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西門子simatic家族新品——S7-1500PLC的特性剖析

西門子S7-1500PLC作為西門子S7系列PLC家族中的新品，相信很多工控朋友都沒有使用過甚至都沒有太多的了解，對此，西門子官方專門進(jìn)行了產(chǎn)品推廣會針對S7-1500進(jìn)行介紹，康斯達(dá)作為西門子系統(tǒng)集成商參加推廣會。

下面小編根據(jù)推廣會將S7-1500的特性整理成下面幾點(diǎn)，S7-1500主要特性有：

1、所有模塊都支持熱插拔

2、最多可以擴(kuò)展31個(gè)模塊，但是所有的擴(kuò)展模塊必須在一排，因?yàn)?500還沒有推出基架擴(kuò)展模塊

3、1500所有系類的CPU至少附帶一個(gè)PROFINET網(wǎng)口

4、1500的前連接器都是40針的

5、擴(kuò)展模塊分為標(biāo)準(zhǔn)型和經(jīng)濟(jì)型兩類：1、標(biāo)準(zhǔn)型35mm寬度，自帶前連接器，2、經(jīng)濟(jì)型25mm寬度    需要另購買連接器

6、1500的AI模塊無量程卡（針對S7-300的7KF02）

7、500進(jìn)行RS485通訊無需要硬件狗，只需模塊即可（針對S7-300的CP340 CP341）

8、1500從站支持與ET200S

13、1500具有預(yù)判功能（基于時(shí)間的I/O），根據(jù)設(shè)置可以預(yù)判下一次事件發(fā)生的事件，舉一個(gè)例子：冰淇淋生產(chǎn)線 ，皮帶機(jī)上帶著好多未添加奶油的冰淇淋，流向擠奶油機(jī)械手，在機(jī)械手的前方某位置防止一個(gè)傳感器并將DI信號輸入到CPU，當(dāng)未添加奶油的冰淇淋X1，經(jīng)過傳感器后，CPU可以預(yù)判出，X1會經(jīng)過多少秒后到達(dá)擠奶油機(jī)械手，并會在到達(dá)的時(shí)候出發(fā)命令DO，作用機(jī)械手，下X1噴灑奶油，從而保證噴灑到位。

西門子Simatic S7-1500T——運(yùn)動控制一體化系統(tǒng)控制器

TIA Portal V14使運(yùn)動控制器和伺服驅(qū)動系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)一體化

一體化的TIA Portal V14工程軟件使得Simatic用戶能夠在熟悉的軟件環(huán)境下輕松實(shí)現(xiàn)高級運(yùn)動控制功能。集成Profinet通訊功能的伺服驅(qū)動系統(tǒng)Sinamics V90，以及高度集成的工程軟件TIA Portal V14。全新的S7-1500T集成邏輯控制、安全功能，及強(qiáng)大的運(yùn)動控制功能。

Simatic S7-1500 T-CPU運(yùn)動控制器集成了邏輯控制、安全功能和運(yùn)動控制功能

新推出的集成了Profinet接口的Sinamics V90伺服驅(qū)動系統(tǒng)可以通過PROFIdrive協(xié)議與Simatic 1500 T-CPU高級運(yùn)動控制器、Simatic S7-1500高性能PLC和Simatic S7-1200基本型PLC進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)各種自動化任務(wù)和運(yùn)動控制功能。該解決方案提供了廣泛的功能的同時(shí)并降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性。能夠分別滿足設(shè)備制造商高動態(tài)性能和平穩(wěn)運(yùn)行的不同需求。

西門子S7-1500T

支持Profinet的Sinamics V90伺服系統(tǒng)簡化系統(tǒng)組態(tài)，提高了效率和精度

全新的S7-1500T集成邏輯控制、安全功能，及強(qiáng)大的運(yùn)動控制功能，如電子凸輪和齒輪同步等。新版支持Profinet通訊功能的Sinamics V90驅(qū)動系統(tǒng)更加適合多軸、高速、高精度應(yīng)用，應(yīng)用更廣泛。

