西門子CPU1511-1 PN處理器

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

• 通用機(jī)械工程

• 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

• 水/污水

• 食品與飲料

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。

西門子CPU1511-1 PN處理器

西門子CPU處理器1511-1 PN

述

• •  

  •  

  • 適用于具有中等要求的應(yīng)用的 CPU，用于 S7-1500 控制器產(chǎn)品系列中的程序/數(shù)據(jù)存儲

  • 具有高處理速度，適用于二進(jìn)制和浮點運算

  • 在具有集中式和分布式 I/O 的生產(chǎn)線上作為集中式控制器使用

  • PROFINET IO IRT 接口，帶 2 端換機(jī)

  • PROFINET I/O 控制器，用于在 PROFINET 上運行分布式 I/O

  • 用于連接 CPU 作為 SIMATIC 或 非西門子 PROFINET I/O 控制器下的 PROFINET 設(shè)備的 PRIFINET 智能設(shè)備

  • OPC UA 服務(wù)器（數(shù)據(jù)訪問）作為運行時選件，可輕易將 SIMATIC S7-1500 連接至第三方設(shè)備/系統(tǒng)

  • 等時同步模式

  • 集成運動控制功能，用于控制速度控制軸和定位軸，支持外部編碼器，凸輪/凸輪軌道和探頭

  • 用于診斷集成 Web 服務(wù)器，帶有創(chuàng)建用戶定義的 Web 站點的選項

西門子CPU1511-1 PN處理器

應(yīng)用

CPU 1511-1 PN 是經(jīng)濟(jì)型入門級 CPU，用于不連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)中對處理速度和響應(yīng)速度要求不高的應(yīng)用。 CPU 1511-1 PN/DP 可以用作 PROFINET IO 控制器，也可以用作分布式智能設(shè)備 （PROFINET 智能設(shè)備）。 集成式 PROFINET IO IRT 接口設(shè)計為 2-端交換機(jī)以便在系統(tǒng)中設(shè)立總線型拓?fù)洹?另外，CPU 通過易組態(tài)的塊提供全面控制功能，以及通過標(biāo)準(zhǔn)化 PLC-open 塊 提供連接至驅(qū)動器的能力。

設(shè)計

CPU 1511-1 PN 的特點：

• 功能*的處理器：
  該 CPU 的單條二進(jìn)制命令的命令執(zhí)行時間可低至 60 ns。
• 大容量工作存儲器：
  150KB，用于程序；1 MB，用于數(shù)據(jù)
• 采用 SIMATIC 存儲卡作為加裝存儲器；
  允許實現(xiàn)例如數(shù)據(jù)日志和歸檔等其它功能
• 靈活的擴(kuò)展功能：
  單層組態(tài)多可支持 32 個模塊（CPU + 31 個模塊）
• 顯示器的功能為：
  • 顯示概覽信息，例如，集成接口的 IP 地址、站名稱、高級別名稱、位置名稱等。
  • 顯示器以及診斷確認(rèn)和用戶消息
  • 模塊信息顯示
  • 顯示可由用戶定義的徽標(biāo)
  • 顯示設(shè)置
  • IP 地址設(shè)置
  • 日期和時間設(shè)置
  • 選擇操作模式
  • 復(fù)位 CPU 至出廠設(shè)置
  • 項目的備份與恢復(fù)
  • 禁用/啟用顯示屏
  • 啟用保護(hù)級別
• PROFINET IO IRT 接口用于通過 PROFINET 進(jìn)行分布式 I/O 連接

