憑其擴(kuò)展的環(huán)境條件，SIMATIC S7-1500 幾乎可用于任何地方。許多控制器可以在 -25°C 至 + +60°C 的溫度范圍內(nèi)運行，安裝海拔高達(dá) 5000 m。除此以外，還提供了各種各樣的 SIPLUS 控制器。

SIMATIC S7-1500

• 模塊化、可擴(kuò)展通用系統(tǒng)，防護(hù)等級 IP20

• 離散自動化中各種自動化應(yīng)用的系統(tǒng)解決方案

• 性能高，可用性出色

• 可通過 TIA Portal 平臺中的 STEP 7 Professional V12 及以上版本進(jìn)行組態(tài)

性能

• 提高性能

• 高速指令執(zhí)行:

• 語言擴(kuò)展

• 新數(shù)據(jù)類型

• 更快速的背板總線

• 經(jīng)過優(yōu)化的代碼生成

• 高性能通信：

• 以 PROFINET IO（雙端口交換機(jī)）作為標(biāo)準(zhǔn)接口；
  從 CPU 1515-2 PN 開始支持，以一個或多個額外的集成 PROFINET 接口作為智能設(shè)備，用于網(wǎng)絡(luò)隔離或用于連接更多的 PROFINET 設(shè)備或高速通信設(shè)備

• OPC UA 服務(wù)器（數(shù)據(jù)訪問）和客戶機(jī)作為運行時選件，可輕易將 SIMATIC S7-1500 連接至非西門子設(shè)備/系統(tǒng)

• 可針對總線系統(tǒng)和點到點連接，通過通信模塊進(jìn)行擴(kuò)展

集成工藝功能

• 無需附加模塊就可集成運動控制功能：

• 通過標(biāo)準(zhǔn)化的塊 (PLCopen) 來連接模擬驅(qū)動和 PROFIdrive 驅(qū)動

• 運動控制功能支持速度控制軸、定位軸、相對同步操作（在沒有位置同步規(guī)范的條件下實現(xiàn)同步）以及外部編碼器、輸出凸輪和探頭。

• CPU 技術(shù)中還集成了諸如絕對同步操作（利用位置同步規(guī)范進(jìn)行同步）凸輪和和用于控制運動系統(tǒng)等擴(kuò)展的運動控制功能。

• 全面跟蹤功能，用于所有 CPU 變量，以進(jìn)行實時診斷和間歇錯誤檢測；
  擁有高效調(diào)試和快速優(yōu)化驅(qū)動和控制裝置

• 廣泛的控制功能：
  例如，可輕松組態(tài)的塊可進(jìn)行控制參數(shù)的自動優(yōu)化以實現(xiàn)最控制質(zhì)量

• 通過提供的工藝模塊獲得附加功能：
  例如，高速計數(shù)、位置檢測或高達(dá) 1 MHz 信號的測量

集成安全功能

• 保證人身安全和機(jī)器安全 – 在集成成套系統(tǒng)平臺內(nèi)

• 故障安全 SIMATIC S7-1500(T)F 控制器可在同一控制器上處理標(biāo)準(zhǔn)程序和安全程序。
  故障安全用戶程序和標(biāo)準(zhǔn)用戶程序是在 TIA Portal 中使用相同編輯器創(chuàng)建的；因此，可以像在標(biāo)準(zhǔn)用戶程序中分析標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)那樣來分析故障安全數(shù)據(jù)。由于這種軟件集成，故障安全應(yīng)用也可利用 SIMATIC 的系統(tǒng)有點和全面功能。

冗余系統(tǒng)

CPU 1513R-1 PN、CPU 1515R-2 PN

CPU 1517H-3 PN/FO

• 冗余 S7-1500R/H CPU 適用于需要 PLC 具有極可用性的應(yīng)用。

• 兩個 CPU 通過一個 PROFINET IO 環(huán)網(wǎng)與 I/O 站相連。通過該環(huán)網(wǎng)或通過適用于 S7-1500H 的單獨 FOC 同步電纜實現(xiàn) S7-1500R 的同步。萬一 CPU 出現(xiàn)故障，后備 CPU 自動承擔(dān)過程的控制。數(shù)據(jù)不會丟失，該過程可迅速繼續(xù)進(jìn)行。PROFINET IO 環(huán)網(wǎng)確?，F(xiàn)場總線發(fā)生中斷時，所有節(jié)點都保持可訪問狀態(tài)。

