西门子扩展模块6ES7531-7NF10-0AB0

集成安全功能：
通过密码进行知识保护，防止未经授权读取和修改程序块。
通过复制保护，可绑定 SIMATIC 存储卡的程序块和序列号：只有在将配置的存储卡插到 CPU 中时，该程序块才可运行。
4级授权理念：
与HMI设备的通信也会受到限制。
操作保护：
控制器可以识别工程组态数据的更改和未授权传输。
显示概览信息：
例如，站名称，工厂标识符，位置名称，诊断信息，模块信息，显示设置。
显示器上可能的操作：
设置 CPU 或所连接以太信处理器的地址、设置日期和时间、选择 CPU 的操作模式、复位 CPU 至默认设置、禁用/启用显示器、激活保护等级，确认消息，备份和恢复项目。
集成系统诊断：
显示屏上、TIA博途中、HMI 设备上以及 Web 服务器上以纯文本形式*显示系统诊断信息（甚至能显示来自变频器的消息），即使 CPU 处于停止模式也会进行更新。
集成在CPU的固件中，无须进行组态
SIMATIC 存储卡(用来运行 CPU)，用作插入式装载存储器，或用于更新固件。还可用于存储附加文档或 csv 文件（用于配方和归档），通过用户程序的系统函数创建数据块实现数据存储/读取
数据记录（归档）和配方：
配方和归档以 csv 文件保存在 SIMATIC 存储卡中；
便于使用 Office 工具或通过 web 服务器，访问工厂运行数据。
通过网页浏览器或 SD 读卡器，可方便地访问机器的组态数据（与控制器之间的双向数据换）。
编程：
使用 STEP 7 Professional V12或更高版本进行编程。
用于从 SIMATIC S7-300/S7-400 移植到 S7-1500 的移植工具；可基本上自动转换程序代码。记录不可转换的代码，并可以手动进行调整。
STEP 7 V11 项目可在兼容模式下继续和 STEP 7 V12 组合使用 。
S7-1200程序可通过复制/粘贴手段转移至S7-1500。
高度透明的系统以及端到端的质量管理控制，是所有现代化造纸生产的基本保障。SI**ER QCS APL（QCS，质量控制系统）通过稳定可靠的 PROFIBUS 网络连续记录造纸设备的质量相关测量数据，并通过激活相应的调控元件对生产设备进行必要调整。
基于这一系统，可快速实现稳定可靠的高品质纸张生产以及产品质量的持续优化。SI**ER QCS APL 可无缝集成到SI**ER DCS APL 控制的生产过程中。
为了*满足供电与能源管理要求，SI**ER 能源管理系统可用作一个全集成供电与能源管理系统，并结合 PCS 7 PowerControl 功能，从规划阶段开始对造纸厂的新电能网络进行有效管理。SI**ER 能源管理解决方案中包含黑启动与应急供电功能，可涵盖造纸厂的整个生产过程链，从供电到配电，从所有用电设施的控制到能源管理，一应俱全。也正因为此，西门子主机CPU1518-4PN/DP可从生产初期就开始进行能源管理，对整个造纸厂的系统架构进行持续优化，终实现成本大幅降低。
由于 SI**ER 能源管理解决方案可集成智能控制与开关设备以及西门子的集成通信网络，可满足客户的所有需求。如，提高可用性、确保供电充足、易于扩展、持续确保高品质电能、以及环保生产等等。这一系统操作便捷，可有效降低能源损耗并将维护需求降至低，从而显着降低工厂的运营成本。
电能控制技术：
SI**ER电源系统采用高度复杂的电能控制技术，可随时查看整个生产过程中电气设备的用电需求。基于该系统，整座造纸厂只需通过一个接口即可实现过程转换。不仅如此，SI**ER 能源管理系统中的 SIMOCODE? 和 SIPROTEC? 等智能控制开关设备还可快速识别与修正异常负荷与输配，有效避免严重的峰值载荷。
SI**ER 通信网络采用端到端集成机制，可确保所有供电层数据的无缝衔接，将所有供电相关信息直接传送到目标处。SI**ER 能源管理系统还提供有各类基本服务信息，可助力企业运营及管理层快速制定各种正确决策。
成本优化规划：