系統(tǒng)集成并能輕松實(shí)現(xiàn)齒輪同步，電子凸輪等高級運(yùn)動控制功能

高度集成的工程軟件TIA Portal V14。TIA Portal V14集成了凸輪編輯器，簡化了電子凸輪的設(shè)計(jì)與編程，可以很方便地配置主軸和從軸之間的傳動比，實(shí)現(xiàn)速度及位置同步。支持在設(shè)備運(yùn)行過程中實(shí)時(shí)的凸輪調(diào)整和變化，適應(yīng)不同的工藝需求，為運(yùn)動控制任務(wù)的設(shè)計(jì)提供便捷高效的支持。

門子工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域工業(yè)自動化集團(tuán)正式推出新一代PLC控制器——SIMATIC S7-1500，該系列專為中高端設(shè)備和工廠自動化設(shè)計(jì)。新一代控制器以高性能、高效率的優(yōu)勢脫穎而出，除了卓越的系統(tǒng)性能外，該控制器還能集成一系列功能，包括運(yùn)動控制、工業(yè)信息安全，以及可實(shí)現(xiàn)便捷安全應(yīng)用的故障安全功能。其高效尤其體現(xiàn)在創(chuàng)新的設(shè)計(jì)使調(diào)試和安全操作簡單便捷，而集成于TIA 博途的診斷功能通過簡單配置即可實(shí)現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的診斷，簡化工程組態(tài)，并降低項(xiàng)目成本。

　　新一代SIMATIC S7-1500控制器將分階段逐步推向市場。初期，上市產(chǎn)品包括三種型號的CPU，分別是1511、1513 和1516，這三種型號適用于中端性能的應(yīng)用。每一種型號也都將推出F型產(chǎn)品（故障安全型），以提供安全應(yīng)用，并根據(jù)端口數(shù)量、位處理速度、顯示屏規(guī)格和數(shù)據(jù)內(nèi)存等性能特點(diǎn)分成不同等級。根據(jù)不同自動化任務(wù)的需要，每個(gè)CPU最多可添加32個(gè)擴(kuò)展模塊，例如：通信和工藝模塊或輸入輸出模塊，與SIMATIC ET 200MP架構(gòu)相同。

    SIMATIC S7-1500著眼于自動化性能和效率

　　就整體性能而言，技術(shù)、工業(yè)信息安全、故障安全和系統(tǒng)性能都有顯著提高。為實(shí)現(xiàn)效率的提高，該系列在設(shè)計(jì)、處理、系統(tǒng)診斷以及TIA博途的工程設(shè)計(jì)方面都有進(jìn)一步的改善。

　　系統(tǒng)性能：高水平的系統(tǒng)性能和快速信號處理能夠極大地縮短響應(yīng)時(shí)間，加強(qiáng)控制能力。為達(dá)到這一目的，SIMATIC S7-1500設(shè)計(jì)有高速背板總線，具有高波特率和高效的傳輸協(xié)議。點(diǎn)到點(diǎn)的反應(yīng)時(shí)間不到500微秒，位指令的運(yùn)算時(shí)間最快可達(dá)10納秒之內(nèi)（因CPU而異）。CPU 1511和CPU 1513 控制器設(shè)置有兩個(gè)Profinet端口，CPU 1516控制器設(shè)置有三個(gè)端口：其中兩個(gè)與現(xiàn)場級通訊，第三個(gè)用于整合至企業(yè)網(wǎng)絡(luò)。Profinet IO IRT可以保證確定的反應(yīng)時(shí)間和高精度的系統(tǒng)響應(yīng)。此外，集成Web服務(wù)器支持非本地系統(tǒng)和過程數(shù)據(jù)查詢，以實(shí)現(xiàn)診斷的目的。

