西门子S7-1500紧凑型单元CPU1513-1PN 当天发货

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
S7-1500 具有不同的通信接口：
PROFINET IO IRT 接口（2 端换机），集成在 CPU 中；
用于获得确定的响应时间和高设备精度。
用于连接到 PROFIBUS 和工业以太网总线系统的通信模块（不久提供 PROFINET）
用于点到点连接的通讯模块。
CPU 1515 PN 具有一个附加的集成 PROFINET 接口，其具有单的 IP 地址，例如，用于网络
分离。 对于 CPU 1516-3 PN/DP，可通过该集成 PROFIBUS
接口来连接 PROFIBUS 节点。 通过一个 PROFIBUS CM，可方便地对不带集成PROFIBUS接口
的 CPU 进行扩展。
通过 PROFINET IO 进行过程通信
SIMATIC S7-1500 通过集成的 PROFINET 接口连接到 PROFINET IO 总线系统，可实现具有
确定响应时间和高精度设备性能的分布式自动化配置。
从用户的角度来看，PROFINET IO 上的分布式 I/O 处理与集中式 I/O 处理没有区别（相同的组
态，编址及编程）。
对于PLC系统，用户程序处理的是输入/输出(I/O)信号直接的逻辑关系。那么往往系统需配置I/O模块，S7-1500的CPU模块自身没有集成I/O，I/O信号输入通过拓展I/O模块进行输入输出。常见I/O信号有，
• 数字量输入(DI)：也就是开关量(还有称作离散量)信号输入
• 数字量输出(DQ)：开关量信号输出
• 模拟量输入(AI)：连续量输入，如电压-10V ～ +10V, 4 ～ 20mA等
• 模拟量输出(AQ)：连续量输出
• 还有脉冲输入(PI)， 脉冲输出(PQ)等
3.S7-1500的数字量输入模块
• DI 32x24VDC HF
• DI 16x24VDC HF
• DI 16x230VAC BA
• DI 16x24VDC SRC BA
CPU 以太网端口含有 8 个PUT/GET 主动连接资源和 8 个PUT/GET 被动连接资源。例如：CPU1 调用 PUT/GET 指令与 CPU2 ~ CPU9 建立8主动连接的同时，可以与 CPU10 ~ CPU17 建立8被动连接（CPU10 ~ CPU17 调用 PUT/GET 指令），这样的话 CPU1 可以同时与16台 CPU（CPU2 ~ CPU17）建立连接。
SIMATIC S7-1500 软控制器用于实现通过 SIMATIC IPC 完成的控制任务
采用创新的实时系统，系统可用性高
经过改进的技术和复制保护
集成运动控制功能，可以控制速度控制轴和定位轴，支持外部编码器
集成 Web 器，带有创建用户定义的 Web 站点的选项
通过功能强大的嵌入式 IPC427D 和 IPC477D 为解决方案提供优功能
可在 SIMATIC IPC627D、IPC827D、IPC677D、IPC647D 和 IPC847D 上运行
SIMATIC ODK 1500S 用于通过语言 C/C++ 开发和集成控制功能和应用程序
要通过 PROFINET 或 PROFIBUS 连接分布式 I/O，可以使用 SIMATIC IPC 的集成以太网和 PROFIBUS 接口。另外，CPU 通过易组态的块提供全面控制功能，以及通过标准化 PLC-open 块 提供连接至驱动器的能力。
当必须使用编程语言 C 或 C++ 来集成自动化功能或需要将 Windows 软件与软控制器直接连接时，该软控制器显示出优势。
为此，可使用 SIMATIC ODK 1500S 来开发这种应用程序。这些应用程序可用于接口至 Windows 和 Windows 软件（例如，数据库、可视化系统或 Windows 文件系统），或用于实时应用（例如，算法、控制器）。
一个 IO-link 主机
IO-link 主站是与上位控制系统的接口。IO-link 主站本身在现场总线上显示为普通现场总线节点，并通过相关设备描述（如 GSD 文件）集成到相应网络组态工具中。
IO 设备描述 (IODD)
IO-link 设备描述 (IODD) 为直至 IO-link 设备的系统特性进行全面而透明的描述。
IODD 包含有关通信特性、设备参数、标识、过程和诊断数据的信息，它由厂商来提供。IODD 的设计对于所有厂商的所有设备是相同的，总是由 IODD 解释工具以相同方式来表示。这样即可确保无论厂商是谁，所有 IO-link 设备的处理方式相同。
IO-link 规范 V1.1 中的新增功能
IO-link 规范的当前版本是 V1.1，目前已按照 IEC 61131‑9 实现标准化。
与以前的规范 V1.0 相比，规范 V1.1 提供了以下新功能：
在一个周期内传输多 32 字节过程数据
参数服务器功能
IO-link 输入模块
使用 IO-link 技术，有可能将标准传感器连接到 IO-link 主机。 但是，将标准传感器直接连接到 IO-link 主机无法发挥 IO-link 的全部潜力。