• 組態(tài)方式與標(biāo)準(zhǔn) CPU 相同。TIA Portal 和冗余 CPU 處理程序與數(shù)據(jù)的同步。用戶不會有任何額外開銷。
  

SIMATIC S7-1500R 操作模式

SIMATIC S7-1500H 操作模式

集成安全功能

• 通過密碼進(jìn)行專有技術(shù)保護(hù)，防止未經(jīng)許可證讀取和修改程序塊

• 通過復(fù)制保護(hù)來提高保護(hù)程度，防止未經(jīng)許可證而復(fù)制程序塊：
  通過復(fù)制保護(hù)，可將 SIMATIC 存儲卡上的程序塊與其序列號綁定，以便只有在將組態(tài)的存儲卡插到 CPU 中時，該程序塊才可運行。

• 具有四個不同授權(quán)級別的權(quán)限：
  可向各個用戶組分配不同訪問權(quán)限。通過新的保護(hù)級別 4，還可以限制與 HMI 設(shè)備之間的通信。

• 改進(jìn)了操作保護(hù)：
  控制器將會檢測到組態(tài)數(shù)據(jù)的更改或未許可證傳輸。

• 用于以太網(wǎng)通信處理器 (CP 1543-1)：

• 通過防火墻提供附加訪問保護(hù)

• 建立安全 VPN 連接

設(shè)計與操作

• 配備顯示屏的 CPU，可顯示純文本信息（因特網(wǎng)上的顯示仿真工具）：

• 可顯示所有連接模塊的訂貨號、固件版本和序列號信息

• 直接在現(xiàn)場設(shè)置 CPU 的 IP 地址以及進(jìn)行其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，無需使用編程器

• 直接以普通文本形式顯示錯誤消息，可縮短停機(jī)時間

• 所有模塊采用統(tǒng)一的前連接器，并具有用于靈活形成電位組的集成電壓橋接件，從而簡化了庫存，減少了布線

• S7-1500 導(dǎo)軌上集成有 DIN 導(dǎo)軌：
  快速、方便地安裝小型斷路器、繼電器等附加組件

• 通過信號模塊進(jìn)行集中擴(kuò)展：
  可根據(jù)任何應(yīng)用的要求進(jìn)行靈活調(diào)整

• 數(shù)字量信號模塊的系統(tǒng)電纜連接：
  可快速、清晰地進(jìn)行安排，以連接至現(xiàn)場的傳感器和執(zhí)行器并在控制柜中進(jìn)行簡便接線

• 電源：

• 負(fù)載電源模塊（電源模塊）可為模塊提供 24 V 電源

• 電源模塊可通過背板總線向模塊內(nèi)部電路供電

• 用于在控制器上久性存儲整個工作存儲器內(nèi)容的系統(tǒng)電源模塊

• 分布式擴(kuò)展：

• 通過 PROFINET 接口模塊 IM 155-5，可針對 ET 200MP I/O 系統(tǒng)使用最多 30 個信號模塊、通信模塊和工藝模塊

• 在集中和分布式運行的操作和系統(tǒng)功能方面沒有差別

集成系統(tǒng)診斷

• CPU 的集成系統(tǒng)診斷，默認(rèn)情況下已激活：

• 在顯示屏上以及 TIA Portal、HMI 和 Web 服務(wù)器中以普通文本形式一致地顯示系統(tǒng)診斷信息，甚至可顯示變頻器消息。即使 CPU 處于停止?fàn)顟B(tài)，也會更新消息。

• 系統(tǒng)診斷功能集成在 CPU 固件中。無需由用戶進(jìn)行組態(tài)。組態(tài)發(fā)生改變時，會自動對診斷信息進(jìn)行更新。

對 SIMATIC ProDiag S7-1500 的支持能力

• ProDiag 是一種便于創(chuàng)建機(jī)器設(shè)備診斷的工具，它可以提高可用性，通過故障分析并在現(xiàn)場消除故障來提供支持。

數(shù)據(jù)記錄（歸檔）和配方

• SIMATIC 存儲卡：

• 插入式裝載存儲器

• 可進(jìn)行固件更新

• STEP 7 項目（包括注釋和符號）、附加文檔或 csv/ASCII 文件（用于配方和歸檔）的存儲選項

• 通過 SD 讀卡器并使用 Office 工具，可方便地訪問與設(shè)備相關(guān)的運行數(shù)據(jù)和組態(tài)數(shù)據(jù)（與 PLC 之間的雙向數(shù)據(jù)交換）