作为您值得信赖合作伙伴，西门子工业服务集团丰富经验，可为您解决所有供电与能源管理难题。凭借西门子的服务、的技术以及*的解决方案，客户受益匪浅：所有组件均可无缝集成且灵活应用、系统界面统一直观且易于操作，所需的工程组态与协调工作显着降低，进而实现人员成本大幅降低。
作为工业技术的**者，西门子经验丰富，通过负荷管理与能源损耗的持续优化，可确保造纸厂从规划阶段即可实现能源供应与生产的*匹配。西门子基于对大型装置的启动特性、单个组件的短路特性等参数的全面考量，计算出相应的短路电流和功率。再对实际供电网络进行仿真模拟，并对开关装置与保护装置的设计不断优化，确保达到性能。
系统主要实现的功能
(1)显示功能：工艺流程、测量值、设备运行状态、操作模式、报警等显示、画面调用等功能；
(2)报警处理和报表生成功能：纪录报警发生时间、故障内容等信息，并对报警信息进行管理，系统报表有时报、日报、月报等；
(3)历史趋势功能：对现场的皮带速度、料槽料位以曲线图形显示。每个趋势曲线显示的画面主要包括画面名称、时间、趋势等；
(4)画面系统对系统料位参数进行修改，实现对系统自动/手动的切换；
(5)管理权限：实现不同级别的系统管理权限，系统操作员可以选择操作模式，查看趋势曲线及报表等；系统可以对软件和下位机软件进行修改。
(6)操作控制功能：根据界面上的按钮可以对各条皮带进行操作，比如：启动、停止；对料位按工艺要求进行设定并对其进行选择。
S7-1200和S7-1500是西门子硬件更新的大势所趋，虽然目前应用面还不大，但请大家留心学习，后续衡云湘水也会推出关于S7-1200/1500的系列学习专辑。
PLC型号所蕴含的信息
如何通过CPU型号了解其基本信息呢？相信通过以下两个例子解释你就了然于胸了：
1. CPU315-2 PN/DP
CPU3XX表示PLC控制器是300系列，-2表示该CPU有两种类型的接口，一个类型接口兼容MPI和ProfiBus DP，另一个类型接口兼容PN口。
2. CPU319F-3PN/DP
CPU3XX表示PLC控制器是300系列（319是300系列PLC的一款），F表示该CPU为故障安全型PLC，-3表示该CPU有三种类型的接口，个类型接口兼容MPI和ProfiBus DP，*二个类型接口兼容ProfiBus DP口，*三个类型接口兼容PN口。
PLC设备安装
PLC可以根据需要进行水平或者竖直安装
编程软件简介
SIMATIC S7-200
使用STEP 7 Micro/Win 软件 *授权
SIMATIC S7-300/400
使用STEP 7 软件 正版需要授权
STEP 7软件可选附件有：S7-SCL、S7-GRAPH、S7-PLCSIM等
新的SIMATIC S7-1200/S7-1500
采用TIA Portal 博途软件,正版需要授权
工业控制产品：
SIRIUS 模块化系统。
SIRIUS 产品系列
创新解决方案的基础
工业控制工程领域中有着很高的用户需求：用户需要经济有效的解决方案，这种解决方案可以方便地集成到控制柜、配电柜以及分布式系统中，并能地相互通信。
为满足这种需求，西门子提供了 SIRIUS 工业控制产品。
SIRIUS 工业控制产品
西门子模块CPU1518-4PN/DPSIRIUS 产品系列包含负载的分断、保护和起动所需的所有产品。用于监视、控制、检测、命令及信号发送的产品使得这一工业控制产品系列变得更加完整。
楼宇控制柜应该快捷、方便、灵活和节省空间。但如何才能同时满足所有这些要求？是采用高达 250 kW/400 V 的的 SIRIUS 模块化系统，其中包括对电机和工业系统进行分断、保护和起动所需的所有产品。
并且，SIRIUS 模块化系统的所有部件都具有节省空间的设计和高灵活性，并且相互间可实现佳协调。配置、安装、接线和维护较为方便，节省时间
无论您是需要自己构建含有电机起动保护器/断路器、过载继电器、接触器或软起动器的起动装置，还是决定选用预组装的起动装置，SIRIUS 都堪称是每种应用的正确之选
全面创新