解决方案依赖于 IO-link 模块的技术。 与直接连接传感器相比，它们的使用更加经济，是一种具有吸引力的解决方案。
IO‑link 输入模块是对 ET 200S 分布式 I/O 产品的合理补充。 IO‑link 输入模块技术通过面向分散结构的纯粹点对点电缆连接，对 IO‑link 进行增强。 IO‑link 模块与 IO‑link 主站之间 IO‑link 连接的大电缆长度为 20 m。*再使用接线复杂且易出错的传感器盒。
参数和诊断信号的传输
使用 IO-link 输入模块，还可以传输参数和诊断信号。 例如，这可以通过 IO-link 将模块的输入端参数化为 NC 触点或 NO 触点。 通过 IO-link 主机向控制系统发送传感器电源过载或短路的信号。
M8 和 M12 端子
M8 和 M12 端子用来连接传感器。 使用标准的 M12 连接电缆建立 IO-link 主机连接。
使用 IO-link 输入模块的好处：
创新的 IO-link 技术对于二元传感器也很经济
利用 IO-link 主站的所有端口
可以将多个二元传感器/执行器连接到 IO-link 主机的一个端口，因此，通过 IO-link 也可以较低的成本将二元传感器/执行器连接到控制系统。
减少站的数字量输入模块数
参数也可用于二元传感器（例如，可以参数化 NC 触点、NO 触点和输入延迟）
通过省去传感器盒，减少接线，因而降低接线错误风险
使用纯点对点接线，扩展分布式结构
在 IO-link 主站周围 20 m 半径范围内轻松、美观地集成传感器，例如：在 ET 200 站中
可以传输参数和诊断信号（例如，传感器电源过载）
由于紧凑的设计和高的防护等级 IP67，即使在苛刻的环境条件下也可使用。
IO-link I/O 模块特别适用于到目前为止将被动配电盘用于二元传感器连接的环境。

工作速度是指PLC的CPU执行指令的速度及对急需处理的输入信号的响应速度。工作速度是PLC工作的基础。速度高了,才可能通过运行程序实现控制,才可能不断扩大控制规模,才可能发挥PLC的多种多样的作用。
PLC的指令是很多的。不同的PLC。指令的条数也不同。少的几十条,多的几百条。指令不同,执行的时间也不同。但各种PLC总有一些基本指令,而且各种的PLC都有这些基本指令,故常以执行一条基本指令的时间来衡量这个速度。这个时间当然越短越好,已从微秒级缩短到零点微秒级。并随着微处理器技术的进步,这个时间还在缩短。
执行时间短可加快PLC对一般输入信号的响应速度。从讨论PLC的工作原理知,从对PLC加入输入信号,到PLC产生输号的响应。不理想时,还要多延长一个周期。当输入信号送入PLC时,PLC的输入刷新正好结束,就是这种情况。这时,要多等待一个周期,PLC的输入映射区才能接受到这个新的输入信号。对一般的输入信号,这个延迟虽可以接受,但对急需响应的输入信号,就不能接受了。对急需处理的输人信号延迟多长时间PLC能予以响应,要另作要求。
为了处理急需响应的输入信号,PLC有种种措施。不同的PLC措施也不完全相同,提高响应速度的效果也不同。一般的作法是采用输入中断,然后再输出即时刷新,即中断程序运行后,有关的输出点立即刷新,而不等到整个程序运行结束后再刷新。
这个效果可从两个方面来衡量：一是能否对几个输入信号作快速响应；二是快速响应的速度有多快。多数PLC都可对一个或多个输入点作快速响应,快速响应时间仅几个毫秒。性能高的,大型的PLC响应点数更多。
工作速度关系到PLC对输入信号的响应速度,是PLC对系统控制是否及时的前提。控制不及时,就不可能准确与可靠,特别是对一些需作快速响应的系统。这就是把工作速度作为PLC指标的原因。
下面来介绍IM153的指示灯状态信息和它的读取方法：
1. 指示灯状态
西门子PLC的分布式I/O接口模块IM153的指示灯通常有以下几种：
（1）SF表示组错误，即通讯过程中存在系统硬件问题；
（2）BF1/BF2表示PROFIBUS-DP网络通讯故障；
（3）ACT表示当前IM153模块处于激活状态；
PROFIBUS DP在两种不同的主分类和一个从分类之间进行了区分：
DP班1
对于PROFIBUS DP，DP主站类1是核心组件。在定义的且连续重复的消息周期中，主站与分布式站（DP从站）交换信息。
DP硕士班2
这种类型的设备（编程，组态或操作员控制设备）在调试期间用于组态DP系统，用于诊断或操作活动的工厂或系统。 DP主站类2可以例如读取从站的输入，输出，诊断和组态数据。
DP从站
DP从站是一个I / O设备，它从DP主站接收输出信息或设定值，并作为响应将输入信息，测量值和实际值返回给DP主站。 DP从站从不自动发送数据，而仅在DP主站请求时才发送。
输入和输出信息的数量取决于设备，对于每个发送方向上的每个DP从站，大可以为244个字节。
功能
DP主站和DP从站的功能范围
DP主站和DP从站之间的功能范围可能有所不同。不同的功能范围分为DP-V0，DP-V1和DP-V2。
