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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，且這些模塊均可以獨立地組合使用。S7-1500 自動化系統(tǒng)支持單層配置，其中的所有模塊均安裝在一個安裝導(dǎo)軌上（請參見手冊以了解前提條件）。

一個系統(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、操作裝置、其它 SIMATIC 控制器或第三方設(shè)備間的通信。

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• 1.用戶程序運行在CPU模塊中，CPU模塊內(nèi)沒有程序裝載存儲器，程序存儲在專用的存儲卡中里，概念同S7-300。存儲卡需要單獨訂貨。CPU目前有三種型號：

  ? CPU 1511-1 PN

  ? CPU 1513-2 PN

  ? CPU 1516-3 PN/DP

  三個CPU型號從上至下性能由低到高排列，區(qū)別于指令執(zhí)行速度，各種地址空間尺寸，內(nèi)存大小，集成通訊口種類個數(shù)等等方面，具體請參考對應(yīng)的CPU手冊。

  

  

  
  

  2.對于PLC系統(tǒng)，用戶程序處理的是輸入/輸出(I/O)信號直接的邏輯關(guān)系。那么往往系統(tǒng)需配置I/O模塊，S7-1500的CPU模塊自身沒有集成I/O，I/O信號輸入通過拓展I/O模塊進行輸入輸出。常見I/O信號有，

  ? 數(shù)字量輸入(DI)：也就是開關(guān)量(還有稱作離散量)信號輸入

  ? 數(shù)字量輸出(DQ)：開關(guān)量信號輸出

  ? 模擬量輸入(AI)：連續(xù)量輸入，如電壓-10V ～ +10V, 4 ～ 20mA等

  ? 模擬量輸出(AQ)：連續(xù)量輸出

  ? 還有脈沖輸入(PI)， 脈沖輸出(PQ)等

  西門子CPU處理器1511-1 PN西門子CPU處理器1511-1 PN西門子CPU處理器1511-1 PN

   

  3.S7-1500的數(shù)字量輸入模塊

  ? DI 32x24VDC HF

  ? DI 16x24VDC HF

  ? DI 16x230VAC BA

  ? DI 16x24VDC SRC BA

  ? …

  型號簡介：

• DI： Digital input，數(shù)字量輸入
• 32x24VDC：共32個輸入通道 (點) ，電壓規(guī)格為直流24V
• 16x230VDC：共16個輸入通道 (點) ，電壓規(guī)格為交流230V
• BA：Basic，基本型
• HF：High feature, 高性能型
• SRC： Source Input， 源型輸入 ，未標(biāo)識為漏型。

• 

  

   

  4.S7-1500的數(shù)字量輸出模塊

  ? DQ 16x24VDC/0.5A ST

  ? DQ 32x24VDC/0.5A ST

  ? DQ 8x24VDC/2A HF

  ? DQ 8x230VAC/2A ST

  ? DQ 8x230VAD/5A ST

  ? …

  型號簡介，以**個型號為例：

• DQ： Digital Ouput, 數(shù)量輸出
• 16x24VDC：共16個輸出通道，輸出電壓為DC24V, 容量每個通道**0.5A。
• HF：High Feature, 高性能型，通常意味著模塊帶診斷功能。相對應(yīng)的是ST(Standard，標(biāo)準(zhǔn))型，無診斷功能。

• 

   