功能

• 性能
  • 指令處理速度更快, 取決于 CPU 型號、語言擴(kuò)展和新的數(shù)據(jù)類型
  • 由于背板總線速度顯著提高，CPU 的響應(yīng)時間縮短
  • 功能*的網(wǎng)絡(luò)連接：
    每個 CPU 均標(biāo)配PROFINET IO IRT（2 端交換機(jī)）標(biāo)準(zhǔn)接口。
• 集成技術(shù)
  • 通過標(biāo)準(zhǔn)化的塊 (PLCopen) 連接模擬驅(qū)動器和具有 PROFIdrive 功能的驅(qū)動器
  • 支持速度控制軸和定位軸以及外部編碼器，各軸之間可實現(xiàn)位置精確的傳動，凸輪/凸輪軌道和探頭
  • 追蹤功能適用于所有 CPU 標(biāo)簽，既適用于實時診斷，也適用于偶發(fā)錯誤檢測；還可通過 CPU的網(wǎng)頁服務(wù)器來調(diào)用
  • 全面的控制功能，例如，通過便于組態(tài)的塊可自動優(yōu)化控制參數(shù)實現(xiàn)優(yōu)控制質(zhì)量
• 集成安全功能
  • 通過密碼進(jìn)行知識保護(hù)，防止未經(jīng)*讀取和修改程序塊
  • 通過復(fù)制保護(hù)，可綁定 SIMATIC 存儲卡的程序塊和序列號：只有在將配置的存儲卡插到 CPU 中時，該程序塊才可運行。
  • 4-級 *理念：
    與 HMI 設(shè)備的通信也會受到限制。
  • 操作保護(hù)：
    控制器可以識別工程組態(tài)數(shù)據(jù)的更改和未*傳輸。
• 設(shè)計與操作
  • 顯示概覽信息：
    例如，站名稱，工廠標(biāo)識符，位置名稱，診斷信息，模塊信息，顯示設(shè)置。
  • 顯示器上可能的操作：
    設(shè)置 CPU 或所連接以太網(wǎng)通信處理器的地址、設(shè)置日期和時間、選擇 CPU 的操作模式、復(fù)位 CPU 至默認(rèn)設(shè)置、禁用/啟用顯示器、激活保護(hù)等級，確認(rèn)消息，備份和恢復(fù)項目。
• 集成系統(tǒng)診斷
  • 顯示屏上、TIA 博途中、HMI 設(shè)備上以及 Web 服務(wù)器上以純文本形式*顯示系統(tǒng)診斷信息（甚至能顯示來自變頻器的消息），即使 CPU 處于停止模式也會進(jìn)行更新。
  • 集成在 CPU 的固件中，無須進(jìn)行特殊組態(tài)
• SIMATIC 存儲卡(用來運行 CPU)
  • 用作插入式裝載存儲器，或用于更新固件。
  • 還可用于存儲附加文檔或 csv 文件（用于配方和歸檔）
  • 通過用戶程序的系統(tǒng)函數(shù)創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲/讀取
• 數(shù)據(jù)記錄（歸檔）和配方
  • 配方和歸檔以 csv 文件保存在 SIMATIC 存儲卡中；
    便于使用 Office 工具或通過 web 服務(wù)器，訪問工廠運行數(shù)據(jù)
  • 通過網(wǎng)頁瀏覽器或 SD 讀卡器，可方便地訪問機(jī)器的組態(tài)數(shù)據(jù)（與控制器之間的雙向數(shù)據(jù)交換）
• 編程
  • 使用 STEP 7 Professional V12 或更高版本進(jìn)行編程
  • 用于從 SIMATIC S7-300/S7-400 移植到 S7-1500 的移植工具；可基本上自動轉(zhuǎn)換程序代碼。記錄不可轉(zhuǎn)換的代碼，并可以手動進(jìn)行調(diào)整。
  • STEP 7 V11 項目可在兼容模式下繼續(xù)和 STEP 7 V12 組合使用 。
  • S7-1200 程序可通過復(fù)制/粘貼手段轉(zhuǎn)移至 S7-1500

PLC存儲器類型及容量選擇

PLC系統(tǒng)所用的存儲器基本上由PROM、E-PROM及PAM三種類型組成，存儲容量則隨機(jī)器的大小變化，一般小型機(jī)的大存儲能力低于6kB，中型機(jī)的大存儲能力可達(dá)64kB，大型機(jī)的大存儲能力可上兆字節(jié)。使用時可以根據(jù)程序及數(shù)據(jù)的存儲需要來選用合適的機(jī)型，必要時也可專門進(jìn)行存儲器的擴(kuò)充設(shè)計。

