憑其擴展的環(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 的溫度范圍內運行，安裝海拔高達 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、可擴展通用系統(tǒng)，防護等級 IP20

• 離散自動化中各種自動化應用的系統(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 及以上版本進行組態(tài)

性能

• 提高性能

• 高速指令執(zhí)行:

• 語言擴展

• 新數據類型

• 更快速的背板總線

• 經過優(yōu)化的代碼生成

• 高性能通信：

• 以 PROFINET IO（雙端口交換機）作為標準接口；
  從 CPU 1515-2 PN 開始支持，以一個或多個額外的集成 PROFINET 接口作為智能設備，用于網絡隔離或用于連接更多的 PROFINET 設備或高速通信設備

• OPC UA 服務器（數據訪問）和客戶機作為運行時選件，可輕易將 SIMATIC S7-1500 連接至非西門子設備/系統(tǒng)

• 可針對總線系統(tǒng)和點到點連接，通過通信模塊進行擴展

集成工藝功能

• 無需附加模塊就可集成運動控制功能：

• 通過標準化的塊 (PLCopen) 來連接模擬驅動和 PROFIdrive 驅動

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

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

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

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

集成安全功能

• 保證人身安全和機器安全 – 在集成成套系統(tǒng)平臺內

• 故障安全 SIMATIC S7-1500(T)F 控制器可在同一控制器上處理標準程序和安全程序。
  故障安全用戶程序和標準用戶程序是在 TIA Portal 中使用相同編輯器創(chuàng)建的；因此，可以像在標準用戶程序中分析標準數據那樣來分析故障安全數據。由于這種軟件集成，故障安全應用也可利用 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 具有極可用性的應用。

• 兩個 CPU 通過一個 PROFINET IO 環(huán)網與 I/O 站相連。通過該環(huán)網或通過適用于 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 自動承擔過程的控制。數據不會丟失，該過程可迅速繼續(xù)進行。PROFINET IO 環(huán)網確?，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)方式與標準 CPU 相同。TIA Portal 和冗余 CPU 處理程序與數據的同步。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

• 通過密碼進行專有技術保護，防止未經許可證讀取和修改程序塊

• 通過復制保護來提高保護程度，防止未經許可證而復制程序塊：
  通過復制保護，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。

• 具有四個不同授權級別的權限：
  可向各個用戶組分配不同訪問權限。通過新的保護級別 4，還可以限制與 HMI 設備之間的通信。

• 改進了操作保護：
  控制器將會檢測到組態(tài)數據的更改或未許可證傳輸。

• 用于以太網通信處理器 (CP 1543-1)：

• 通過防火墻提供附加訪問保護

• 建立安全 VPN 連接

設計與操作

• 配備顯示屏的 CPU，可顯示純文本信息（因特網上的顯示仿真工具）：

• 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)場設置 CPU 的 IP 地址以及進行其它網絡設置，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 導軌上集成有 DIN 導軌：
  快速、方便地安裝小型斷路器、繼電器等附加組件

• 通過信號模塊進行集中擴展：
  可根據任何應用的要求進行靈活調整

• 
  

概述

S7-1500 自動化系統(tǒng)具有模塊化的結構，可包含最多 32 個模塊。它擁有豐富的模塊，這些模塊可進行各種組合。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 或用于編程設備、操作員面板、其它 SIMATIC 控制器或非西門子設備的通信。
  SIMATIC S7-1500 適合使用多種型號的 CPU：

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

• 緊湊型 CPU 不僅配備數字型和模擬型輸入輸出，還配備計數器輸入和高速輸出，將技術功能直接集成在 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)行標準程序和安全相關的程序。

• 具有擴展運動控制功能的 T-CPU，如絕對同步運行（通過同步位置進行同步）、凸能以及運動控制功能。

• 用于數字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊。

• 工藝模塊用于高速計數、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行擴展

根據具體要求，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容（數據）。

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

• 接口模塊用于連接基于 S7-1500 的分布式 I/O。

設計

簡單的設計使得 SIMATIC S7-1500 多功能，便于維護。

• 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，總線連接器插在機箱的背面。可以節(jié)省安裝時間。

• 模塊組裝在 S7-1500 DIN 導軌上：
  具有各種長度，包括切割至定長的型號。由于具有集成 DIN 導軌，可以卡裝廣泛的標準部件，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。

• 為了對前連接器進行簡單接線，可將該連接器置于“預接線位置"。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行改動。用戶可借助于前蓋內側的一個印制接線圖進行連接。

• 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）的導線。

• 另外，數字量信號模塊可通過 TOP Connect 進行系統(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，并可在控制柜中進行簡便接線。

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

• 設備特定標簽：
  標簽條可用于 SIMATIC S7-1500 的信號模塊?？墒褂脴藴始す獯蛴C來打印這些 DIN A4 標簽紙上的標簽?？梢詮?TIA Portal 進行自動打印，而無需重新輸入符號或地址。通過這些標簽條的設計形式，可為通道或診斷顯示 1:1 分配標簽。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。

• 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。

I/O 模塊

以下模塊類型可用于 SIMATIC S7-1500/ET 200MP：

• 標準和故障安全數字量輸入模塊

• 標準和故障安全數字量輸出模塊

• 數字量輸入/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，無論激活的通道數如何，基本執(zhí)行時間都是 62.5 µs

• 用于計數和定位的工藝模塊

• 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，可使用戶在其應用中實現(xiàn)最佳擴展。模塊本身通過標簽進行相應標記：

• BA（基本型）：簡易低成本模塊，無診斷功能，沒有參數

• ST（標準型）：具有與模塊或電位組相關的診斷的模塊，如果適用，帶參數；模擬量模塊：準確度等級 0.3%

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

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

I/O 模塊的附件：

• 標簽紙：
  可插入到 I/O 模塊中（10 張 DIN A4 標簽紙，每張標簽紙帶 10 個標簽，預穿孔，可使用標準激光打印機進行打??；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干線電纜、多根細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），集成在 CPU 中（PROFINET RT 僅限于 S7-1500R/H）；
  用于獲得確定的響應時間和高精度設備特性。

• 通信模塊，用于連接到 PROFIBUS，工業(yè)以太網和 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，用于網絡分離或連接其他 PROFINET IO 設備。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 進行擴展。

通過 PROFINET IO 進行過程通信

SIMATIC S7-1500 通過集成 PROFINET 接口連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng)，可實現(xiàn)具有確定響應時間和高精度設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）。

可將下列設備作為 IO 控制器進行連接：

• 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）

以下可作為智能設備或設備連接：

• 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 設備

• 作為直接按鍵模塊運行的人機界面設備

• 現(xiàn)場設備

通過 PROFIBUS DP 進行過程通信

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）。