上海诗幕自动化设备有限公司
西门子S7-1500PLC模块CPU1513-1PN
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产品描述

工作电压24V 系列西门子S7-1500 输出频率24kHz 加工定制 货号咨询客服 规格原装进口 原装全新原装 发货地上海 CPU模块S7-1500 WIcc软件7.4 7.5版本
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, 第 1 个接口:PROFINET IRT 带双端口 交换机, 第 2 接口:PROFINET RT, 第 3 接口:以太网, 第 4 个接口:PROFIBUS, 1 ns 性能表现, 需要 SIMATIC 存储卡
SIPLUS S7-1500 系列控制器产品中的 CPU 拥有大容量的程序和数据存储器,适用于对程序作用域、性能和网络功能具备极高要求的苛刻型应用。
可用于实现安全等级达到 IEC 61508 的 SIL 3 以及 ISO 13849 的 PLe 的故障安全功能。
具有较高处理速度,适用于二进制和浮点运算
用于系列机器、机器以及工厂中的跨领域自动化任务
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
支持在集中式和分布式配置中采用 PROFIsafe。
PROFINET IO IRT 接口,带 2 端口 交换机
两个带立 IP 地址的、额外的 PROFINET 接口
西门子CPU1518-4PN/DPPROFINET I/O 控制器,用于经由 PROFINET 控制分布式 I/O。
PROFINET 智能设备,用于作为 SIMATIC 或非西门子 PROFINET IO 控制器环境下的智能 PROFINET 设备,连接到 CPU。
PROFIBUS DP 主站接口。
在 PROFIBUS 和 PROFINET 上实现等时同步模式
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
集成 Web 服务器,带有创建用户定义的 Web 站点的选项
CPU 1518F-4 PN/DP 是功能强大的 S7-1500 CPU。该 CPU 的程序和数据存储器容量极大,适用于既包含 I/O 还包含分布式自动化结构的应用中的标准和故障安全型任务。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 1518F-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 地址的其它集成式 PROFINET 接口可以用来实现网络隔离。
分布式 I/O 可通过 PROFIBUS(或 PROFIsafe)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。
应用
模拟量输出模块可以将 16 位数字值转换为电流或电压并输出到过程。例如,它们适合控制比例阀或小型伺服驱动器。
提供有以下模拟量输出模块:
AQ 2xU/I ST
2 通道模拟量输出模块;16 位分辨率;准确度 +/-0.3%;一个电压组;可设置诊断参数;可设置输出的替代值;在执行时间中进行校准
模块宽度 25 mm
AQ 4xU/I ST
4 通道模拟量输出模块;16 位分辨率;准确度 +/-0.3%;一个电压组;可设置诊断参数;可设置输出的替代值;在执行时间中进行校准
模块宽度 35 mm
AQ 8xU/I HS
8 通道模拟量输出模块;16 位分辨率;准确度 +/-0.3%;一个电压组;可设置诊断参数;可设置输出的替代值;高速 8 通道,125 µs;等时同步模式;在执行时间中进行校准
模块宽度 35 mm
功能
统一的显示和诊断方式:
故障(红色 LED)和运行(绿色 LED)模块状态显示
通道状态显示(通道已激活或已禁用,绿色 LED)或诊断显示(红色 LED)
显示 24 V DC 电源电压(绿色 LED)