• 集成 Web 服務(wù)器：
  - 便于訪問工廠相關(guān)運行數(shù)據(jù)和組態(tài)數(shù)據(jù)、運動控制系統(tǒng)診斷并通過 Web 瀏覽器顯示跟蹤記錄

認(rèn)證

SIMATIC S7-1500 符合以下國家和國際標(biāo)準(zhǔn)：

• cULus 認(rèn)證

• cULus HazLoc 認(rèn)證

• FM 認(rèn)證

• ATEX 認(rèn)證（僅限于 24 V，不適用于 230 V）

• CE

• RCM（以前的 C-TICK）

• KCC

• IECEx（僅限 24 V；不適用于 230 V）

• EN 61000-6-4

• EN 60068-2-1/-2/-6/-14/-27/-30/-32

• EN 61131-2

SIMATIC S7-1500 是一個模塊化控制系統(tǒng)，適用于離散自動化領(lǐng)域內(nèi)的各種自動化應(yīng)用。

模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計、易于實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)以及方便的操作，使得 SIMATIC S7-1500 成為中、低端應(yīng)用中各種不同任務(wù)的經(jīng)濟(jì)、用戶友好的解決方案。

SIMATIC S7-1500 的應(yīng)用領(lǐng)域包括：

• 特殊機(jī)械

• 紡織機(jī)械

• 包裝機(jī)械

• 輸送機(jī)

• 裝配機(jī)械

• 堆垛機(jī)

• 一般機(jī)械設(shè)備制造

• 控制器制造

• 機(jī)床制造

• 安裝系統(tǒng)，

• 電氣與電子工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)

• 汽車

• 供水/污水處理

• 食品和飲料

• 基礎(chǔ)設(shè)施（隧道、交通控制、船舶、機(jī)場等）

提供了具有不同性能水平的多種 CPU 以及一個包含許多便利功能的全面模塊系列。故障安全 CPU 便于在故障安全應(yīng)用中使用。由于具有模塊化的設(shè)計，用戶可以僅采用其應(yīng)用所需的模塊。任務(wù)擴(kuò)展時，可通過使用附加模塊隨時對控制器進(jìn)行升級。

SIMATIC S7-1500 具有較高的電磁兼容性、抗沖擊性及抗振性，工業(yè)強(qiáng)度高，可實現(xiàn)通用。

概述

S7-1500 自動化系統(tǒng)具有模塊化的結(jié)構(gòu)，可包含最多 32 個模塊。它擁有豐富的模塊，這些模塊可進(jìn)行各種組合。S7-1500 自動化系統(tǒng)支持單層組態(tài)，其中的所有模塊均安裝在一個 DIN 導(dǎo)軌上（請參見手冊以了解要求）。

系統(tǒng)包含下列組件：

• 控制器：
  CPU 具有不同性能等級，并具有集成 PROFINET 接口或 PROFINET 和 PROFIBUS 接口，用于連接分布式 I/O 或用于編程設(shè)備、操作員面板、其它 SIMATIC 控制器或非西門子設(shè)備的通信。
  SIMATIC S7-1500 適合使用多種型號的 CPU：

• 標(biāo)準(zhǔn) CPU（MFP 版本：能夠在控制器上執(zhí)行 C/C++ 代碼）

• 緊湊型 CPU 不僅配備數(shù)字型和模擬型輸入輸出，還配備計數(shù)器輸入和高速輸出，將技術(shù)功能直接集成在 CPU 上。

• 故障安全型 CPU（MFP 版本：能夠在控制器上執(zhí)行 C/C++ 代碼）適用于在同一臺PC上執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)程序和安全相關(guān)的程序。

• 具有擴(kuò)展運動控制功能的 T-CPU，如絕對同步運行（通過定同步位置進(jìn)行同步）、凸輪能以及運動控制功能。

• 用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊。

• 工藝模塊用于高速計數(shù)、位置檢測或測量等功能。

• 通信模塊和通信處理器可通過通信接口將控制器進(jìn)行擴(kuò)展

根據(jù)具體要求，也可使用下列模塊：

• 在 CPU 向背板總線的輸出對于所有連接的模塊來說不夠充分的情況下，電源模塊 (PS) 通過背板總線為 S7-1500 模塊的內(nèi)部電路供電。另外，60 W 24/48/60 V DC HF PS 還可讓 CPU 久性存儲整個工作存儲器的內(nèi)容（數(shù)據(jù)）。