  5.S7-1500的模擬量輸入模塊

  ? AI 8xU/I HS

  ? AI 8xU/I/RTD/TC ST

  ? …

  以**個型號為例，型號簡介：

• AI： Analogue input，模擬量輸入模塊
• 8xU/I：8個通道，支持電壓或電流型號輸入

• 同樣以**個型號為例，型號簡介：

• AQ：Analogue Output，模擬量輸出模塊
• 4xU/I：共4個通道，支持電壓，電流輸出
• ST：標(biāo)準(zhǔn)型

• 7.選定CPU和I/O模塊之后，要確定系統(tǒng)的供電，選擇電源模塊，電源模塊選型需要注意S7-1500有兩種背板供電方式：

  ? PM模塊： 不提供機架的背板工作電源，由CPU提供

• PM 70 W 120/230 VAC
• PM 190 W 120/230 VAC

• ? PS模塊：連接到機架背板，提供背板工作電壓，有診斷功能

• PS 25W 24VDC
• PS 60W 120/230V AC/DC

• 6.S7-1500的模擬量輸出模塊

  ? AQ 4xU/I ST

  ? AQ 8xU/I HS

  3RW 軟起動器

  SIRIUS 模擬化系統(tǒng)優(yōu)點一覽：

• 軟啟動和平滑下降（只有 3RW30 具有軟啟動功能）
• 無極起動
• 降低電流峰值
• 起動時避免電源電壓波動
• 減輕對電網(wǎng)的負荷
• 減少整個操作機構(gòu)的機械負載
• 和常規(guī)起動器相比，極大地節(jié)省了空間，減少了布線
• 免維護分斷
• 處理及其簡便

• 邊界條件

  選型和訂貨數(shù)據(jù)中列出的電機額定值是粗略的指導(dǎo)值。軟起動器應(yīng)始終根據(jù)所需的電機額定工作電流進行設(shè)計。3RW 軟起動器旨在用于簡單的起動條件。

  為了在選型和訂貨數(shù)據(jù)中選擇軟起動器，對所有 3RW 軟起動器定義了 300% 的電流負載，作為正常起動的邊界條件（等級 10）。對于 3RW30，每小時最多起動 20 次且最長起動時間 3 s 被定義為邊界條件；對于 3RW40 和 3RW44，每小時最多起動 5 次且最長起動時間 10 s 被定義為邊界條件。

  若有附加要求，可能需要選擇更大的設(shè)備。然而，在某些情況下，選型**慮的安全裕度也允許所列出的單元在稍微苛刻的邊界條件下使用。

  我們一般推薦使用軟起動器模擬工具 (STS) 選擇 3RW 軟起動器：https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/101494917。

  電機額定數(shù)據(jù)（單位：kW 和 hp）基于 IEC 60947-4-1。

1 LOGO！App 簡介
目前用戶可以使用iTunes商店的應(yīng)用軟件LOGO!App連接和監(jiān)控西門子LOGO！系列的PLC，軟件名稱如圖1所示。在軟件中成功組態(tài)LOGO! 設(shè)備的地址后，用戶可以通過手機WIFI連接到LOGO！并可進行修改時鐘和獲取固件信息等操作。同時，用戶可以監(jiān)控輸入/輸出（以下簡稱I/O）狀態(tài)，V存儲區(qū)（以下簡稱VM）變量值和診斷信息，也可以添加監(jiān)控的I/O和VM變量到趨勢圖查看一個概覽圖形。

圖1應(yīng)用程序名稱

2 LOGO！App功能描述

2.1 接口配置
LOGO! App 支持IP地址和動態(tài) DynDNS名稱兩種訪問方式。 做法如下：
在圖2中單擊“Interface Configure”選項后進入圖3界面單擊 “By IP Address”選項，然后再單擊 圖標(biāo) ，進入圖4設(shè)備添加界面。

圖2設(shè)置功能界面                                         圖3設(shè)備訪問方式界面

在圖4中單擊“Add”按鈕，進入圖5中進行設(shè)備名稱和設(shè)備IP地址設(shè)置，此處我們設(shè)置設(shè)備名稱為“MyLogo”，IP地址為“192.168.1.108”，最后單擊“Save”按鈕保存此配置，頁面會自動轉(zhuǎn)入到圖6界面。

圖4設(shè)備添加界面                                         圖5設(shè)備添加界面

在圖6中長按  圖標(biāo)直到出現(xiàn)圖7界面，在圖7中我們通過“Select”選項來選擇已有設(shè)備，然后進入圖8界面。

圖6設(shè)備選擇界面                                         圖7設(shè)備選擇界面

這時在圖8中可以看到IP地址已經(jīng)顯示在界面中，然后點擊“Save”圖標(biāo)，界面將自動轉(zhuǎn)到圖9。

圖8設(shè)備訪問方式界面

2.2 設(shè)置時鐘

在圖9中單擊“Set Clock”選項將進入圖10界面，在圖10中可點擊“Read”按鈕查看LOGO！時間，也可點擊“Current”按鈕查看當(dāng)前時間，之后進入圖11界面。

