西门子CPU1512SP-1PN
- 用于 SIMATIC S7-1500 的标准 CPU：
CPU 1511-1 PN、CPU 1513-1 PN、CPU 1515-2 PN、CPU 1516-3 PN/DP、CPU 1517-3 PN/DP、CPU 1518-4 PN/DP、CPU 1518-4 PN/DP ODK - 用于 SIMATIC S7-1500 的故障安全 CPU：
CPU 1511F-1 PN、CPU 1513F-1 PN、CPU 1515F-2 PN、CPU 1516F-3 PN/DP、CPU 1517F-3 PN/DP、CPU 1518F-4 PN/DP、CPU 1518F-4 PN/DP ODK - 用于 SIMATIC S7-1500 的紧凑型 CPU：
CPU 1511C-1 PN, CPU 1512C-1 PN - 用于 SIMATIC S7-1500 的技术型 CPU：
CPU 1511T-1 PN, CPU 1515T-2 PN, CPU 1517T-3 PN/DP, CPU 1517TF-3 PN/DP - 具有不同的性能等级，满足不同的应用领域
河南兆阳自动化科技有限公司
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标准型 CPU
| 特点 | CPU 1511-1 PN | CPU 1513-1 PN | CPU 1515-2 PN | CPU 1516-3 PN/DP | CPU 1517-3 PN/DP | CPU 1518-4 PN/DP | CPU 1518-4 PN/DP ODK |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 程序用工作存储器，集成 | 150 KB | 300 KB | 500 KB | 1 MB | 2 MB | 4 MB | 4 MB |
| 数据用工作存储器，集成 | 1 MB | 1.5 MB | 3 MB | 5 MB | 8 MB | 20 MB | 20 MB，ODK 版本需要额外 20 MB |
| 装载存储器 | 通过 SIMATIC 存储卡插入 | 通过 SIMATIC 存储卡插入 | 通过 SIMATIC 存储卡插入 | 通过 SIMATIC 存储卡插入 | 通过 SIMATIC 存储卡插入 | 通过 SIMATIC 存储卡插入 | 通过 SIMATIC 存储卡插入 |
| 显示屏对角尺寸 | 3.45 cm | 3.45 cm | 6.1 cm | 6.1 cm | 6.1 cm | 6.1 cm | 6.1 cm |
| 命令执行时间 | |||||||
| 0.06 μs | 0.04 μs | 0.03 μs | 0.01 μs | 0.002 μs | 0.001 μs | 0.001 μs |
| 0.072 μs | 0.048 μs | 0.036 μs | 0.012 μs | 0.003 μs | 0.002 μs | 0.002 μs |
| 0.096 μs | 0.064 μs | 0.048 μs | 0.016 μs | 0.003 μs | 0.002 μs | 0.002 μs |
| 0.384 μs | 0.256 μs | 0.192 μs | 0.064 μs | 0.012 μs | 0.006 μs | 0.006 μ
|
用户程序运行在CPU模块中，CPU模块内没有程序装载存储器，程序存储在专用的存储卡中里，概念同S7-300。存储卡需要单独订货。CPU目前有三种型号：
? CPU 1511-1 PN
? CPU 1513-2 PN
? CPU 1516-3 PN/DP
三个CPU型号从上至下性能由低到高排列，区别于指令执行速度，各种地址空间尺寸，内存大小，集成通讯口种类个数等等方面，具体请参考对应的CPU手册。
2.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
? …
型号简介：
- DI： Digital input，数字量输入
- 32x24VDC：共32个输入通道 (点) ，电压规格为直流24V
- 16x230VDC：共16个输入通道 (点) ，电压规格为交流230V
- BA：Basic，基本型
- HF：High feature, 高性能型
- SRC： Source Input， 源型输入 ，未标识为漏型。
4.S7-1500的数字量输出模块
? DQ 16x24VDC/0. ST
? DQ 32x24VDC/0. ST
? DQ 8x24VDC/2A HF
? DQ 8x230VAC/2A ST
? DQ 8x230VAD/ ST
型号简介，以*个型号为例：
- DQ： Digital Ouput, 数量输出
- 16x24VDC：共16个输出通道，输出电压为DC24V, 容量每个通道zui大0. 。
- HF：High Feature, 高性能型，通常意味着模块带诊断功能。相对应的是ST(Standard，标准)型，无诊断功能。
5.S7-1500的模拟量输入模块
? AI 8xU/I HS
? AI 8xU/I/RTD/TC ST
? …
以*个型号为例，型号简介：
- 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
- S7-1500电源选型按模块消耗的功率选，TIA 博途软件提供电源计算：
根据软件提供的模块功率可以选电源模块， 需要提一下是上图的选项：
“Supply voltage L+ connected”选中，意思是CPU的电源端子有输入，CPU(也)提供背板的电源供电。