• 用于將 SIMATIC S7-1500 連接到 120/230 VAC 電源的負(fù)載電源模塊 (PM)。

• 接口模塊用于連接基于 S7-1500 的分布式 I/O。

設(shè)計

簡單的設(shè)計使得 SIMATIC S7-1500 多功能，便于維護(hù)。

• 集成背板總線：
  集成背板總線；背板總線集成在模塊上。模塊通過 U 形連接器相連，總線連接器插在機(jī)箱的背面?？梢怨?jié)省安裝時間。

• 模塊組裝在 S7-1500 DIN 導(dǎo)軌上：
  具有各種長度，包括切割至定長的型號。由于具有集成 DIN 導(dǎo)軌，可以卡裝廣泛的標(biāo)準(zhǔn)部件，如附加端子、小型斷路器或小型繼電器。

• 性能可靠，接線方便：

• I/O 信號是通過統(tǒng)一的 40 針前連接器來連接的。信號模塊和前連接器之間具有機(jī)械編碼，可防止因意外的錯誤插入而對電路造成破壞。

• 為了對前連接器進(jìn)行簡單接線，可將該連接器置于“預(yù)接線位置"。在此位置上，插頭尚未與模塊電路接觸。此位置還可用于在運行過程中進(jìn)行改動。用戶可借助于前蓋內(nèi)側(cè)的一個印制接線圖進(jìn)行連接。

• 前連接器作為帶螺釘型端子或彈簧型端子的型號提供。兩個型號都可以連接線芯截面積為 0.252 ~ 1.5 mm2（AWG 24 ~ AWG 16）的導(dǎo)線。

• 另外，數(shù)字量信號模塊可通過 TOP Connect 進(jìn)行系統(tǒng)接線。通過 TOP Connect，可以快速而清晰地連接到現(xiàn)場的傳感器和執(zhí)行器，并可在控制柜中進(jìn)行簡便接線。

• 對于模擬量模塊，可以直接在模塊上進(jìn)行屏蔽；隨模塊提供了一個屏蔽連接套件，無需工具即可進(jìn)行安裝。

• 設(shè)備特定標(biāo)簽：
  標(biāo)簽條可用于 SIMATIC S7-1500 的信號模塊?？墒褂脴?biāo)準(zhǔn)激光打印機(jī)來打印這些 DIN A4 標(biāo)簽紙上的標(biāo)簽?？梢詮?TIA Portal 進(jìn)行自動打印，而無需重新輸入符號或地址。通過這些標(biāo)簽條的設(shè)計形式，可為通道或診斷顯示 1:1 分配標(biāo)簽。如果前蓋打開，則診斷顯示到端子的這種 1:1 分配會保留。

• 可變和可擴(kuò)展的站組態(tài)：

• 信號模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統(tǒng)可自行組態(tài)。

• 最大組態(tài)包括帶 31 個模塊（30 個模塊 + 1 個電源）的 CPU。在 CPU 向背板總線的輸出對于所有連接的模塊來說不夠充分的情況下，需要由電源 (PS) 通過背板總線為 S7-1500 模塊的內(nèi)部電路供電。

• 尺寸緊湊：
  SIMATIC S7-1500 的尺寸使其能夠順利安裝到 SIMATIC S7-300 控制器或 ET 200M I/O 系統(tǒng)的可用安裝空間內(nèi)。

• 移動安裝：
  SIMATIC S7-1500 及其模塊可以垂直和水平安裝，從而可以最佳方式安裝到可用空間內(nèi)。

I/O 模塊

以下模塊類型可用于 SIMATIC S7-1500/ET 200MP：

• 標(biāo)準(zhǔn)和故障安全數(shù)字量輸入模塊

• 標(biāo)準(zhǔn)和故障安全數(shù)字量輸出模塊

• 數(shù)字量輸入/輸出模塊

• 模擬量輸入模塊

• 模擬 I/O 模塊

• 模擬量輸出模塊

• 包括高速 (HS) 模擬量模塊，無論激活的通道數(shù)如何，基本執(zhí)行時間都是 62.5 µs

• 用于計數(shù)和定位的工藝模塊

• 用于 IO-Link 和點到點通信和總線連接的通信模塊

提供了各種模塊等級，可使用戶在其應(yīng)用中實現(xiàn)最佳擴(kuò)展。模塊本身通過標(biāo)簽進(jìn)行相應(yīng)標(biāo)記：

• BA（基本型）：簡易低成本模塊，無診斷功能，沒有參數(shù)