DP-V0通讯功能
DP-V0主站功能包括“组态”，“参数分配”和“读取诊断数据”，以及循环读取输入数据/实际值和写入输出数据/设定值。
DP-V1通讯功能
DP-V1功能扩展使执行非周期性读取和写入功能以及处理循环数据通信成为可能。在启动和正常运行期间，必须为此类从站提供大量的参数化数据。与循环设定值，实际值和测量值相比，这些非循环传送的参数化数据仅很少更改，并且与循环高速用户数据传送并行地以较低**级传送。详细的诊断信息可以通过相同的方式传输。
DP-V2通讯功能
扩展的DP‑V2主站功能主要包括用于同步操作以及DP从站之间的从站到从站通信的功能。
同步模式：
同步模式是通过总线系统中的等距信号实现的。 DP主站以全局控制电报的形式将该循环等距循环发送到所有总线节点。然后，主站和从站可以将其应用程序与此信号同步。周期之间的信号抖动小于1μs。
从站通信：
“发布者/订阅者”模型用于实现从站到从站的通信。声明为发布者的从站将其输入数据/实际值和测量值提供给其他从站（即订户）读取。这是通过将响应帧作为广播发送到主机来执行的。因此，从-从通信是一个循环过程。

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。

用PLC基本通讯接口
a、什么是RS-232？
RS-232 (ANSI/EIA-232标准)是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。可用于许多用途，比如连接鼠标、打印机或者Modem，同时也可以接工业仪器仪表。用于驱动和连线的改进，实际应用中RS-232的传输长度或者速度常常**过标准的值。
RS-232只限于PC串口和设备间点对点的通信。RS- 232串口通信远距离是50英尺。
b、什么是RS-485
RS -485(EIA-485标准)是RS-422的改进，因为它增加了设备的个数，从10个增加到32个，同时定义了在大设备个数情况下的电气特性，以保证足够的信号电压。有了多个设备的能力，你可以使用一个单个RS-422口建立设备网络。出色抗噪和多设备能力，在工业应用中建立连向PC机的分布式设备网络、其他数据收集控制器、HMI或者其他操作时，串行连接会选择RS-485。
RS-485是RS-422的**集，因此所有的RS-422设备可以被RS-485控制。RS-485可以用**过4000英尺的线进行串行通行。
c、什么是RS-422？
RS -422(EIA RS-422-A Standard)是Apple的Macintosh计算机的串口连接标准。
RS-422使用差分信号，RS-232使用非平衡参考地的信号。差分传输使用两根线发送和接收信号，对比RS-232，它能更好的抗噪声和有更远的传输距离。在工业环境中更好的抗噪性和更远的传输距离是一个很大的优点。
b、数据位：这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包，实际的数据不会是8位的，标准的值是5、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。比如，标准的ASCII码是0～127(7位)。扩展的ASCII码是0～255(8位)。如果数据使用简单的文本(标准ASCII码)，那么每个数据包使用7位数据。每个包是指一个字节，包括开始/停止位，数据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取，术语“包”指任何通信的情况。
c、奇偶校验位：在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式：偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况，串口会设置校验位(数据位后面的一位)，用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如，如果数据是011，那么对于偶校验，校验位为0，保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验，校验位位1，这样就有3个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据，简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收设备能够知道一个位的状态，**会判断是否有噪声干扰了通信或传输和接受的数据不同步。
d、波特率：这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的bit的个数。例如300波特表示每秒钟发送300个bit。当我们提到时钟周期时，我们就是指波特率例如如果协议需要4800波特率，那么时钟是4800Hz。这意味着串口通信在数据线上的采样率为4800Hz。通常电话线的波特率为14400，28800和36600。波特率可以远远大于这些值，但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通讯。