PLC的存儲器容量選擇和計算的*種方法是：根據(jù)編程使用的節(jié)點數(shù)精確計算存儲器的實際使用容量。第二種為估算法，用戶可根據(jù)控制規(guī)模和應(yīng)用目的，按照表4的公式來估算。為了使用方便，一般應(yīng)留有25%～30%的裕量，獲取存儲容量的方法是天生程序，即用了多少字。知道每條指令所用的字?jǐn)?shù)，用戶便可確定正確的存儲容量。表４同時給出了存儲器容量的估算方法。

表4控制目的估算存儲器容量的方法

4、軟件選擇

在系統(tǒng)的實現(xiàn)過程中，PLC的編程題目是非常重要的。用戶應(yīng)當(dāng)對所選擇PLC產(chǎn)品的軟件功能有所了解。通常情況下，一個系統(tǒng)的軟件總是用于處理控制用具備的控制硬件的。但是，有些應(yīng)用系統(tǒng)也需要控制硬件部件以外的軟件功能。例如，一個應(yīng)用系統(tǒng)可能包括需要復(fù)雜數(shù)學(xué)計算和數(shù)據(jù)處理操縱的特殊控制或數(shù)據(jù)采集功能。指令集的選擇將決定實現(xiàn)軟件任務(wù)的難易程度。可用的指令集將直接影響實現(xiàn)控制程序所需的時間和程序執(zhí)行的時間。

5、支撐技術(shù)條件的考慮

選用PLC時，有無支撐技術(shù)條件同樣是重要的選擇依據(jù)。支撐技術(shù)條件包括下列內(nèi)容：

（1）編程手段

便攜式簡易編程器主要用于小型PLC，其控制規(guī)模小，程序簡單，可用簡易編程器；CRT編程器適用于大中型PLC，除可用于編制和輸進(jìn)程序外，還可編輯和打印程序文本；由于IBM-PC已得到普及推廣，IBM-PC及其兼容機(jī)編程軟件包是PLC很好的編程工具。目前，PLC廠商都在致力于開發(fā)適用自己機(jī)型的IBM-PC及其兼容機(jī)編程軟件包，并獲得了成功。

（2）進(jìn)行程序文本處理

簡單程序文本處理以及圖、參量狀態(tài)和位置的處理，包括打印梯形邏輯；程序標(biāo)注，包括觸點和線圈的賦值名、網(wǎng)絡(luò)注釋等，這對用戶或軟件工程師閱讀和調(diào)試程序非常有用；圖形和文本的處理。

（3）程序儲存方式

對于技術(shù)資料檔案和備用資料來說，程序的儲存方法有磁帶、軟磁盤或EEPROM存儲程序盒等方式，具體選用哪種儲存方式，取決于所選機(jī)型的技術(shù)條件。

（4）通訊軟件包

對于網(wǎng)絡(luò)控制結(jié)構(gòu)或需用上位計算機(jī)治理的控制系統(tǒng)，有無通訊軟件包是選用PLC的主要依據(jù)。通訊軟件包往往和通訊硬件一起使用，如調(diào)制解調(diào)器等。

6、PLC的環(huán)境適應(yīng)性

由于PLC通常直接用于產(chǎn)業(yè)控制，生產(chǎn)廠都把它設(shè)計成能在惡劣的環(huán)境條件下可靠地工作。盡管如此，每種PLC都有自己的環(huán)境技術(shù)條件，用戶在選用時，特別是在設(shè)計控制系統(tǒng)時，對環(huán)境條件要給予充分的考慮。

一般PLC及其外部電路（包括I/O模塊、輔助電源等）都能在表５所列的環(huán)境條件下可靠工作。