支持的功能:
持续稳定的 16 位高分辨率
识别和维护数据 IM0 至 IM3
固件更新
与通道相关的参数分配
按通道诊断(取决于测量类型/测量范围)
可为输出设置替代值
在运行过程中进行校准
等时同步模式(取决于模块)
1 处理单元
处理器单元即CPU,一般由控制器、运算器和寄存器组成。CPU 通过地址总线、数据总线、控制总线与储存单元、输入输出单元、通信接口、扩展接口相连。CPU 是 PLC 的核心,输入单元将采集的输入信号传送到CPU,CPU执行用户程序并将运算结果传送到输出单元,用以驱动现场设备。选择CPU通常需要考虑一下几个方面:
·运算速度:不同的控制系统对控制的响应速度需求不同,对于要求响应时间较快的系统,则要求CPU的运算速度快,并尽快地将运算结果传送到输出单元。
运算速度性能指标可参考CPU指令执行时间。
·工作存储器:根据控制方案的复杂程度预估需要的工作存储器大小,考虑适当的余量。
·I/O带载能力: CPU通常使用I/O地址空间来描述其允许访问输入输出的能力,8个数字量通道占用1个字节地址空间,1个模拟量通道占用2字节地址空间。在具体选型时还需要根据实际情况考虑I/O余量占用的地址空间。此外有些CPU还有允许连接模块大数量限制。
·集成的通信接口:CPU通过通信接口进行编程组态,还可与人机界面、其他PLC系统、分布式I/O等实现数据交换。CPU集成的通信接口通常有MPI接口、PROFIBUS接口、PROFINET(PN)接口,根据通信对象(通信对象可以为编程设备、仪表、HMI、其他PLC系统等等)支持的电气接口标准以及所使用的通信协议选择集成通信接口。
2 储存器
PLC 的存储器包括系统存储器,装载存储器和工作存储器。系统存储器用于存放 PLC 的系统程序和内部寄存器, 装载存储器则用于存放 PLC 的用户程序,用户程序编译后被存放在工作存储器中执行。装载存储器通常为MC卡,支持外部扩展,而工作存储器是集成在CPU中并且无法扩展的,在选择CPU时需根据控制方案的复杂程度预估可能使用的工作存储器大小并留有适当余量。选择装载存储器通常只需选择不小于工作存储器大小的存储卡即可。
3 通信接口
通信接口的功能是通过这些通信接口可以和监视器、 打印机、 其他的 PLC 或是计算机相连, 从而实现“PLC与上位机”或“PLC与PLC”之间的通信。通信接口可以集成在CPU模块上使用内部总线与CPU通信,也可以使用单的通信接口模块通过外部总线与CPU通信。通信接口的选择首先确定通信对象接口的电气标准例如RS232、RS485、RJ45等,还需要确定使用的协议,常见的例如PROFINET,PROFIBUS总线协议,通过PROFINET和PROFIBUS总线,CPU可与分散在远端现场的输入输出单元进行数据交换,使PLC系统规模更易于扩充。
4 输入输出单元(I/O)
输入单元的作用是将按钮、行程开关或传感器等产生的信号输入 CPU,根据信号类型,输出单元的作用则是将 CPU 向外输出的信号转换成可以驱动外部执行元件的信号,以便控制接触器线圈等电器的通、断电。
输入输出单元主要分为模拟量输入模块,模拟量输出模块、数字量输入模块和数字量输出模块。模拟量输入模块测量电流、电压、电阻、热电偶等连续信号,模拟量输出模块输出电流、电压信号驱动现场执行器,模拟量输入输出模块需考虑处理信号的分辨率,响应时间以及信号测量范围。数字量输入模块应考虑信号电平、传输距离、隔离、供电方式,响应时间等应用要求。数字量输出模块应考虑不同的负载对PLC的输出方式的要求。
继电器输出模块具有使用电压范围广、导通压降小、有隔离作用等许多优点,但响应时间较长,所以动作不频繁的交、直流负载可以选择继电器输出
西门子S7-1500PLC模块CPU1513-1PN
图解法编程
图解法是靠画图进行 PLC 程序设计。常见的主要有梯形图法、逻辑流程图法、时序流程图法和步进顺控法。
(1) 梯形图法:梯形图法是用梯形图语言去编制 PLC 程序。这是一种模仿继电器控制系统的编程方法。其图形甚至元件名称都与继电器控制电路十分相近。这种方法很容易地就可以把原继电器控制电路移植成 PLC 的梯形图语言。这对于熟悉继电器控制的人来说,的一种编程方法。