8.S7-1500安装需要专用导轨，导轨按长度分，有这么几种规格：
160mm，482mm，530mm，830mm，2000mm。
9.编程使用的工具是TIA博途软件，使用以太网网线直接连接计算机网卡与CPU1500就可以下载程序。
软件：SIMATIC STEP 7 Professional V12
10.zui后简单介绍一个S7-1500的选型配置。
假设需要选一个S7-1500本地站，包含24VDC DI 40点，24VDC DQ 28点，0～10V电压模拟量输入3个点，4～20mA电流输入3个点，4～20mA电流输出5个点。
这里我们选型为：
| 序号 | 名称 | 型号 | 数量 |
|---|---|---|---|
| 1 | 导轨 | DIN rail S7-1500, 482 mm | 1 |
| 2 | 电源 | PS 60W 120/230V AC/DC | 1 |
| 3 | CPU | CPU 1511-1 PN | 1 |
| 4 | 存储卡 | Memory card, 4 MB | 1 |
| 5 | 数字量输入模块 | DI 16x24VDC HF | 1 |
| 6 | 数字量输入模块 | DI 32x24VDC HF | 1 |
| 7 | 数字量输入模块 | DQ 32x24VDC/0. ST | 1 |
| 8 | 数字量输入模块 | AI 8xU/I HS | 1 |
| 9 | 数字量输入模块 | AQ 8xU/I HS | 1 |
| 10 | 前连接器 | 螺钉型, 40针 | 1 |
| 11 | 编程软件 | STEP 7 Professional V12 | 1 |
- S7-1500 控制器产品系列中的入门级 CPU
- 适用于对程序范围和处理速度具有中等要求的应用
- 在具有集中式和分布式 I/O 的生产线上作为集中式控制器使用
- PROF IO IRT 接口，带 2 端口交换机
- PROF I/O 控制器，用于在 PROF 上运行分布式 I/O
- 用于连接 CPU 作为 SIMATIC 或非西门子 PROF IO 控制器下的 PROF 设备的 PRIF I-Device
- 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 ess
- OPC UA Security
- OPC UA Methods Call，支持
- OPC UApanion Specifications
- 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，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
注：
SIMATIC 存储卡（用来运行 CPU）
CPU 1511-1 PN 是经济型入门级 CPU，用于不连续生产技术中对处理速度和响应速度要求不高的应用。 CPU 1511-1 PN/DP 可以用作 PROF IO 控制器，也可以用作分布式智能设备 （PROF 智能设备）。 集成式 PROF 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。 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。
CPU 1511-1 PN 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 60 ns。 - 大容量工作存储器：
150KB，用于程序；1 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
- 显示可由用户定义的徽标
- 显示设置
- 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
- PROF IO IRT 接口用于通过 PROF 进行分布式 I/O 连接
西门子CPU1512SP-1PN
- 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
- 由于背板总线速度显著提高，CPU 的响应时间缩短
- 功能强大的网络连接：
每个 CPU 均标配PROF IO IRT（2 端口交换机）标准接口。
- 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精确的传动，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 控制质量
- 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。
- 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。 - 显示器上可能的操作：
设置 CPU 或所连接以太网通信处理器的地址、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。
- 显示概览信息：
- 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一致显示系统诊断信息（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，无须进行特殊组态
- 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交换）
- 配方和归档以 csv 文件保存在 SIMATIC 存储卡中；
- 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 。
