上海赞国自动化科技有限公司
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西门子plc s7-1500工艺模块介绍
西门子plc s7-1500系列是西门子plc系列的创新产品，它在性价比，运行能力，通讯功能，扩展性能，响应速度，显示功能等方面，相比西门子plcs7-300系列，西门子plc s7-400系列都有了大幅提升。从而为用户在自动化控制系统的配置中提供了更加优秀的解决方案。西门子plc s7-1500为用户准备了工艺模块，用户可以根据现场需求进行选择，以便组成更加合理的控制系统。本文下面就来介绍一下西门子plc s7-1500系列的工艺模块，为您在选择时提供参考。 西门子plc s7-1500系列的工艺模块，分为计数工艺模块和位置工艺模块两种，下面来分别进行说明：
1. 计数工艺模块
西门子plc s7-1500系列的计数工艺模块，可以实现高速计数和测量，并能对快速信号进行预处理;它可以在西门子plc s7-1500的cpu中进行集中操作，也能在et200分布式i/o中操作。计数模块可以连接信号增量式编码器，24v非对称，带有或不带方向信号的脉冲编码器，正向或反向脉冲编码器等。它可以实现频率，周期，速度的测量，每个计数通道有3个di，用来启动，停止，捕获及同步，2个dq用于计数比较器和极限值;
2. 位置工艺模块
西门子plc s7-1500系列的位置工艺模块，可以连接
模拟量扩展模块
模拟量扩展模块提供了模拟量输入/输出的功能，优点如下：
1、适应性
可适用于复杂的控制场合
2、直接与传感器和执行器相连，12位的分辨率和多种输入/输出范围能够不用外加放大器而与传感器和执行器直接相连，例如em231 rtd模块可直接与pt100热电阻相连
3、灵活性
当实际应用变化时，plc可以相应地进行扩展，并可非常容易的调整用户程序。
定位模块
em 253是一个用于简单定位任务的功能模块（1轴）。可以将它连接到步进电机和伺服电机，通过高频脉冲输入从micro stepper连接到高性能伺服驱动器。
em 253定位模块以与扩展模块相同的方式进行安装，通过一体化连接电缆连接到s7 - 200扩展总线。
连接之后，从cpu自动读出配置数据
该模块具有以下特点：
-用于来自过程信号的5位输入
-驱动器直接激活用24脉冲输出（向前/向后或者速度/方向）
-2控制输出（dis；clr）。
-12个状态led
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称重模块
siwarex ms是一种多用途称重模块，用于各种简单称重和力测量任务。在simatic s7-200自动化系统中可以很容易安装地紧凑型模块。可以在simatic cpu中直接访问实际重量的数据，无需任何额外接口。
1、使用65000件高分辨率和0.05％的准确度测量重量或者力
2、通过rs232接口，使用siwatool ms pc程序简便地调整规模支持更换模块，无需更新规模调整
3、针对在ex 2区使用，通过ex接口为1区供电的本质安全测压元件
热电偶模块em231（模拟模块）
热电偶模块em231是一个采用标准热电偶和高精度温度传感器。在±80 mv范围内也可能检测到低电平模拟信号。热电偶模块em231可以与cpu 222，224和226配套使用。
4个或者8个模拟输入
不同的测量范围：j，k，t，e，r，s和n型热电偶；±80 mv的模拟信号采集检查开放线路
冷连接点的补偿
温度刻度：可以将测得的温度规定为°c或者°f。
热电阻模块em231 rtd（模拟模块）
热电阻模块em231是一个采用标准电阻温度检测器的高精度温度传感器。它们可以与cpu222，224和226配套使用。热电阻模块应安装在低温度波动的位置处，从而确保高的准确度和可重复性。
两个或四个温度检测器用模拟输入
全部电阻温度检测器必须为相同类型
在墙或者din导轨上直接安装
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电话：187二二幺九 二二九六
s7-1500标准 cpu
不同性能级别的 7 种标准 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
simatic s7-1500 的电源
用于将交流或直流电源电压转换为内部电路所需的工作电压
25 w 或 60 w 输出功率
可用于 s7-1500 或 et 200mp
通过 step 7 v12 进行组态及更高型号
s7-1500系统电源
应用
电源 (ps) 通过背板总线为 s7-1500 模块的内部电路供电。例如，如果由 cpu 或接口模块向背板总线提供的电源不足以为所有连接的模块供电，或者应在 s7-1500 配置中或在 et 200mp 的分布式配置中实现一个以上电源段，就要使用这些电源。
设计
电源是用螺丝直接固定到 s7-1500 安装导轨上的，并通过 u 型连接器与上游或下游模块相连。