(2) 逻辑流程图法:逻辑流程图法是用逻辑框图表示 PLC 程序的执行过程,反应输入与输出的关系。逻辑流程图法是把系统的工艺流程,用逻辑框图表示出来形成系统的逻辑流程图。这种方法编制的 PLC 控制程序逻辑思路清晰、输入与输出的因果关系及联锁条件明确。逻辑流程图会使整个程序脉络清楚,便于分析控制程序,便于查找故障点,便于调试程序和维修程序。有时对一个复杂的程序,直接用语句表和用梯形图编程可能觉得难以下手,则可以先画出逻辑流程图,再为逻辑流程图的各个部分用语句表和梯形图编制 PLC 应用程序。
(3) 时序流程图法:时序流程图法使首先画出控制系统的时序图(即到某一个时间应该进行哪项控制的控制时序图),再根据时序关系画出对应的控制任务的程序框图,后把程序框图写成 PLC 程序。时序流程图法很适合于以时间为基准的控制系统的编程方法。
(4) 步进顺控法:步进顺控法是在顺控指令的配合下设计复杂的控制程序。一般比较复杂的程序,都可以分成若干个功能比较简单的程序段,一个程序段可以看成整个控制过程中的一步。从整个角度去看,一个复杂系统的控制过程是由这样若干个步组成的。系统控制的任务实际上可以认为在不同时刻或者在不同进程中去完成对各个步的控制。为此,不少 PLC 生产厂家在自己的 PLC 中增加了步进顺控指令。在画完各个步进的状态流程图之后,可以利用步进顺控指令方便地编写控制程序。
2. 经验法编程
经验法是运用自己的或别人的经验进行设计。多数是设计前先选择与自己工艺要求相近的程序,把这些程序看成是自己的“试验程序”。结合自己工程的情况,对这些“试验程序”逐一修改,使之适合自己的工程要求。这里所说的经验,有的是来自自己的经验总结,有的可能是别人的设计经验,就需要日积月累,善于总结。
3. 计算机设计编程
计算机设计是通过 PLC 编程软件在计算机上进行程序设计、离线或在线编程、离线仿真和在线调试等等。使用编程软件可以十分方便地在计算机上离线或在线编程、在线调试,使用编程软件可以十分方便地在计算机上进行程序的存取、加密以及形成 EXE 运行文件。
7.3.2 PLC 软件系统设计的步骤
在了解了程序结构和编程方法的基础上,就要实际地编写 PLC 程序了。编写 PLC 程序和编写其他计算机程序一样,都需要经历如下过程。
1. 对系统任务分块
分块的目的就是把一个复杂的工程,分解成多个比较简单的小任务。这样就把一个复杂的大问题化为多个简单的小问题。这样可便于编制程序。
2. 编制控制系统的逻辑关系图
从逻辑关系图上,可以反应出某一逻辑关系的结果是什么,这一结果又英国导出哪些动作。这个逻辑关系可以是以各个控制活动顺序为基准,也可能是以整个活动的时间节拍为基准。逻辑关系图反映了控制过程中控制作用与被控对象的活动,也反应了输入与输出的关系。
运行 CPU 所需的 SIMATIC 存储卡。
可以通过 TIA Portal 作为一个XML文件导出 S7-1500 的 OPC UA 地址区域。另外提供 XML 转换器从导出的地址区过滤用户定义的 OPC UA 变量。
生成一个OPC UA导出文件
PLC 标签和DB 变量可以通过为 OPC UA 客户端的离线工程 导出的 XML 文件来释放到你的 OPC UA 配置中。XML文件是基于OPC基金会的XML模式。
西门子S7-1500PLC模块CPU1513-1PN
在使用OLM的时候考虑到光纤电缆的组态,这样PROFIBUS总线的参数就被STEP 7重新计算并改变。
在使用OLM(光纤链路模块)时,必须考虑到光纤电缆的组态。STEP 7会根据光纤电缆的组态重新计算PROFIBUS的参数。在这里,必须使“时间间隙”适应网络规模,网络拓扑结构和传输速率。
用户必须改变PROFIBUS参数,因为电缆和网络元件以及网络元件的机制会信息。如果给“时间间隙”组态了一个太低的值,可能会OLM(LED会闪红/绿灯)的功能错误和错误显示。
