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西门子S7-1500主机模块CPU1515-2PN
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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,不在次上市发布范围内)。背板总线的速度是 S7-400 PLC 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 PROFINET IO (2 端交换机)标准接口。CPU 1516-3PN/DP 另外还具有一个集成 PROFINET 基本接口,例如,可用于网络隔离。通过集成的 PROFIBUS 的接口,可以将 PROFIBUS 节点连接至 CPU 1516-3 PN/DP。
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
PROFINET IO IRT 接口,带 2 端交换机
PROFINET I/O 控制器,用于在 PROFINET 上运行分布式 I/O
用于连接 CPU 作为 SIMATIC 或 非西门子 PROFINET I/O 控制器下的 PROFINET 设备的 PRIFINET 智能设备
OPC UA 服务器(数据访问)作为运行时选件,可轻易将 SIMATIC S7-1500 连接至第三方设备/系统
等时同步模式
输出和其他编程元件,虽然它们使用与继电器控制电路相同的“线圈”名称,但它们不是实际的物理继电器。该程序仅通过给PLC中某个存储器的数据“位”状态赋值来控制上述线圈的输出。数据“位”设置“1”对应线圈的“通电”;数据“位”设置“0”对应“断电”。因此,它与继电控制电路的区别在于:
(1)PLC程序的执行严格按照“自上而下”和“从左至右”的梯形图进行。在同一PLC程序执行周期内,执行的指令输出状态不能改变(执行的指令输出状态只能在下一个周期内改变)。有效利用PLC的这种程序执行特性,可以设计出许多不同于继电器控制电路的逻辑,如“边缘”处理信号等。
(2)如有必要,可在程序中多次分配梯形图中的“输出线圈”,即所谓的“重复线圈”可在梯形图中使用。梯形图中的连接
“连接”的性质和特性仅表示PLC中指令的处理顺序关系(“从上到下”、“从左到右”)。它不像继电器控制电路那样有实际电流。因此,梯形图中的每个输出线圈都应有自己立的逻辑控制“电路”(即清晰的逻辑控制关系)。继电器不能在控制电路中的不同输出线圈之间使用,通常使用“桥型连接”模式通过以后的执行条件来改变已完成的指令输出。
西门子PLC S7-1500系列的标准型CPU包含CPU1511,CPU1513,CPU1515,CPU1516,CPU1517,CPU1518;同时包 含上述类型的故障安全型CPU,它们的主要特点有:
(1)集成有多个Profinet接口,不同型 号的接口数量不同,有1-4个接口;
(2)位处理速度快,可以达到60ns-1ns;
(3)程序内存可以达到150KB-6MB;
(4)数据内存具有1MB-20MB;
(5)运动控制功能强大,包括外部编码器,输出凸轮,测量输入;速度和位置轴,相对同步,集成PID控制;高速计数,PWM,PTO输出等。
2. 模块化CPU-工艺型CPU
西门子PLC S7-1500系列的工艺型CPU包含CPU1511T,CPU1515T,CPU1516T,CPU1517T;同时包 含上述类型的故障安全型CPU,它们的主要特点有:
(1)集成有多个Profinet接口,不同型 号的接口数量不同,有1-4个接口;
(2)位处理速度快,可以达到60ns-2ns;
(3)程序内存可以达到225KB-3MB;
(4)数据内存具有1MB-8MB;
(5)运动控制功能强大,除了标准型CPU的运动控制功能外,还包括同步,凸轮同步,路径插补功能。
3. 模块化CPU-MFP-CPU
西门子PLC S7-1500系列的MFP-CPU是推出的一款产品,型号为CPU1518-4PN/DP MFP,同时包含故障安全型CPU,它的主要特点有:
(1)集成有3-4个Profinet接口
(2)位处理速度非常快,可以达到1ns
(3)程序内存可以达到4MB;
(4)数据内存具有20MB;