电流高达 40 A、规格为 S00 和 S0 的 SIRIUS 模块化系统在主电路和控制电路方面进行了全面改进。因此，创新的基本部件（如电机起动保护器和接触器）具有众多优点，无论是现在还是将来，都可用于对装置进行优化。创新常常体现在细微之处。例如，同样的设计能够提供更高的功率，并在基本单元中组合进多种功能，从而大大节省了空间
同时，创新实现了较高的灵活性。无论客户装置是需要直接起动、可逆起动或星-三角起动，还是要将经过测试的组合装置或配有紧凑型起动器的“多功能合一”解决方案用于软起动或频繁起动，SIRIUS 模块化系统均能够胜任。
新产品进展中的另一个重要方面是装置可用性的提高。将来，该模块化系统中的 SIRIUS 组件甚至可用来以较低的成本对应用进行监视。选择性装置监视会变得十分简单 – 电流继电器直接集成在电机起动器中，或通过与 AS-Interface 或 IO-link 之间的电机起动器连接从控制器进行组态
这些创新是对今天的 S00 至 S12 模块化系统（高达 250 kW/400 V）的低端产品补充，针对控制柜结构提供了众多新的选择
提高控制柜安装的效率
新型 SIRIUS 模块化系统在组装与处理、应用监视、与控制器的连接以及整个装置生命周期中所提供的客户支持等方面具有诸多亮点

SIMATIC 存储卡（用来运行 CPU）
应用
CPU 1518-4 PN/DP 是快 S7-1500 CPU，具有较大容量程序及数据存储器的 CPU，适用于除集中式 I/O 外还包含分布式自动化结构的应用中要求十分苛刻的任务。例如，它可以作为生产线中的控制器，也可用作具备高处理速度的机床控制器。
CPU 1518-4 PN/DP 可以用作 PROFINET IO 控制器，也可以用作分布式智能设备 （PROFINET 智能设备）。集成式 PROFINET IO IRT 接口设计为双端口 交换机以便在系统中设立总线型拓扑。
例如，具备立 IP 地址的其它两个集成式 PROFINET 接口可以用来实现网络隔离。附加的 PROFINET IO RT 设备可通过 PROFINET 接口 X2 进行连接，或以 I-设备的形式建立快速通信连接。X3 接口可用在数据速率为 1 Gbit/s 的传输当中，比如用于与骨干信。分布式 I/O 可通过 PROFIBUS 以及集成 PROFIBUS 接口进行连接。
另外，CPU 还提供全面的控制功能，并能够通过标准化的 PLC-open 块连接变频器。
设计
The CPU 1518-4 PN/DP 的特点：
功能强大的处理器：
该 CPU 的单条二进制命令的命令执行时间可低至 1 ns。
大容量工作存储器：
4 MB，用于程序；20 MB，用于数据
采用 SIMATIC 存储卡作为加装存储器；
允许实现例如数据日志和归档等其它功能
灵活的扩展功能：
单层组态多可支持 32 个模块（CPU + 31 个模块）
显示器的功能为：
显示概览信息，例如，集成接口的 IP 地址、站名称、别名称、位置名称等。
显示器以及诊断确认和用户消息
模块信息显示
显示设置
显示可由用户定义的徽标
IP 地址设置
日期和时间设置
选择操作模式
复位 CPU 至出厂设置
项目的备份与恢复
禁用/启用显示屏
启用保护级别
PROFINET IO IRT 接口和*二 PROFINET IO RT 接口可通过 PROFINET 与分布式 I/O 相连接
三个 PROFINET 接口均可用于网络隔离；PROFINET 接口 X3 的数据传输率高达 1 Gbit/s
PROFIBUS DP 接口用于通过 PROFIBUS 进行分布式 I/O 连接
PROFIBUS DP 主站接口
作为运行系统选件的 OPC UA 服务器和客户端，用于方便地将 SIMATIC S7-1500 连接到第三方设备/系统，具有以下功能：
OPC UA Data Access
OPC UA Security
OPC UA Methods Call
支持 OPC UA Companion Specifications。
PROFIBUS 和 PROFINET 上的集中式和分布式等时同步模式
集成运动控制功能，用于控制速度控制轴和定位轴，轴定位以及同步操作，支持外部编码器，凸轮/凸轮轨道和探头
