S7-1500 CPU 的应用 应用领域 SIMATIC S7-1500 是一种模块化控制系统，广泛应用于离散自动化领域中的各种自动化应 用。 SIMATIC S7-1500 采用模块化与无风扇设计，很容易实现分布式结构，而且操作方便，已 成为各种自动化任务既经济又方便的解决方案。 SIMATIC S7-1500 的应用领域示例： • 特殊用途机器 • 纺织机械 • 包装机器 • 通用机械工程 • 控制器工程 • 机床工程 • 安装工程 • 电气行业与航空器 • 汽车工程• 水/废水处理 • 食品饮料 具有扩展运动控制功能的 SIMATIC S7-1500T 的其它应用领域示例： • 包装机器 • 薄膜加工应用 • 装配自动化 这些 CPU 分不同性能等级，并配有功能众多、种类齐全的模块。可以在故障安全应用中 使用故障安全 CPU。模块化设计方便用户只使用具体应用需要的模块。用户随时可以使用 更多模块对控制器进行扩充，以扩展其任务范围。 SIMATIC S7-1500 的电磁兼容性好、抗冲击和振动能力强，表现出很强的工业适应性，因 而得到普遍应用。OPC UA 客户端 除 OPC UA 服务器之外，还可将 OPC UA 客户端集成到 CPU 中。 通过相应的 OPC UA 通信指令，可执行 以下操作： • 调用方法 • 读取和写入数据 举例来说，可执行到 MES 系统/云服务的 垂直通信或 IO 控制器-IO 控制器通信。 集中式 I/O 的等时同 步模式 插入到采用集中式组态的 CPU 旁边的模 块也可使用等时同步模式。 通过这种方式，可实现以下功能： • 动态控制任务 • 测量输入 • 输出凸轮 • 定量给料过程，通过过采样实现高速 模拟值采集 • 通过恒定的、可计算的死区时间优化控 制 • 响应时间确定且具有可靠的再现性 • 输入数据的一致（同时）读取 • 输出数据的一致（同时）输出。新功能 应用 客户收益 新工艺对象，运动机构 运动机构的控制，例如 • 笛卡尔型 • 皮辊扦 • 并联型 (Delta) • 平面关节型 (SCARA) 路径的运动控制规范 单独运动和运动顺序 运动机构 2D、3D，带或不带方向 轴 可实现用于控制 2D、3D 和 4D 运 动机构的复杂运动控制应用。 用于转矩控制的其它指令 可以在驱动器中应用其它转矩设定 值。 可以循环预先确定驱动器中的转矩 限值。 可直接通过轴的 TO-DB 评估驱动 器的实际转矩值。 例如，对于卷绕机，可以jingque预先 控制轴的转矩（预先确定牵引转矩 以及转矩限值，以防材料撕裂）。 可将运动机构的动态模型纳入考虑 范围，预控制每个轴的预期转矩， 进而提高精度。SINAMICS S210 的数据调整 还可以将数据调整用于新驱动器 SINAMICS S210。 在组态工艺对象和驱动器期间获取 时间。 MotionIn 借助附加指令，可通过应用程序循 环指定运动设定值。 这意味着可以通过应用程序指定技 术运动指令（例如在卷绕机上）。 使用断点进行测试 使用断点测试 SCL 和 STL 程序代 码。使用断点进行测试时，将执行 断点间的一段程序。 • 逐步定位逻辑错误 • 在实际调试前，简单、快速分 析复杂程序 • 记录单次执行循环中的当前值 • 在 SCL/STL 程序段（LAD/FBD 块中）中，还可使用断点进行 程序验证 用于跟踪的算术功能 测量完成后，可对测量到的信号进 行算术运算，从而生成尚未记录的 信号。 • 生成不可用信息 • 对测量进行后期处理 • 测量信号路径（例如平均值）导入和导出 ASCII 文件 使用 FileReadC 功能，可通过 Web 服务器读取存储在 CPU SIMATIC 存储卡中的用户程序中的二进制文 件（ASCII 文件）。 