　　工藝：在現(xiàn)場工藝方面，SIMATIC S7-1500標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)動控制功能使其與眾不同。這使得模擬量和Profidrive 兼容驅(qū)動不需要其它模塊就可以實(shí)現(xiàn)直接連接，支持速度和定位軸，以及編碼器。按照PLCopen進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的塊簡化了Profidrive 兼容驅(qū)動的連接。為使驅(qū)動和控制器實(shí)現(xiàn)高效快速調(diào)試，用戶可以執(zhí)行Trace功能，對程序和動作應(yīng)用進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷，從而優(yōu)化驅(qū)動。另一個(gè)集成工藝功能是PID控制，可用方便配置的塊確?？刂瀑|(zhì)量?？刂茀?shù)可以自整定。

　　工業(yè)信息安全：SIMATIC S7-1500工業(yè)信息安全集成的概念從塊保護(hù)延伸至通訊完整性，幫助用戶確保應(yīng)用安全。集成的專有知識保護(hù)功能，如防止機(jī)器拷貝，能夠幫助防止未授權(quán)的訪問和修改。SIMATIC存儲卡用于防拷貝保護(hù)，將單個(gè)塊關(guān)綁定至原存儲卡的序列號，從而確保程序僅能通過配置過的存儲卡運(yùn)行，而不能被復(fù)制。訪問保護(hù)功能防止對應(yīng)用進(jìn)行未經(jīng)授權(quán)的配置修改，可以通過給不同的用戶組分配不同的授權(quán)級別來實(shí)現(xiàn)這一功能。專有的數(shù)據(jù)校驗(yàn)機(jī)制可識別修改過的工程數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)例如保護(hù)通過未授權(quán)操作傳輸?shù)娇刂破鞯臄?shù)據(jù)等功能。

　　故障安全：SIMATIC S7-1500集成了故障安全功能。為實(shí)現(xiàn)故障安全自動化，用戶配置了F型 （故障安全型）的控制器，對標(biāo)準(zhǔn)和故障安全程序使用同樣的工程設(shè)計(jì)和操作理念。用戶在定義、修改安全參數(shù)的時(shí)候可以借助安全管理編輯器。例如，當(dāng)使用到故障安全型驅(qū)動技術(shù)提供服務(wù)的時(shí)候，用戶可以得到圖形化支持。新控制器在功能安全性方面通過了EN 61508，符合IEC62061中SIL 3級安全應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，以及ISO 13849中PL e級安全應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

　　設(shè)計(jì)處理：SIMATIC S7-1500的設(shè)計(jì)和處理以方便操作為前提，最大限度地實(shí)現(xiàn)用戶友好性（對許多細(xì)節(jié)都進(jìn)行了創(chuàng)新，例如，SIMATIC控制器第一次安裝了顯示裝置），并能顯示普通文本信息，從而實(shí)現(xiàn)全工廠透明化。標(biāo)準(zhǔn)化的前連接器節(jié)省了用戶接線時(shí)間，簡化了配件存儲。集成短接片使電位組的橋接更加簡單靈活。輔助配件，如自動斷路器或繼電器迅速便捷地安裝到集成DIN導(dǎo)軌?？蓴U(kuò)展的電纜存儲空間能夠方便地關(guān)閉前蓋板，即便使用帶有絕緣的電纜，也可以通過兩個(gè)預(yù)定義的閉鎖位輕松關(guān)閉前蓋板。預(yù)接線位置的設(shè)計(jì)簡化了初始接線過程以及端子的重新連接的復(fù)雜性。集成屏蔽保證了模擬信號能夠屏蔽良好，從而獲得良好的信號接收質(zhì)量，以及抗外部電磁干擾的魯棒性。該款產(chǎn)品的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是擴(kuò)展性：SIMATIC S7-1500 CPU可以擴(kuò)展至每個(gè)底板32個(gè)模塊，用戶可以根據(jù)自動化任務(wù)需要選擇模塊。

