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。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。

             同步操作功能 (S7- 1500T) • 在固件版本不同的 CPU 上，可以在工 艺版本不同的工艺对象之间执行跨 PLC 同步操作。 • 在指定位置取消齿轮传动或凸轮传动 同步 • 齿轮传动或凸轮传动中的主值或从值 偏移 • 具有 10,000 个点的凸轮 • 凸轮诊断 • 提高了模块化机器和多轴机器（例如打 印机）的灵活性 • 增加了同步操作功能 • 例如，通过偏移主值和从值，可以与主 值同步校正打印标记。 • 增加插值点可提高复杂凸轮的设计准确 性。 • 对离线组态以及在线创建或修改的凸轮 均可进行详细诊断。 运动系统功能 (S7- 1500T) • 校准区 • 运动系统控制面板中的动态调整 • 仿真运动系统运动 有了这些功能，可实现采用 2D、3D 和 4D 运动系统的复杂运动控制应用。IP 转发 IP 转发通过 CPU 将 IP 数据从一个 IP 子 网转发到另一个 IP 子网。 在 IP 转发期间，CPU 会通过 STEP 7 中 的 IP 组态自动创建 IP 路由表。 • 简化远程访问设备的集成，例如，在远 程维护或固件更新期间进行诊断 • 轻松实现控制级到现场级的访问，以便 对设备进行组态和参数分配 示例：可以从连接到 CPU X2 接口的计算机 访问连接到 CPU X1 接口的驱动器的 Web 服务器。 直接数据交换 在直接数据交换的情况下， S7-1500 CPU 将 I/O 区域中的循环用户 数据提供给一个或多个伙伴。 通过“直接数据交换”功能，可在多个 S7-1500 CPU 之间实现确定性等时同步 I/O 通信。API（应用程序编程 接口） CPU 采用基于 Web 的 API（应用程序编 程接口）作为读取和写入 CPU 数据的接 口。 API 支持所有常规浏览器和命令行程序， 比如 cURL 和 Wget。 • 建立创建 Web 页面的标准机制： 无需通过自动化 Web 编程命令（AWP 命 令）输出 CPU 数据 • 自定义 Web 页面与 CPU 程序无关： SFC 99 指令无需用户程序与 Web 服务器同 步 • 通信负载更低： 在服务器和客户端之间传输更小的数据包 （JSON 而不是 CPU 生成的自定义 Web 页 面的 HTML）。从而提高了通信性能。CPU 需要更少的运行时间来生成信息并使用。 • 安全数据传输： API 仅支持“HTTPS”传输协议。

        CPU 的工艺功能 轴功能 组织块 MC-PreInterpolator “MC_Stop”指令 可以与 MC_Interpolator 同时调用运动控 制指令。 可以停止轴并阻止对轴产生新作业。 跨 PLC 同步操作 (S7-1500T) 引导轴和跟随轴可分布在多个控制器 中。 通过采用 IRT 的 PROFINET IO 在引导轴 和跟随轴之间实现等时同步耦合。 补偿通信和不同时钟速率的延迟时间。 • 将轴组态上限分布在不同的 CPU 中 • 用于模块化机器和多轴机器（例如打印 机） • 在不同设备之间实现高精度同步操作 运动系统功能 • 支持 Scara 2D 作为预定义运动系统 • 新指令用于同步点对点移动、传送带 跟踪以及正向和逆向变换计算 • 主动运动准备 有了这些功能，可实现采用 2D、3D 和 4D 运动系统的复杂运动控制应用。 项目轨迹 协调对不同设备的跟踪 • 支持多个 CPU • 支持不同设备类型 在共享图表中显示 支持替代触发器源 • 大量触发选项，可以更快地定位偶然发 生的错误 • 相关跟踪的轻松组合。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。

          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 manuals/gettingstarted_simatic-s7-1500/disp_tool/start_zh.html)。 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）。