用于诊断集成 Web 服务器，带有创建用户定义的 Web 站点的选项
SIMATIC S7-1500， CPU 1518-4 PN/DP， 处理器，带 4MByte 工作存储器用于 程序和 20MByte 用于数据， * 1 个接口：PROFINET IRT 带双端口 交换机， * 2 接口：PROFINET RT， * 3 接口：以太网， * 4 个接口：PROFIBUS， 1 ns 性能表现， 需要 SIMATIC 存储卡

SIRIUS 在 UL 认证方面为用户提供支持。
SIRIUS 应用领域
我们可在 UL 认证方面为用户提供支持
美国的产品责任法比欧洲的相应法律要明显严格。强烈建议希望将产品出口到北美地区的任何人都要按照 UL 标准对其产品进行认证，尤其是电气设备。我们可通过广泛的知识以及已通过 UL 认证的广泛低压控制产品为用户提供支持。
什么是 UL？
UL (Underwriters Laboratories Inc.®) 是**的产品安全测试与认证组织之一。它是于 1894 年由美国火灾保险集团在美国成立的非盈利立组织，旨在对电气设备所带来的火灾危险进行调查。
今天，UL 负责检查和认证所有种类材料、部件和终产品的运行安全性，尤其是在发生人身伤害和形成火灾的可能性方面。UL 在多个欧洲国家中设有分支机构。若要了解有关该美国机构的详细信息以及如何与欧洲的众多分支机构取得联系。
UL 和 IEC 的定义
UL 和 IEC 从根本上是不同的。
适用于 IEC 市场的 IEC 标准仅定义了设备或系统的低安全要求。有关实际中如何满足这些安全要求的技术细节由厂商负责执行。
相比之下，适用于北美市场的原则要更加具体。根据标准，可对从产品设计和制造、应用和安装直至生产运行的整个相关过程进行监视。
NFPA79 是适用于控制柜外部的工业机械的电气标准。因此，它不同于控制柜标准 UL 508A，是该标准的一个对等标准。
自 1969 年以来便是一个 UL 合作伙伴
对于任何希望避免不必要的麻烦并希望节省时间与资金的人来说，采用像西门子这样一个合作伙伴的技术不失为一个明智之举。
从 1969 年起，我们位于 Amberg 市的生产设施就已经与 Underwriters Laboratories Inc. 展开紧密合作；这个生产设施开发和生产西门子完整系列的低压控制产品。
因此，我们拥有 UL 认证这一主题的全面知识：从按照 UL 标准进行生产，直至控制柜的接线；并且，我们很高兴能够在各种培训计划中将这种知识传递给用户。同时，我们不应忘记西门子的其它生产设施处的 UL 能力（例如，位于柏林的开关柜厂以及位于 Regensburg 的电气安装设备工厂）。
早在产品开发阶段，我们就不仅考虑进 IEC 原则，而且会考虑 UL 标准。这样就诞生了一个内容广泛的产品线，其中包括经过 UL 认证的低压开关柜、控制装置和保护电路技术产品。
我们的低压控制产品系列可使用户在 UL 认证方面获得安全保障，使其能够快速方便地组装符合 UL 标准的控制柜。
在北美地区的楼宇中运行开关柜和控制柜的成本效益
西门子模块CPU1518-4PN/DP通过西门子全面而相互协调的产品线，可灵活适应较为广泛的解决方案与扩展：从机器控制系统的馈电装置，到机器中的微型执行器。
产品具有通用性 (IEC-UL/CSA)，可获益于的库存控制。
基于西门子的标准系统，可实现统一的操作与维护。
采用统一的产品接口和紧凑的设计，节约空间与成本。
方便友好，可实现的本地操作。
经过 UL 认证的 SIRIUS 产品和系统
我们的产品目录中包含经过 UL 认证的产品，例如：
控制装置：从电机保护断路器和起动器到接触器和过载继电器
用于设备和变压器保护的断路器
检测装置和命令装置
变压器和电源
AI： Analogue input，模拟量输入模块
8xU/I：8个通道，支持电压或电流型号输入
6.S7-1500的模拟量输出模块
• AQ 4xU/I ST
• AQ 8xU/I HS
• …
同样以个型号为例，型号简介：
AQ：Analogue Output，模拟量输出模块
