商品編號(hào)
6ES7513-1AL01-0AB0
一般信息
產(chǎn)品類型標(biāo)志
CPU 1513-1 PN
附帶程序包的
● STEP 7 TIA 端口,可組態(tài) / 已集成,自版本
V14
顯示
屏幕對(duì)角線 (cm)
3.45 cm
電源電壓
電源的電壓類型
24 V DC
功率損失
功率損失,典型值
5.7 W
存儲(chǔ)器
工作存儲(chǔ)器
● 集成(用于程序)
300 kbyte
● 集成(用于數(shù)據(jù))
1.5 Mbyte
裝載存儲(chǔ)器
● 插拔式(SIMATIC 存儲(chǔ)卡),zui大值
32 Gbyte
CPU-處理時(shí)間
對(duì)于位運(yùn)算,典型值
40 ns
對(duì)于字運(yùn)算,典型值
48 ns
對(duì)于定點(diǎn)運(yùn)算,典型值
64 ns
對(duì)于浮點(diǎn)運(yùn)算,典型值
256 ns
計(jì)數(shù)器、定時(shí)器及其剩磁
S7 計(jì)數(shù)器
● 數(shù)量
2 048
IEC 計(jì)數(shù)器
● 數(shù)量
任意(僅由系統(tǒng)內(nèi)存進(jìn)行限制)
S7 時(shí)間
● 數(shù)量
2 048
IEC 計(jì)時(shí)器
● 數(shù)量
任意(僅由系統(tǒng)內(nèi)存進(jìn)行限制)
數(shù)據(jù)范圍及其剩磁
標(biāo)記
● 數(shù)量,zui大值
16 kbyte
地址范圍
外設(shè)地址范圍
● 輸入端
32 kbyte; 所有輸入端位于過(guò)程映像內(nèi)
● 輸出端
32 kbyte; 所有輸出端位于過(guò)程映像內(nèi)
時(shí)間
時(shí)鐘
● 類型
硬件時(shí)鐘
1. 接口
物理接口
● 端口數(shù)量
2
● 集成開(kāi)關(guān)
是
● RJ 45(以太網(wǎng))
是; X1
功能性
● PROFINET IO 控制器
是
● PROFINET IO 設(shè)備
是
● SIMATIC 通訊
是
● 開(kāi)放式 IE 通訊
是
● 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器
是
● 氣液冗余
是
PROFINET IO 控制器
服務(wù)
— PG/OP 通訊
是
— S7 路由
是
— 等時(shí)模式
是
— 開(kāi)放式 IE 通訊
是
— IRT
是
— MRP
是; 作為 MRP 冗余管理器和/或 MRP 客戶機(jī);環(huán)路中的zui大設(shè)備數(shù): 50
— MRPD
是; 前提條件:IRT
— 按優(yōu)先級(jí)啟動(dòng)
是; zui多 32 個(gè) PROFINET 設(shè)備
— 可連接的 IO 設(shè)備數(shù)量,zui大值
128
— 其中 IO 設(shè)備具備同步實(shí)時(shí)功能 (IRT),zui大值
64
— 用于 RT 的可連接 IO 設(shè)備數(shù)量,zui大值
128
— 線路上的,zui大值
128
— 可同時(shí)激活/取消的 IO 設(shè)備數(shù)量,zui大值
8; 通過(guò)所有接口的總和
— 每臺(tái)工具的 IO 設(shè)備數(shù)量,zui大值
8
— 更新時(shí)間
更新時(shí)間zui小值取決于設(shè)置的 PROFINET IO 通訊部件,取決于 IO 裝置數(shù)量和組態(tài)的有效數(shù)據(jù)數(shù)量
更新時(shí)間,IRT 時(shí)
— 發(fā)射脈沖為 250 µs 時(shí)
250 µs 至 4 ms;說(shuō)明:同步模式的 IRT 對(duì)時(shí)鐘同步組織塊的zui小更新時(shí)間 500 µs 至關(guān)重要。
— 發(fā)射脈沖為 500 µs 時(shí)
500 µs 至 8 ms
— 發(fā)射脈沖為 1 ms 時(shí)
1 ms 至 16 ms
— 發(fā)射脈沖為 2 ms 時(shí)
2 ms 至 32 ms
— 發(fā)射脈沖為 4 ms 時(shí)
4 ms 至 64 ms
— 在具備同步實(shí)時(shí)功能 (IRT) 和“奇數(shù)”發(fā)送脈沖已參數(shù)化情況下
更新時(shí)間 = 設(shè)置的“奇數(shù)”發(fā)射脈沖(125 µs 的任意倍數(shù):375 µs、625 µs ... 3 875 µs)