(5)运动控制功能强大,包括外部编码器,输出凸轮,测量输入;速度和位置轴,相对同步,集成PID控制;高速计数,PWM,PTO输出等
(6)可支持C/C++语言
4. 紧凑型CPU
西门子PLC S7-1500系列的紧凑型CPU包含CPU1511C和CPU1512C,它们的主要特点有:
(1)集成有1-2个Profinet接口;
(2)位处理速度快,可以达到60ns-48ns;
(3)程序内存可以达到175KB-250KB;
(4)数据内存具有1MB
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。
西门子S7-1500主机模块CPU1515-2PN
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。无需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。
西门子S7-1500主机模块CPU1515-2PN
数字式输出模块, DQ32xDC 24V/0.5A BA, 32 条通道,每组 8 条, 4A 每组 包括推入式正面连接器在内
在实际应用中如果PLC组态工艺对象时,当“与驱动装置进行数据交换”及“与编码器进行数据交换”时选择了“运行时自动应动驱动值”及“自动进行编码器值数据交换”时,常常会遇到PLC控制V90 PN起动运行工作不正常的问题,如PLC起动后调用MC_Power功能块对驱动器进行使能时,功能块出现16# 8001错误代码,工艺对象显示“与设备(驱动装置或编码器)通信故障”报警等。
为了避免这些问题,请按照本文说明调用MC_Power命令。
2 回答
当通过1200/1500 PLC通过组态工艺对象的方式对V90进行控制时,需要使用MC_Power功能块对驱动器进行使能。某些工况下,要求设备启动后,PLC立即通过MC_Power对驱动器进行使能,因此用户在编写驱动使能程序时,将MC_Power的Enable管脚给定为常1,如果这样编程则需要保证驱动器、编码器与控制器通讯正常。但是,如果PLC先于驱动器完成启动,这样编程MC_Power将无常完成使能过程,功能块会报16#8001错误,而且工艺对象会出现“与设备(驱动装置或编码器)通信故障”报警,,只有对工艺对象的故障完成确认后才可以正常使能。
数据的存取方式
(1)“位”存取方式:位存储单元的地址由字节地址和位地址组成,如I3.2,其中的区域标识符“I”表示输入(Input),字节地址为3,位地址为2。如图:
这种存取方式称为“字节·位”寻址方式。
(2)“字节”存取方式:输入字节IB3(Byte)由I3.0~I3.7这8位组成。
(3)“字”存取方式:相邻的两个字节组成一个字,一个字中的两个字节的地址必须连续,且低位字节在一个字中应该是高8位,高位字节在一个字中应该是低8位。IW14表示由IB14和IB15组成的1个字,IW14中的I为区域标识符,W表示字(Word),14为起始字节的地址。IW14中的IB14应该是高8位,IB15应该是低8位。
(4)“双字”存取方式:相邻的四个字节表示一个双字,四个字节的地址必须连续。低位字节在一个双字中应该是高8位。ID12表示由IB12~IB15组成的双字,I为区域标识符,D表示存取双字(Double Word),12为起始字节的地址。ID12中的IB12应该是高8位,IB15应该是低8位。
连接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网总线系统的通信处理器。
用于点到点连接的通信处理器
多点接口 (MPI), 集成在 CPU 中;
是一种经济有效的方案,可以同时连接编程器/PC、人机界面系统和其它的 SIMATIC S7/C7 自动化系统。
PROFIBUS DP进行过程通信
SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。通过带有 PROFIBUS DP 主站/从站接口的 CPU,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)。
3.编程器
PLC在正式运行时,不需要编程器。编程器主要用来进行用户程序的编制、存储和管理等,并将用户程序送入PLC中,在调试过程中,进行和故障检测。S7-200系列PLC可采用多种编程器,一般可分为简易型和智能型。