• ST（標(biāo)準(zhǔn)型）：具有與模塊或電位組相關(guān)的診斷的模塊，如果適用，帶參數(shù)；模擬量模塊：準(zhǔn)確度等級 0.3%

• HF（高性能型）：模塊具有特定通道診斷功能和參數(shù)設(shè)置功能并支持等時同步模式；對于模擬量模塊：準(zhǔn)確度等級 0.1%，抗擾度和電流隔離程度提高

• HS（高速型）：具有極濾波和轉(zhuǎn)換時間的模塊適用于超高速應(yīng)用以及對同步模式的支持；例如 8 通道模擬量模塊，無論激活的通道數(shù)如何，基本執(zhí)行時間都是 62.5 µs。

I/O 模塊的附件：

• 標(biāo)簽紙：
  可插入到 I/O 模塊中（10 張 DIN A4 標(biāo)簽紙，每張標(biāo)簽紙帶 10 個標(biāo)簽，預(yù)穿孔，可使用標(biāo)準(zhǔn)激光打印機(jī)進(jìn)行打??；可用顏色：Al 灰）

• 屏蔽連接：
  SIMATIC S7-1500 系統(tǒng)（模擬量模塊和工藝模塊）提供了一個簡易屏蔽連接套件，無需使用工具即可安裝。此套件包含一個 24 V DC 饋電元件、一個屏蔽夾和一個通用屏蔽端子。該屏蔽端子可用于單根細(xì)干線電纜、多根細(xì)干線電纜或一根粗干線電纜。由于對 24 V DC 電源和測量信號進(jìn)行分離，并且在屏蔽和信號電纜之間具有低阻抗連接，因此可確保較高的 EMC 穩(wěn)定性和抗干擾性。

• 統(tǒng)一的 40 針前連接器

• I/O 模塊的前門或自組裝背板總線的 U 型連接器等其它附件

通信

S7-1500 配有各種通信接口：

• PROFINET IO IRT 接口（2 端口交換機(jī)），集成在 CPU 中（PROFINET RT 僅限于 S7-1500R/H）；
  用于獲得確定的響應(yīng)時間和高精度設(shè)備特性。

• 通信模塊，用于連接到 PROFIBUS，工業(yè)以太網(wǎng)和 PROFINET 總線系統(tǒng)

• 用于點到點連接的通信模塊

CPU 1515 PN 具有一個附加的集成 PROFINET 接口，其具有單獨的 IP 地址，例如，用于網(wǎng)絡(luò)分離或連接其他 PROFINET IO 設(shè)備。對于 CPU 1516-3 PN/DP，可通過該集成 PROFIBUS 接口來連接 PROFIBUS 節(jié)點。通過一個 PROFIBUS CM，可方便地對不帶集成 PROFIBUS 接口的 CPU 進(jìn)行擴(kuò)展。

通過 PROFINET IO 進(jìn)行過程通信

SIMATIC S7-1500 通過集成 PROFINET 接口連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng)，可實現(xiàn)具有確定響應(yīng)時間和高精度設(shè)備性能的分布式自動化組態(tài)。

從用戶的角度來看，PROFINET IO 上的分布式 I/O 處理與集中式 I/O 處理沒有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）。

可將下列設(shè)備作為 IO 控制器進(jìn)行連接：

• SIMATIC S7-1500

• SIMATIC S7-1200

• SIMATIC S7-300（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）

• SIMATIC S7-400（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）

• SIMATIC ET 200（通過帶 PROFINET 接口的 CPU）

以下可作為智能設(shè)備或設(shè)備連接：

• SIMATIC S7-1500

• SIMATIC S7-1200（FW 4.0 或更高版本）

• ET 200S IM151-8 PN/DP CPU，ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU

• ET 200SP CPU 1510SP-1 PN，CPU 1512SP-1 PN

• SIMATIC S7-300（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）

• SIMATIC S7-400（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）

• ET 200 分布式 I/O 設(shè)備

• 作為直接按鍵模塊運行的人機(jī)界面設(shè)備

• 現(xiàn)場設(shè)備

通過 PROFIBUS DP 進(jìn)行過程通信

SIMATIC S7-1500（非 S7-155R/H）通過通信模塊或帶集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)。通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或通信模塊，可構(gòu)建一個高速的分布式自動化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡化。

從用戶的角度來看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式 I/O 處理沒有區(qū)別（相同的組態(tài)、編址及編程）。