　　系統(tǒng)診斷：SIMATIC S7-1500的集成系統(tǒng)診斷具有強(qiáng)大的診斷功能，不需要額外編程。只需配置，無需編程即可實(shí)現(xiàn)診斷。另外，顯示功能實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。各種信息，比如來自于驅(qū)動器的信息或者相關(guān)的錯(cuò)誤信息，都以普通文本信息的形式在CPU顯示器上顯示出來，在各種設(shè)備上，諸如TIA博途、人機(jī)界面（HMI）、Web服務(wù)器看到的信息都是一致的。接線端子和標(biāo)簽1:1的分配以及LED指示燈的使用幫助用戶在調(diào)試、測試、診斷以及操作過程中節(jié)省時(shí)間。另外，通過離散通道單獨(dú)顯示，用戶可以快速檢測到并分配相應(yīng)的通道，對解決故障十分有益。

　　使用TIA博途進(jìn)行工程設(shè)計(jì)：西門子新的自動化設(shè)備都要集成到TIA博途工程設(shè)計(jì)軟件平臺中，新品SIMATIC S7-1500控制器也不例外。該設(shè)計(jì)為控制器、HMI和驅(qū)動產(chǎn)品在整個(gè)項(xiàng)目中共享數(shù)據(jù)存儲和自動保持?jǐn)?shù)據(jù)一致性提供了標(biāo)準(zhǔn)操作的概念，同時(shí)提供了涵蓋所有自動化對象的強(qiáng)大的庫。新版TIA博途V12不僅有更強(qiáng)的性能、還涵蓋自動系統(tǒng)診斷功能、集成故障安全功能性，強(qiáng)大的Profinet通信，集成工業(yè)信息安全和優(yōu)化的編程語言。編輯器以任務(wù)為導(dǎo)向且操作直觀，使得新軟件產(chǎn)品易學(xué)易用。此外，產(chǎn)品對快速編程、調(diào)試、維修具有很強(qiáng)的性能。產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過程中特別重視對目前項(xiàng)目和軟件的再利用和兼容性：例如，從S7-300/400轉(zhuǎn)向S7-1500，項(xiàng)目可以重復(fù)利用，S7-1200的程序可以通過復(fù)制的功能將程序轉(zhuǎn)換到S7-1500。

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上海慶惜自動化設(shè)備有限公司本著“科技、創(chuàng)新、誠信”的宗旨，不斷的提高自身的技術(shù)能力、服務(wù)水平和綜合實(shí)力，發(fā)展核心競爭力，努力成為智能建筑行業(yè)內(nèi)廣大用戶值得信賴的產(chǎn)品供應(yīng)商、系統(tǒng)服務(wù)商和運(yùn)營維護(hù)商。我們堅(jiān)信，世界一流的產(chǎn)品憑借我們的智慧，對用戶需求的理解及綠色、節(jié)能、環(huán)保的前瞻意識，以及我們始終精益求精的工作態(tài)度和一流的服務(wù)團(tuán)隊(duì)，將為用戶提供盡善盡美的服務(wù)。我們的口號是：一流的品質(zhì)、一流的服務(wù)！

內(nèi)容簡介：

　　SIMATIC S7.1500自動化系統(tǒng)是在SIMATIC S7300/400系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步開發(fā)的，通過集成大量的新功能和新特性，SIMATIC S7.1500自動化系統(tǒng)具有卓越的性能和出色的可用性。借助于西門子新一代框架結(jié)構(gòu)的TIA博途軟件，可在同一開發(fā)環(huán)境下組態(tài)開發(fā)可編程序控制器、人機(jī)界面和驅(qū)動系統(tǒng)等。統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫使各個(gè)系統(tǒng)之間輕松、快速地進(jìn)行互連互通，真正達(dá)到了控制系統(tǒng)的全集成自動化。