简易型编程器是袖珍型的,简单实用,价格低廉,是一种很好的现场编程及监测工具,但显示功能较差,只能用指令表方式输入,使用不够方便。智能型编程器采用计算机进行编程操作,将的编程软件装入计算机内,可直接采用梯形图语言编程,实现在线监测,非常直观,且功能强大,S7-200系列PLC的编程软件为STEP7-Micro/WIN。
4.程序存储卡
为了保证程序及重要参数的安全,一般小型PLC设有外接EEPROM卡盒接口,通过该接口可以将卡盒的内容写入PLC,也可将PLC内的程序及重要参数传到外接EEPROM卡盒内作为备份。程序存储卡EEPROM有6ES 7291-8GC00-0XA0和6ES 7291-8GD00-0XA0两种,程序容量分别为8K和16K程序步。
5.写入器
写入器的功能是实现PLC和EPROM之间的程序传送,是将PLC中RAM区的程序通过写入器固化到程序存储卡中,或将PLC中程序存储卡中的程序通过写入器传送到RAM区。
6.文本显示器
文本显示器TD200不仅是一个用于显示系统信息的显示设备,还可以作为控制单元对某个量的数值进行修改,或直接设置输入/输出量。
西门子S7-1500主机模块CPU1515-2PN
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优先级传送。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。
SIMATIC S7‑1500 自动化系统应用灵活,可适用于设备与工厂工程组态中的各种控制应用。而且组态可扩展,用户可根据当地条件对 PLC 现场进行调整。
除了 S7-1500 中的标准运动控制功能和工艺功能之外,SIMATIC S7-1500 T-CPU 还包含诸如增强型同步操作和凸轮 功能等各种附加功能。
SIMATIC S7‑1500 自动化系统符合 IP20 防护等级的要求,适合应用在干燥环境以及安装在控制柜中。
可选择使用 SIMATIC S7-1500R/H CPU(冗余或容错 CPU)来提高系统可用性。为了能够在需要时从主 CPU 切换到备用 CPU,会在两个 CPU 上同步处理用户程序。
PC Access是S7- 200和所连接PC之间数据交换的理想基础-与通讯链路选择无关(PPI,调制解调器,以太网/IT CP)。作为一个OPC服务器,PC ACCESS使您可以使用Microsoft Excel写或读S7- 200数据,或任何其它OPC客户端应用程序。
在上述通信方式下,由于只用两根线进行数据传送,所以不能够利用硬件握手信号作为检测手段。因而在PC机与PLC通信中发生误码时,将不能通过硬件判断是否发生误码,或者当PC与 PLC工作速率不一样时,就会发生冲突。这些通信错误将导致PLC控制程序不能正常工作,所以必须使用软件进行握手,以保证通信的可靠性。
由于通信是在PC机以及PLC之间协调进行的,所以PC机以及PLC中的通信程序也必须相互协调,即当一方发送数据时另一方必须处于接收数据的状态。所示分别是PC、PLC的通信程序流程。
2018/10/17 12:21:59
通信程序的工作过程:PC每发送一个字节前首先发送握手信号,PLC收到握手信号后将其传送回PC,PC只有收到PLC传送回来的握手信号后才开始发送一个字节数据。PLC收到这个字节数据以后也将其回传给PC,PC将原数据与PLC传送回来的数据进行比较,若两者不同,则说明通信中发生了误码,PC机重新发送该字节数据;若两者相同,则说明PLC收到的数据是正确的,PC机发送下一个握手信号,PLC收到这个握手信号后将前一次收到的数据存入的存储区。这个工作过程重复一直持续到所有的数据传送完成。
采用软件握手以后,不管PC与PLC的速度相差多远,发送方永远也不会超前于接收方。软件握手的缺点是大大降低了通信速度,因为传送每一个字节,在传送线上都要来回传送两次,并且还要传送握手信号。但是考虑到控制的可靠性以及控制的时间要求,牺牲一点速度是值得的,也是可行的。
PLC方的通信程序只是PLC整个控制程序中的一小部分,可将通信程序编制成PLC的中断程序,当PLC接收到PC发送的数据以后,在中断程序中对接收的数据进行处理。PC方的通信程序可以采用VB、VC等语言,也可直接采用西门子组态软件
http://www.absygs.com

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