4xU/I：共4个通道，支持电压，电流输出
ST：标准型
7.选定CPU和I/O模块之后，要确定系统的供电，选择电源模块，电源模块选型需要注意S7-1500有两种背板供电方式：
• PM模块： 不提供机架的背板工作电源，由CPU提供
PM 70 W 120/230 VAC
PM 190 W 120/230 VAC
• PS模块：连接到机架背板，提供背板工作电压，有诊断功能
PS 25W 24VDC
PS 60W 120/230V AC/DC

SIPLUS S7-1500 CPU 1518-4 PN/DP 带防腐蚀涂层 基于 6ES7518-4AP00-0AB0 。 处理器，带 主存储器 3MByte 用于 程序和 10MByte 用于数据， * 1 接口，PROFINET IRT 带双端口 交换机， * 2 接口，以太网， * 3 接口，以太网， * 4 接口，PROFIBUS， 1 ns 性能表现， 需要 SIMATIC 存储卡
2、SFC14和SFC15系统功能块进行数据传送：
SFC14（“DPRD_DAT”）用于读取SINAMICS G150 过程数据，SFC15 （“DPWR_DAT”）用于将过程数据发送到SINAMICS G150 。
（1）控制SINAMICS G150 运行：
通过先发送控制字047E然后发送047F来启动SINAMICS G150 ，控制字1在 DB1.DBW20中，主设定值在DB1.DBW22中设定，参看图7；所有的这些变量在变量 表“SINAMICS G150 start_up”中设定及監控，图8是变量表的内容，图9是程序内容。
（2）停止SINAMICS G150 ：
发送控制字047E至SINAMICS G150 ，使SINAMICS G150 停止运行。
（3）读取SINAMICS G150 状态字及速度实际值：
S7-300/400 接收SINAMICS G150 状态字1，存放在DB1.DBW30中；接收SINAMICS G150 传来的速度实际值，存放在DB1.DBW32中，参看图7，在变量表“SINAMICS G150 start_up”中能監控到SINAMICS G150 状态和速度实际值。
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
背板总线速度大大加快，CPU 的响应时间缩短
功能强大的网络连接：
每个 CPU 均标配PROFINET IO IRT（2 端口 交换机）标准接口。此外，CPU 1517-3 PN/DP 的特点是具备一个 PROFINET 接口，比如可用于网络隔离，或用于连接更多 PROFINET IO RT 设备，或作为 I-设备用于高速通信。
集成技术
通过标准化的块 (PLCopen) 连接模拟驱动器和具有 PROFIdrive 功能的驱动器
支持速度控制轴和定位轴以及外部编码器，各轴之间可实现位置 的传动，凸轮/凸轮轨道和探头
追踪功能适用于所有 CPU 标签，既适用于实时诊断，也适用于偶发错误检测；还可通过 CPU的网页服务器来调用
全面的控制功能，例如，通过便于组态的块可自动优化控制参数实现优控制质量
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，可绑定 SIMATIC 存储卡的程序块和序列号：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 授权理念：
与 HMI 设备的通信也会受到限制。
操作保护：
控制器可以识别工程组态数据的更改和未授权传输。
设计与操作
显示概览信息：
例如，站名称，工厂标识符，位置名称，诊断信息，模块信息，显示设置。
显示屏上的可能操作员控制选项：
设置 CPU 或所连接以太信处理器的地址、设置日期和时间、选择 CPU 的操作模式、复位 CPU 至默认设置、禁用/启用显示器、激活保护等级，确认消息，备份和恢复项目。
集成系统诊断