使用 FileWriteC 功能，可使用用户 程序将二进制文件（ASCII 文件） 存储在 CPU 的存储卡上；该文件 可通过 Web 服务器读取。 SIMATIC 存储卡中采用自由 ASCII 格式的复杂文件结构，可用于： • 读入 CSV 格式不够灵活的配方 • 读入复杂参数分配或组态文件 • 输出文档的复杂文件 发送加密电子邮件 可通过 CPU 的集成接口发送加密 电子邮件 通过加密数据传输实现高安全性。

         运动控制 CPU 的性能特性 这些运动控制 CPU 不仅可应用于中小型应用，高端设备和工厂自动化也同样适用。凭借 扩展的运动控制功能，这些 CPU 主要用于驱动控制。故障安全 CPU 的性能特性 故障安全型 CPU 主要适用于同时采用集中式和分布式两种方式实施高标准要求的标准应 用和故障安全应用。 这些故障安全型 CPU 允许在同一个 CPU 上处理标准程序和安全程序。以及在标准用户程 序中对故障安全数据进行评估。正是基于这种功能集成，SIMATIC 的系统优势和大量功能 可完美适用于故障安全应用。 故障安全型 CPU 经过认证，可用于以下安全等级： • 符合 IEC 61508:2010 的安全级别（安全完整性等级）SIL 3 • 符合 ISO 13849-1:2006 或 EN ISO 13849-1:2008 的性能等级 (PL) e 和类别 4 为了确保 IT 安全，还可为 F 组态和 F 程序额外设置密码保护。CPU 运行系统的函数库需预留 50 MB 集成工作存储器 除了 CPU 之外，其它组件（例如 SINAMICS 驱动器）也具有集成安全功能。关于驱动器中 集成安全功能的更多信息，请参见各自产品的手册。

            设计和操作 SIMATIC S7-1500 产品系列的所有 CPU 均配有纯文本信息显示屏。可为用户显示所有相连 模块的订货号、固件版本和序列号信息。另外，可在本地直接便捷该 CPU 的 IP 地址和其 它网络参数，而无需使用编程设备。错误消息将以纯文本方式即时显示在屏幕上。进行维 护时，可以通过快速访问诊断报警来Zui大程度缩短设备停机时间。关于此主题以及显示屏 的诸多其它功能的详细信息，请参见 SIMATIC S7-1500 显示屏仿真器 。 所有模块采用统一的前连接器，并且通过集成电位桥灵活构成电位组，简化了存储。 S7-1500 导轨中应用了 DIN 导轨之后，便可轻松快速地安装附加组件（例如断路器、继电 器等）。SIMATIC S7-1500 产品系列的 CPU 可使用单个的模块以模块化方式集中扩展。功 能扩展节省空间，可以灵活适应各种应用。 数字信号模块的系统布线可实现快速清晰地连接到现场传感器和执行器（由前连接器模 块、连接电缆和 I/O 模块构成的完全模块化连接），以及轻松完成控制室内的接线（由预 装导线的前连接器构成的灵活连接）。系统诊断和报警 系统默认激活 CPU 中集成的系统诊断功能。不同的诊断类型被组态，而非编程。系统诊 断信息将以纯文本形式统一显示在 CPU 的显示屏、STEP 7、HMI 和 Web 服务器中，即使 是驱动相关的报警，也是如此。这些信息在 RUN 模式下生成，在 CPU 的 STOP 模式下同 样可用。在组态新硬件组件时，诊断信息将自动更新。 该 CPU 作为中央中断服务器时，可Zui多支持三种项目语言。HMI 采用为 CPU 指定的项目 语言接管显示屏。如果需要其它语言形式的消息文本，可以通过已组态连接将其下载至 HMI。