圖9設(shè)置功能界面                                         圖10設(shè)備訪問方式界面

在圖11中LOGO！系統(tǒng)需要停機完成讀取操作，單擊“YES”圖標(biāo)進入圖12，同樣我們點擊“Current”按鈕來獲取當(dāng)前時間，然后通過“Set”按鈕將當(dāng)前屏幕中的時間更新到LOGO！中，此時進入圖13界面。

圖11獲取LOGO！時鐘界面                         圖12設(shè)備訪問方式界面

在圖13中點擊“YES”按鈕來完成更新后啟動LOGO！的操作。

圖13更新時鐘界面

2.3 查看固件版本

在圖14中單擊“Show FW Version”選項后系統(tǒng)將返回LOGO！的固件版本如圖15。

圖14設(shè)置功能界面                                         圖15固件版本界面

3 LOGO！App軟件監(jiān)控模式

3.1 I/O 狀態(tài)監(jiān)視器
在圖16中選擇“Monitor”圖標(biāo)，然后選擇“I/O Status Monitor”選項后進入圖17界面可觀察到輸入點的變化，在圖17中用戶選擇需要監(jiān)控的變量�？梢酝ㄟ^點擊“Edit”按鈕進入圖18中進行修改。

圖16設(shè)置功能界面                                         圖17 I/O監(jiān)控界面

圖18設(shè)置功能界面、

CPU 1516-3 PN/DP 是具有大容量程序及數(shù)據(jù)存儲器的 CPU，適用于除集中式 I/O 外還包含分布式自動化結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中要求十分苛刻的任務(wù)。

可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系統(tǒng)（PROFINET 智能設(shè)備）。集成式 PROFINET IO IRT 接口設(shè)計為雙端口交換機以便在系統(tǒng)中設(shè)立總線型拓撲。

配備單獨 IP 地址的額外集成 PROFINET 接口可用于網(wǎng)絡(luò)隔離，或用于連接更多 PROFINET IO RT 設(shè)備，又或者作為 I-設(shè)備用于高速通信。

分布式 I/O 可通過 PROFIBUS 以及集成 PROFIBUS 接口進行連接。

另外，CPU 還提供**的控制功能，并能夠通過標(biāo)準(zhǔn)化的 PLC-open 塊連接變頻器。

設(shè)計

CPU 1516-3 PN/DP 功能：

• 功能強大的處理器：
  該 CPU 的單條二進制命令的命令執(zhí)行時間可低至 10 ns。

• 大容量工作存儲器：
  1 MB，用于程序；5 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

• 靈活的擴展功能：
  單層組態(tài)最多可支持 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、**別名稱、位置名稱等。

  • 顯示器以及診斷確認和用戶消息

  • 模塊信息顯示

  • 顯示設(shè)置

  • 顯示可由用戶定義的*標(biāo)

  • 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

  • 啟用保護級別

• PROFINET IO IRT 接口用于通過 PROFINET 進行分布式 I/O 連接

• PROFINET 接口用于網(wǎng)絡(luò)分離

• PROFIBUS DP 接口用于通過 PROFIBUS 進行分布式 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

  • 功能強大的網(wǎng)絡(luò)連接：
    每個 CPU 均標(biāo)配PROFINET IO IRT（2 端口交換機）標(biāo)準(zhǔn)接口。此外，CPU 1516-3 PN/DP 的特點是具備**個 PROFINET 接口，比如可用于網(wǎng)絡(luò)隔離，或用于連接更多 PROFINET IO RT 設(shè)備，或作為 I-設(shè)備用于高速通信。

• 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

  • **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)**控制質(zhì)量

• 集成安全功能

  • 通過密碼進行知識保護，防止未經(jīng)授權(quán)讀取和修改程序塊

  • 通過復(fù)制保護，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 授權(quán)理念：
    與 HMI 設(shè)備的通信也會受到限制。

  • 操作保護：
    控制器可以識別工程組態(tài)數(shù)據(jù)的更改和未授權(quán)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 至默認設(shè)置、禁用/啟用顯示器、激活保護等級，確認消息，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)器上以純文本形式一致顯示系統(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行更新。

  • 集成在 CPU 的固件中，無須進行特殊組態(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