主要技术指标
（1）工作电压：
总线电压：总线24V
电源电压：DC24V
（2）监视电流：
总线电流≤1mA
电源电流≤6mA
（4）线制：与控制器采用无性信号二总线连接，与DC24V电源采用无性电源二总线连接
（5）输出容量：DC24V/1A（两组输出大容量之和为DC24V/1A）
（6）输出控制方式：脉冲、电平（继电器常开/常闭无源触点输出，脉冲启动时继电器吸合时间为10s）
（7） 出厂设置：两路常开检线方式
（8）使用环境：
温度：-10℃～+55℃
西门子S7-1500控制器提供了更高性能，位指令的处理时间低至1ns，浮点运算的指令处理时间低至10ns(取决于CPU类型，这在一次上市发布的产品中是不可能的)。背板总线的速度是S7-400PLC的40倍;由于代码生成得到优化，CPU的响应速度与现有控制器的CPU相比更快。
每个CPU都配有一个PROFINETIO(2端口 交换机)标准接口。CPU1516-3PN/DP另外还具有一个集成PROFINET基本接口，例如，可用于网络隔离。
除集成接口外，每个西门子S7-1500控制器还可通过通信模块或通信处理器进行扩展。这样就提供了很多其它连接方法，例如，通过PROFIBUS进行连接，通过以太网进行连接，或通过采用协议USS或ModbusRTU的串行接口进行连接。
CPU 1516-3 PN/DP 是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。
可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系统（PROFINET 智能设备）。集成式 PROFINET IO IRT 接口设计为 2-端口 交换机以便在系统中设立总线型拓扑。
附加的集成 PROFINET 接口，具有单的 IP 地址，可用于网络分离等。
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。
Design
CPU 1516-3 PN/DP 的配置如下：
功能强大的处理器：
CPU 处理每条二进制指令时间小于 10 ns。
大容量工作存储器：
1 MB 用于程序，5 MB 用于数据
SIMATIC 存储卡作为装载存储器；
具有数据记录和归档等附加功能
灵活的扩展能力：
单层配置，有多 32 个模块（CPU + 31个模块）
显示器的功能为：
显示概览信息，如站名称、上层名称、地址名称等。
诊断信息显示
模块信息显示
显示器设置显示
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
禁用/启用显示屏
启用保护级别
PROFINET IO IRT 接口用于通过 PROFINET 进行分布式 I/O 连接
PROFINET 接口用于网络分离
PROFIBUS DP 接口用于通过 PROFIBUS 进行分布式 I/O 连接
由于电镀自动生产线上有三台行车同时自动工作，所以系统采用了三台PLC和三台变频器，一台PLC和一台变频器控制一台行车；PLC选用的是三菱公司FX2n-48MR系列可编程控制器，变频器选用的是三垦公司ES-0.75K。行车在工作时通常都悬挂着电镀工件，如果行车在起动和停止的过程中速度太快或不够平稳，则悬挂的工件就容易掉下挂具，因此行车的速度用变频器控制使之可调，根据电镀生产线的实际情况，行车设计有快速、中速和慢速三种运行速度，频率分别设定为80Hz,40Hz和13Hz，行车作自动运行时，PLC通过检测安装在行车上的传感器的各种信号，向变频器发出指令，行车以慢速起动，运行平稳后就转人中速然后快速运行，在停止前，行车由快速转人中速，然后以慢速运行直至行车准确停在目标镀槽位置上；行车由慢速转中速转快速，再由快速转中速后转慢速，可以通过调整变频器的加、减速时间曲线平稳过渡。
行车动作步数显示主要是用于显示电镀工艺的执行过程，由PLC的输出口通过七段译码电路4511连接LED数码管显示，根据不同的电镀工艺要求，每台行车的动作步数从0步开始至几十步上百步不等，具体由PLC程序软件编制。
每台行车上安装有五个传感器，选用的是OMRON公司的电感式接近开关，其主要作用是负责行车上、下工件定位、镀槽定位以及行车运行过程向PLC发出变速信号等。
行车控制信号是通过外部的开关、按钮、按键等与PLC的输入端口连接，包括三台行车的联动控制和单台行车控制；单台行车控制只能控制本台的行车，不能控制另外的两台行车，单台行车控制设计有手动操作和自动运行模式选择、单周期和循环运行模式选择、紧急暂停以及行车程序动作步数的任意设定；联动控制设计有运行和复位操作按钮以及工艺选择，可以使三台行车自动、同步、循环不断地工作，可以选择不同的电镀工艺以镀出不同的工艺品种。
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