电源的前面包括：
状态和故障诊断显示 led
故障 (error)、运行 (run)、维护 (maint)
电源还包括：
接通/ 关断开关
电源端子
功能
特性：
取决于模块类型的额定输入电压
取决于模块类型的输出功率
电源缓冲
与总线实现电流隔离
电源模块支持以下功能：
固件更新
识别和维护数据 i&m0 至 i&m3
在运行模式下组态
诊断消息
诊断中断
概述
适用于具有中等/较高要求的应用的 cpu，用于 s7-1500 控制器产品系列中的程序/数据存储
具有高处理速度，适用于二进制和浮点运算
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 端口交换机
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
配备单独 ip 地址的附加 profinet 接口可用于网络隔离，或用于连接更多 profinet io rt 设备，又或者作为 i-设备用于高速通信。
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
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
注：
应用
cpu 1515-2 pn 是具有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。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 接口设计为双端口交换机以便在系统中设立总线型拓扑。配备单独 ip 地址的额外集成 profinet 接口可用于网络隔离，或用于连接更多 profinet io rt 设备，又或者作为 i-设备用于高速通信。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 1515-2 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 30 ns。
大容量工作存储器：
500 kb，用于程序；3 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、高级别名称、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 接口用于通过 profinet 进行分布式 i/o 连接
profinet 接口用于网络分离
功能
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着提高，cpu 的响应时间缩短
功能强大的网络连接：
每个 cpu 均标配profinet io irt（2 端口交换机）标准接口。此外，cpu 1515-2 pn 的特点是具备第二个 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。
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）
编程
使用 step 7 professional v13 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。
s7-1200 程序可通过复制/粘贴手段转移至 s7-1500
欢迎来电： 187 二二幺九 二二九六
标准型 simatic s7-1500：
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 mfp
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 mfp
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 1511tf-1 pn，cpu 1515t-2 pn，cpu 1515tf-2 pn，cpu 1516t-3 pn/dp，cpu 1516tf-3 pn/dp，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
西门子s7-1500
中央处理单元
具有不同性能范围的 5 种标准 cpu 可用于 simatic s7-1500：
cpu 1511-1 pn:
适用于对程序范围和处理速度具有中等要求的应用，用于通过 profinet io 进行分布式配置。
cpu 1513-1 pn:
适用于对程序范围和处理速度具有中等要求的应用，用于通过 profinet io 进行分布式配置。
cpu 1515-2 pn:
适用于对程序范围和处理速度具有中等/较高要求的应用，通过 profinet io 进行分布式配置。第二个配备单独 ip 地址的集成 profinet 接口可用于连接更多 profinet io rt 设备，用于高速通信中作为 i 设备，又或者用于网络隔离。