CPU、STEP 7 和 HMI 可保证数据高度一致，无需额外工程组态。维护工作变得更简 单。SIMATIC S7-1500 产品系列的所有 CPU 均配有纯 文本信息显示屏。显示屏显示了所有连接模块的 订货号、固件版本和序列号信息。此外，还可以 设置 CPU 的 IP 地址，以及进行其它网络设置。 显示屏直接以纯文本形式显示错误消息。 除了此处列出的功能外，显示屏上还显示了 SIMATIC S7-1500 显示屏仿真器中介绍的诸多其 它功能。CPU 可用作 • IO 控制器 • 智能设备 • IO 控制器： 作为 IO 控制器时，CPU 将寻址所连接的 IO 设备 • 智能设备： 作为智能设备（智能 IO 设备）时，CPU 将分 配给更gaoji的 IO 控制器，并在过程中被用作 子过程的智能预处理单元集成系统诊断 系统自动生成系统诊断消息，并通过 PG/PC、 HMI 设备、Web 服务器或集成的显示屏输出这 些消息。CPU 处于 STOP 模式时，也会报告系统 诊断信息。集成 Web 服务器 使用 Web 服务器，可通过网络对 CPU 数据进行 访问。因此，可进行长距离的评估、诊断和修 改。无 STEP 7 时也可以实现监视和评估；仅需 一个 Web 浏览器。请确保采取了适当措施（例 如，限制网络访问、使用防火墙等），防止 CPU 遭受恶意入侵。集成跟踪功能 跟踪功能支持诊断和/或优化用户程序。 通过轨迹和逻辑分析器功能，可记录设备变量并 评估相应记录。例如，变量为 CPU 的驱动参数 或系统和用户变量。 设备将保存记录结果。如果需要，可读取并yongjiu 保存记录结果（使用组态系统 (ES)）。因此，轨 迹和逻辑分析器功能适用于监视高度动态的过 程。 跟踪记录也可以通过 Web 服务器进行显示。 使用项目跟踪，可以记录一个项目中多个设备的 变量，例如，一个控制器和一个驱动器。OPC UA 使用 OPC UA，可通过与制造商无关的开放通信 协议进行数据交换。CPU 可用作 OPC UA DA 服 务器。CPU 作为 OPC UA 服务器时，可与 OPC UA 客户端进行通信。 OPC UA 配套规范允许独立于制造商统一指定方 法。使用这些指定的方法，您可以轻松将来自各 制造商的设备集成到您的工厂和生产过程中。组态控制 通过组态控制，可基于硬件的一个已组态Zui大组 态，来运行各种实际硬件配置。这表示，可使用 单个项目来运行/组态不同的机器组态形式，特 别是在成批机器制造方面。RT（实时） 相对于标准报文，RT 优先处理 PROFINET IO 报 文。这可以确保自动化技术中要求的确定性。在 该过程中，数据通过优先的以太网报文来传输。IRT（等时实时） 在发送时钟内，系统为 IRT 数据预留有一定带 宽。预留带宽可确保按时间同步间隔传送 IRT 数 据，而不受其它高网络负载（如：TCP/IP 通信或 其它实时通信）的影响。可通过 IRT 实现确定性 Zui大的更新时间。IRT 可用于等时同步应用中。 等时同步模式 等时同步模式系统属性获取测量值和过程数据以 及处理信号（在固定的系统时钟内）。因而，等 时同步模式不但可以大幅提高控制质量，同时还 进一步提高了生产制造的精度。等时同步模式将 过程响应时间发生波动的可能性降至Zui低。可保 证时间的处理过程能够实现更高的机器周期。 MRP（介质冗余协议） 可通过介质冗余协议建立冗余网络。冗余传输链 路（环网拓扑结构）可确保在一条传输链路出现 故障时，使用备用通信路径。作为该冗余网络一 部分的 PROFINET 设备形成 MRP 域。 可使用 MRP 来实现 RT 操作。