系统诊断信息以纯文本形式*显示在显示画面中、TIA Portal 中、人机界面设备上和 Web 浏览器中，甚至可以显示来自变频器的消息。即使 CPU 处于停止状态，也会更新消息。
集成在 CPU 的固件中，无须进行组态。
概述
每个 CUD（无论是标准 CUD 还是 CUD）都可以增量编码器的信号。对于有多个编码器需要的应用，可以使用*二个 CUD 或者（和）机柜安装式 SMC30 传感器模块。
SMC30 可以用于具有增量信号的 SSI 编码器，例如可以用于定位功能。
具有 DRIVE-CliQ 接口的编码器不能在 SINAMICS DC MASTER 或在 SMC30 上进行。这些编码器通常不能用在直流驱动器技术领域。
可以对下列编码器信号进行处理：
增量型编码器 TTL/HTL，带/不带断线检测（断线检测只可使用双较信号）
SSI 编码器，带 TTL/HTL 增量信号
SSI 编码器，无增量信号
电机温度输入（从 SMC30 获得）不能用于SINAMICS DC MASTER 。电机温度传感器可以使用 CUD 上提供的温度测量输入。
设计
机柜安装式编码器模块 SMC30 标准提供有下列接口：
1 个 DRIVE-CLiQ 接口
1 个编码器接口，通过 Sub-D 连接器或端子连接
1 个电子装置电源接口，通过 24 V DC 电源连接器连接
1 个 PE/保护导体连接
机柜安装式传感器模块 SMC30 的状态通过一个彩色 LED 来显示。
安装在机柜上的 SMC30 传感器模块可以卡装在符合 EN 60715 (IEC 60715) 标准的 TH 安装导轨上。
SMC30 模块和编码器之间的长编码器电缆长度为 100 m。对于 HTL 编码器，如果的信号是 A+/A- 和 B+/B-信号，而且电源电缆的小截面大于 0.5 mm2时，可将长度增加到 300m。
信号电缆屏蔽可以借助一个屏蔽连接端子（例如 Phoenix Contact 型 SK8，或者 Weidmüller 型 KLBü1。）连接到机柜安装 SMC30 传感器模块上。
西门子PLC
一、 规程、设备定期、规定
（1） 每半年或季度检查PLC柜中接线端子的连接情况，若发现松动的地方及时重新坚固连接；
（2） 对柜中给主机供电的电源每月重新测量工作电压；
二、 设备定期清扫的规定
（1） 每六个月或季度对PLC进行清扫，切断给PLC供电的电源把电源机架、CPU主板及输入/输出板依次拆下，进行吹扫、清扫后再依次原位安装好，将全部连接恢复后送电并启动PLC主机。认真清扫PLC箱内卫生； ? （2） 每三个月更换电源机架下方过滤网；
三、 检修前、检修规程
（1） 检修前好工具；
（2） 为保障元件的功能不出故障及模板不损坏，必须用保护装置及认真作防静电工作；
（3） 检修前与调度和操作工联系好，需挂检修牌处挂好检修牌；
四、 设备拆装顺序及
（1） 停机检修，必须两个人以上监护操作；
（2） 把CPU前面板上的选择开关从“运行”转到“停”位置；
（3） 关闭PLC供电的总电源，然后关闭其它给模坂供电的电源；
（4） 把与电源架相连的电源线记清线号及连接位置后拆下，然后拆下电源机架与机柜相连的螺丝，电源机架就可拆下；
（5） CPU主板及I/0板可在模板下方的螺丝后拆下；
（6） 安装时以相反顺序进行；
五、 检修工艺及技术要求
（1） 测量电压时，要用数字电压表或精度为1%的表测量
（2） 电源机架，CPU主板都只能在主电源切断时取下；
（3） 在RAM模块从CPU取下或CPU之前，要断开PC的电源，这样才能保证数据不混乱；
（4） 在取下RAM模块之前，检查一下模块电池是否正常工作，如果电池故障灯亮时取下模块PAM内容将丢失；
（5） 输入/输出板取下前也应先关掉总电源，但如果生产需要时I/0板也可在可编程控制器运行时取下，但CPU板上的QVZ（**时）灯亮；
（6） 拨插模板时，要格外小心，轻拿轻放，并运离产生静电的物品；
（7） 更换元件不得带电操作；
（8） 检修后模板安装一定要安插到位
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