cpu 1516-3 pn/dp：
适用于对程序范围和处理速度具有较高要求的应用，用于通过 profinet io 和 profibus dp 进行分布式配置。第二个配备单独 ip 地址的集成 profinet 接口可用于连接更多 profinet io rt 设备，用于高速通信中作为 i 设备，又或者用于网络隔离。
cpu 1517-3 pn/dp：
适用于对程序范围、联网和处理速度具有很高要求的应用，用于通过 profinet io 和 profibus dp 进行分布式配置。第二个配备单独 ip 地址的集成 profinet 接口可用于连接更多 profinet io rt 设备，用于高速通信中作为 i 设备，又或者用于网络隔离。
cpu 1518-4 pn/dp：
适用于在程序范围和网络方面具有极高要求的应用，且满足处理速度方面的极高要求。通过 profinet io 和 prifibus dp 可实现分布式组态。profinet io 接口 x2 可用于连接更多 profinet io rt 设备，或在快速通信中用作 i 设备。profinet 接口 x3 具有千兆数据传输速率的能力。附加的集成 profinet 接口，具有单独的 ip 地址，可用于网络分离等。
cpu 1518-4 pn/dp odk:
适用于在程序作用域、联网能力和处理速度方面有非常高要求的应用场合，以及适用于对处理速度有高要求的应用场合。通过 profinet io 和 prifibus dp 可实现分布式组态。profinet io 接口 x2 可用于连接更多 profinet io rt 设备，或在快速通信中用作 i 设备。profinet 接口 x3 具有千兆数据传输速率的能力。附加的集成 profinet 接口，具有单独的 ip 地址，可用于网络分离等。cpu 1518-4 pn/dp odk 能够执行由 c/c++ 高级语言创建的程序。
s7-1500 自动化系统具有模块化的结构，可包含多 32 个模块。它拥有丰富的模块，这些模块可进行各种组合。s7-1500 自动化系统支持单层配置，其中的所有模块均安装在一个 din 导轨上（请参见手册以了解要求）。
系统包含下列组件：
控制器：
cpu 具有不同性能等级，并具有集成 profinet 接口或 profinet 和 profibus 接口，用于连接分布式 i/o 或用于编程设备、操作装置、其它 simatic 控制器或第三方设备间的通信。
simatic s7-1500 适合使用多种型号的 cpu：
标准 cpu（odk 版本：能够在控制器上执行 c/c++ 代码）
紧凑型 cpu 不仅配备数字型和模拟型输入输出，还配备计数器输入和高速输出，将技术功能直接集成在 cpu 上。
故障安全型 cpu（odk 版本：能够在控制器上执行 c/c++ 代码）适用于在同一台计算机上执行标准程序和安全相关的程序。
配备诸同步操作（利用位置同步规范进行同步）和凸轮系统等扩展运动控制功能的技术 cpu。
用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块。
工艺模块用于高速计数、位置检测或测量等功能。
通信模块和通信处理器可通过通信接口将控制器进行扩展
根据具体要求，也可使用下列模块：
在 cpu 向背板总线的输出对于所有连接的模块来说不够充分的情况下，电源模块 (ps) 通过背板总线为 s7-1500 模块的内部电路供电。另外，60w 24/48/60 v dc hf ps 还可让 cpu 永久性存储整个工作存储器的内容（数据）。
用于将 simatic s7-1500 连接到 120/230 vac 电源的负载电源模块 (pm)。
接口模块用于连接基于 s7-1500 的分布式 i/o。
设计
简单的设计使得 simatic s7-1500 十分灵活，便于维护。
集成背板总线：
集成的背板总线；背板总线集成在模块上。模块通过 u 形连接器相连，总线连接器插在外壳的背面。可以节省安装时间。
模块组装在 s7-1500 安装导轨上：
具有各种长度，包括切割至定长的型号。由于具有集成式 din 导轨，可以卡装广泛的标准部件，如附加端子、小型断路器或小型继电器。
性能可靠，接线方便：
i/o 信号是通过统一的 40 针前连接器来连接的。信号模块和前连接器之间具有机械编码，可防止因意外的错误插入而对电路造成破坏。
在此位置上，插头尚未与模块电路接触。此位置还可用于在运行过程中进行改动。用户可借助于前盖内侧的一个印制电缆连接图进行连接。
前连接器作为带螺钉型端子或推入式端子的型号提供。两个型号都可以连接线芯截面积为 0.252 ~ 1.5 mm2（awg 24 ~ awg 16）的导线。
另外，数字量信号模块可通过 top connect 进行系统接线。通过 top connect，可以快速而清晰地连接到现场的传感器和执行器，并可在控制柜中进行简便接线。
对于模拟量模块，可以直接在模块上进行屏蔽；随模块提供了一个屏蔽连接套件，无需工具即可进行安装。