　　本書深入淺出地介紹了在TIA博途V13 SP1環(huán)境下如何組態(tài)和使用SIMATIC S71500的PROFINET/PROFIBUS通信、編程、Web服務(wù)器、PID控制、軌跡追蹤等功能，不但適合新手的快速入門，而且可供具有STEP7 V5 X和SIMATIC S7 300/400使用經(jīng)驗(yàn)的工程師借鑒和參考，也可以用作大專院校相關(guān)專業(yè)師生的培訓(xùn)資料。

　　隨書附帶光盤中帶有TIA博途V13 SP1演示版安裝軟件，可用于學(xué)習(xí)與實(shí)踐。除此之外，在光盤中還附帶了SIMATIC S71500功能和亮點(diǎn)使用的視頻文件，便于讀者更加快速地掌握SIMATIC S71500系列可編程序控制器，視頻使用早期的TIA博途V12版本制作，與V13版本有微小的差別，但是不影響使用。

硬件安裝空間

總體來講S7-1500體形要比S7-300略微“健碩”，但是性能相比而言確實(shí)強(qiáng)悍不少，同時(shí)S7-1500對與機(jī)柜的安裝空間要求并沒有增加，這點(diǎn)可以方便我們對之前的系統(tǒng)做硬件升級。

S7-1500 硬件

●大屏幕LED設(shè)計(jì)

●S7-1500在很多硬件設(shè)計(jì)上都融合了集成、簡約和簡化的理念。如：產(chǎn)品的整體型號數(shù)量、產(chǎn)品的前連接器、通訊方式

●S7-1500較之前產(chǎn)品有了很多更加人性化的設(shè)計(jì)。如：前連接器、TRACE(趨勢圖)等等

安裝導(dǎo)軌

S7-1500使用的是專用的安裝導(dǎo)軌，和S7-300安裝導(dǎo)軌不同的是，S7-1500在專用導(dǎo)軌的基礎(chǔ)上集成了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的通用DIN導(dǎo)軌（端子、斷路器、小型接觸器或類似組件）可以直接安裝在安裝導(dǎo)軌下半部分集成標(biāo)準(zhǔn) DIN 導(dǎo)軌上。

訂貨號的數(shù)量型號的數(shù)量縮減

S7-1500各方面的性能都有所增強(qiáng)，但是其通過硬件功能的組合創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了硬件訂貨號數(shù)量的縮小。

系統(tǒng)電源 (PS)

系統(tǒng)電源連接到背板總線（U 型連接器）并專門為背板總線提供內(nèi)部所需的系統(tǒng)電壓。這種系統(tǒng)電壓將為模塊電子元件和 LED 指示燈供電。 CPU 或接口模塊未連接到24 VDC 負(fù)載電流電源時(shí)，系統(tǒng)電源還可以為其供電。

負(fù)載電流電源 (PM)

負(fù)載電流電源為模塊的輸入/輸出電路以及傳感器和執(zhí)行器進(jìn)行供電。此外，在某些情況下還需要使用負(fù)載電流電源為 CPU 和系統(tǒng)電源提供 24VDC 電壓。 在通過系統(tǒng)電源為背板總線提供電壓時(shí)，可選擇為 CPU 提供 24 VDC 電壓。

 西門子S7-1500與S7-300的比較（上篇）

負(fù)載電流電源 (PM) 和系統(tǒng)電源 (PS) 的整體組態(tài)

在 CPU 右側(cè)的插槽（電源段）中，最多可以選擇性地插入 2 個(gè)系統(tǒng)電源（PS）。

各個(gè)模塊用電功率的自動診斷

有了這個(gè)功能，能夠讓我們方便的了解到系統(tǒng)的電源配置的科學(xué)性和合理性，這個(gè)功能集成在博途軟件中，需要和S7-1500配合使用。

機(jī)架支持的模塊數(shù)量

S7-1500機(jī)架可以最多支持32個(gè)模塊，同時(shí)為了保證所有的模塊都能夠可靠的接受供電，S7-1500機(jī)架支持最多3組的電源分段。S7-300系統(tǒng)機(jī)架只支持8個(gè)信號模塊。