每个CPU有两个PTO/PWM(脉冲列/脉冲宽度调制器)发生器,分别通过数字量输出点Q0.0或Q0.1输出高速脉冲列和脉冲宽度可调的波形。
PTO/PWM发生器与输出映像寄存器共同使用Q0.0及Q0.1。当Q0.0或Q0.1被设置为PTO或PWM功能时,PTO/PWM发生器控制输出,在输出点禁止使用数字输出功能,此时输出波形不受映像寄存器的状态、输出强制或立即输出指令的影响。不使用PTO/PWM发生器时,Q0.0与Q0.1作为普通的数字输出使用。建议在启动PTO或PWM操作之前,用R指令将Q0.0或Q0.1的映像寄存器置为0。
脉冲列(PTO)功能提供周期与脉冲数目可由用户控制的方波(50%占空比)输出,脉冲宽度与脉冲周期之比称为占空比。脉冲宽度调制(PWM,简称脉宽调制)功能提供连续的、周期与脉冲宽度可由用户控制的输出。
每个PTO/PWM生成器有一个8位的控制字节,一个16位无符号的周期值或脉冲宽度值,以及一个无符号32位脉冲计数值。这些值全部存储在的存储器(SM)区,它们被设置好后,通过执行脉冲输出指令(PLS)来启动操作。PLS指令使S7-1500读取SM位,并对PTO/PWM发生器进行编程。
通过修改SM区(包括控制字节),然后再执行PLS指令,可改变PTO或PWM输出波形的特性。将控制字节(SM67.7或SM77.7)的PTO/PWM允许位置为0,然后执行PLS指令,则在任意时刻均可禁止PTO或PWM波形输出。
RTA指令将输入的实数(浮点数)转换成ASCII码字符串,转换结果送入OUT开始的3~15个字节中。使ENO=0的错误条件:0006(间接地址),SM4.3(运行时间),无输出(格式非法)。
输出缓冲区的大小始终为12字节,FMT各位的意义和输出缓冲区格式化的规则同ITA指令,FMT和OUT均为字节变量。
格式操作数FMT的定义如图9-16所示,输出缓冲区的大小由ssss区的值,ssss=3~15。输出缓冲区中小数部分的位数由nnn,nnn=0~5。如果n=0,则显示整数。nnn>5或输出缓冲区过小,无法容纳转换数值时,用ASCⅡ码空格填充整个输出缓冲区。位C用逗号(c=1)或小数点(c=0)作整数和小数部分的分隔符,FMT和OUT均为字节变量。
S7-1500增强型可编程控制器
概述
•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
•具有高性能和可用性
•可通过 Totally Integrated Automation Portal 平台中的 STEP 7 Professional V12 及更高的型号进行组态
SIMATIC 自动化系统
为确保设备和工厂中灵活经济的自动化生产运行,则需根据具体应用选择解决方案。
SIMATIC 产品系列中包括以下各种功能强大的系统:
• SIMATIC S7-1500 自动化系统,高复杂性和高系统性能要求的工厂选择。SIMATIC S7-1500 控制器中包含有 SIMATIC S7-1200 Basic 控制器的各种基本功
能。
• 使用 SIMATIC ET 200SP 分布式控制器时,还可使用 ET 200SP 应用中的 S7-1500 功能,进行系统扩展或操作为单机系统。
SIMATIC 控制器集成在 Totally Integrated Automation Portal 中,用于确保数据的高度一致以及全系统统一的操作方式。正是基于这些集成的功能,在 TIA
Portal 进行工程组态可确保所有功能数据的高度一致。
SIMATIC 自动化系统概述
SIMATIC S7-1500 自动化系统支持所有适用的通信标准。通过 SIMATIC S7-1500 中的集成工艺功能,还可实现各种运动控制。
SIMATIC S7-1500 控制器也可用作故障安全控制器,可对所有组件进行诊断操作,*简化了故障排查过程。而集成的显示器,又进一步简化了参数的分配过程。
不仅如此,集成的安全功能又为安全网络的组态提供了额外安全保障。
西门子S7-1500PLC模块CPU1513-1PN