前連接器的電纜布線

憑借兩個(gè)預(yù)先設(shè)計(jì)的電纜定位槽裝置，即使存放粗型電纜，也可以輕松地關(guān)閉模塊前蓋板。通過帶有定位功能的轉(zhuǎn)向布線系統(tǒng)，無論是初次布線還是重新連接，都非?？焖俦憬荨?/SPAN>

集成的屏蔽夾

對模擬量信號進(jìn)行適當(dāng)屏蔽，可確保高質(zhì)量地識別信號并有效防止外部電磁干擾。同時(shí)，使用插入式接線端子，無需借助任何工具既可實(shí)現(xiàn)快速安裝。屏蔽支架、電源元件和屏蔽線夾包含在模擬量模塊和工藝模塊的交貨范圍內(nèi)

項(xiàng)目程序下載

新的S7-1500可以借助存儲間接的完成程序的下載。流程如下，在TIA博途軟件中將程序文件以特定的格式存儲在SMC存儲卡中，然后將存儲卡裝載在S7-1500的PLC上，執(zhí)行系統(tǒng)啟動流程。

存儲器使用：數(shù)據(jù)記錄

在S7-1500中CPU通過指令“DataLogging”可以在 Data Log 中存儲過程值。Data Log 將以csv 格式存儲在 SIMATIC 存儲卡的“\datalogs”目錄中。 數(shù)據(jù)記錄將存儲在預(yù)設(shè)定大小的一個(gè)循環(huán) Data Log 中。

在程序中通過“Data Logging”指令，可以創(chuàng)建、打開和寫入 Data Log，還可以關(guān)閉Data Log。 可通過創(chuàng)建定義一個(gè)單 Data Log 數(shù)據(jù)記錄的數(shù)據(jù)塊，確定要記錄的變量?？蓪⒃摂?shù)據(jù)塊可用作新建 DataLog 數(shù)據(jù)記錄的臨時(shí)存儲器。

通過 CPU 的 Web 服務(wù)器，可以方便地管理SIMATIC存儲卡上的csv文件（例如，重新命名、保存至硬盤、刪除等）。為了防止意外更改這些文件，請?jiān)?nbsp;STEP 7 中為Web服務(wù)器組態(tài)訪問權(quán)限。

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         依托"SIEMENS"強(qiáng)大品牌、成熟的產(chǎn)品， 公司以深厚的行業(yè)背景、專業(yè)水平和成熟的技術(shù)在不斷發(fā)展的同時(shí)逐步成為集貿(mào)易、工程和售后服務(wù)支持，三位一體的綜合性公司。 “信譽(yù)第一，客戶至上”是公司成立之初所確立的宗旨,公司在不斷的發(fā)展過程中,益章科技與西門子自動化與驅(qū)動集團(tuán)、ABB、羅克韋爾、施耐德等國內(nèi)外多家自動化廠商建立長期合作、科研關(guān)系。并與西門子（中國）自動化與驅(qū)動技術(shù)集團(tuán)建立合作伙伴關(guān)系，也是西門子自動化與驅(qū)動產(chǎn)品系統(tǒng)服務(wù)商和系統(tǒng)集成商。
        我公司致力于專業(yè)推廣西門子高性能自動化系統(tǒng)和驅(qū)動產(chǎn)品產(chǎn)品：
           SIMATIC S7-200 Smart、S7-300、S7-400系列可編程控制器；
           SIMATIC S7-1200/1500系列PLC；SIMATIC  HMI面板；        
           工業(yè)PROFIBUS、以太網(wǎng)及無線通訊等相關(guān)產(chǎn)品；
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           工業(yè)自動化領(lǐng)域的技術(shù)咨詢和技術(shù)支持
          從設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成到安裝、現(xiàn)場調(diào)試一整套工程服務(wù)
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