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, 第 1 接口,PROFINET IRT 带双端口 交换机, 第 2 接口,以太网, 第 3 接口,以太网, 第 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。
现场设备
SIMATIC S7-200、S7-1200、S7-300
C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP
SIMATIC S7-400(仅通过 CP 443-5)
SIMATIC S7-1500(只能通过 CP/CM 1542-5)
安装有 STEP 7 的编程器/PC 或 SIMATIC HMI 面板仅使用部分通过 PROFIBUS DP 运行的 PG 和 OP 功能。
接口模块中集成的系统电源将为背板总线提供 14 W 的电力。通过预计电量计算,可确定接口模块可操作的 I/O 模块数目(不带可选电源)。具体工作原理,请参见“供电平衡计算”部分。
为 IM 155-5 PN BA 接口模块使用集成电源。不能使用其它系统电源 (PS)。接口模块的右侧多可以插入 12 个模块。
以下内容适用于接口模块 IM 155-5 PN ST 和 IM 155-5 PN HF:多支持三个系统电源 (PS)。可以将一个系统电源 (PS) 插入到接口模块的左侧,另外两个系统电源 (PS) 插入到接口模块的右侧。
如果在接口模块的左侧插入一个系统电源 (PS),则将生成总共 32 个模块的组态(接口模块右侧多 30 个模块)。如果需要在接口模块的右侧使用其它系统电源 (PS),则这些电源也会占用一个插槽。
标准机器项目是使用一组创新功能的 STEP 7 项目,它们支持轻松组态和调试标准机器或具有模块化结构的机器的灵活自动化解决方案。
硬件配置包含作为 IO 控制器的 S7-1500 CPU 以及作为“PROFINET IO 系统主站”的已连接 IO 设备。该主站采用配置,可以根据该配置为不同的标准机器派生不同的选项,例如 IO 系统随配置的不同而异。
可以提升所有级别的灵活性
标准机器项目具有以下集中式特性:
从一个具有工程组态的项目(IO 系统主站),可以加载多个不同的标准机器版本(IO 系统选项)。标准机器项目涵盖 IO 系统的所有版本(选项)。
IO 系统选项可以使用简单的工具本地集成到现有网络中。
以多种方式提供灵活性:
如果组态合适,可以使用简单的工具本地调整 IO 控制器的 IP 地址参数。这样就可以将标准机器轻松集成到不同的工厂中,或者多次连接到网络中。
具有这种特性的 IO 系统被称为“可多次使用的 IO 系统”。
如果组态和编程合适,就可以本地操作 IO 系统选项的不同设置(所用 IO 设备的选择或 IO 设备的排列不同)。
由于 IO 系统的特定组态可由用户程序控制,因此这被称为“IO 系统的组态控制”。
如果组态和编程合适,您还可以立于上述功能,在一个项目中使用集中式设备或分布式 I/O 设备的不同站选项。设备的模块选择和排列可以不同。
由于站的具体组态由用户程序控制,这也被称为“组态控制”。
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。
SIMATIC S7-1500(非 S7-155R/H)通过通信模块或带有集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。通过带有 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或通讯模块,可构建一个高速的分布式自动化系统,并且使得操作大大简化。
从用户的角度来看,PROFIBUS DP 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)。
http://www.absygs.com

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