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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，西門子方專門進行了產品推廣會針對S7-1500進行介紹，康斯達作為西門子系統集成商參加推廣會。

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

1、所有模塊都支持熱插拔

2、多可以擴展31個模塊，但是所有的擴展模塊必須在一排，因為1500還沒有推出基架擴展模塊

3、1500所有系類的CPU至少附帶一個PROFINET網口

4、1500的前連接器都是40針的

5、擴展模塊分為標準型和經濟型兩類：1、標準型35mm寬度，自帶前連接器，2、經濟型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

There is a graded range of CPUs from the entry-level CPU right up to the high-performance CPU for configuring the controller. All CPUs control large quantity structures; several CPUs can work together in a multicomputing configuration to boost performance. Thanks to their high processing speed and deterministic response times, the CPUs enable short machine cycle times.

The S7-400 is especially suitable for data-intensive tasks in the process industry. High processing speeds and deterministic response times guarantee short machine cycle times on high-speed machines in the manufacturing industry.The S7-400 is used preferably to coordinate overall plants and to control lower-level systems. This is guaranteed by the high communication power and the integral interfaces.Many of the S7-400 components are also available in a for extreme environmental conditions.

它們用于優化連接工業以太網快速連接電纜到數據終端及網絡部件。插頭都配有堅固的工業兼容金屬外殼，可防止數據通訊過程中的故障4個集成絕緣刺破型觸點，可很容易地連接 FC 電纜，防止故障。在剝皮電纜端插入刀形端子（開式鉸接）之后，壓接并與導線接觸由于其結構緊湊，插塞式接頭（180°IE FC 接頭）可用于帶有分立式接口的設備以及帶有多接口（排）的設備IE FC RJ45 接頭用于連接非交叉 100 Mbit/s 以太網，距離遠 100 m，無需使用插接線。 通過交換插頭中的發送和接收線對，還可以連接交叉電纜打開外殼，里面有彩色標記，即可很方便地將芯線與刀形端子連接。 通過由透明材料制成的觸點蓋，用戶可以檢查是否有接觸不良現象。

Design

CPU 裝配有：

• 功能強大的處理器： 
  CPU 執行每條二進制指令時間僅為 0.045μs 。
• CPU 414-2: 1 MB RAM (其中，程序和數據各使用 512 KB); 
  CPU 414-3: 2.8 MB RAM (其中，程序和數據各使用 1.4 MB); 
  CPU 414-3 PN/DP: 2.8 MB RAM (其中，程序和數據各使用 1.4 MB); 
  快速 RAM 用于執行部分用戶程序
• 靈活擴展： 
  高 131072 個數字量以及 81932 個模擬量輸入/輸出。
• MPI多點接口： 
  通過 MPI，可將多 32 個站連成簡單網絡，數據傳輸速率高達 12 Mbit/s。CPU 可與通訊總線（C 總線）和 MPI 的站之間建立多 32 個連接。
• 模式選擇開關： 
  波動開關設計。
• 診斷緩沖區： 
  后的故障和中斷事件保存在一個環形緩沖器中，用于進行診斷。 可以對輸入數目進行設定。
• 實時時鐘： 
  日期和時間附加在 CPU 的診斷消息后面
• 存儲卡: 
  用于擴展內置的裝載存儲器。 存儲在裝載存儲器中的信息包括S7-400參數數據以及程序，因此需要2倍的存儲空間。 其結果是：
  • 內置的裝載存儲器不能滿足大程序量的要求，因此需要存儲卡。 可使用 RAM 和 FEPROM 卡。
• PROFIBUS-DP 接口和組合的MPI/DP 接口： 
  通過 PROFIBUS DP 主站接口，可以實現分布式自動化組態，從而提高了速度，便于使用。 對用戶來說,分布式I/O單元可作為一個集中式單元來處理(相同的組態、編址和編程). 
  組合式配置： SIMATIC S5和SIMATIC S7可以作為PROFIBUS主站符合EN 50 170規范。

• CPU 414-3 和 CPU 414-3 PN/DP 還包括：

• 附加模塊插槽： 
  可用IF 964-DP 接口子模板進行連接到PROFIBUS DP主站系統中。

• CPU 414-3 PN/DP 另外包括：

• PROFINET 接口，帶 2 個端口（交換機）：
  • PROFINET I/O，可連接 256 個 IO 設備
  • PROFINET CBA

  • CPU313,314,315IMB以上的存儲器卡 用LED指示燈進行診斷: LED說明 SF點亮情況:○1硬件故障;○2編程錯誤;○3參數賦值錯誤;○4計算錯誤;○5定時器錯誤;○6存儲器錯誤○7電池故障或無后備電池;○8I/O故障/錯誤（僅限于外部I/O）;○9通訊故障 BATF點亮情況:當無后備電池,后備電池故障或沒有充電時點亮. 注意:當連接充電電池時該燈點亮,其原因是充電電池不能對用戶程序進行后備. STOP當CPU不處理用戶程序時點亮當CPU申請存儲器復位時閃爍. 西門子PLCCPU復位 注意:CPU復位進行的活動: 1.CPU刪除RAM中和負載存儲器中的整個用戶程序（不包括EPROM負載存儲器）。 2.CPU刪除保持數據。 3.CPU測試本身的硬件。 4.如已插入存儲器卡.則CPU將存儲器中有關的內容復制到RAM。 步驟復位CPU存儲器 1將鑰匙開關拔至STOP位置 2將鑰匙開關拔至MRES位置，直至STOP指示燈亮幾秒并保持點亮（持續3秒） 3在3秒鐘內，必須將開關撥回MRES位置并保持住，直至STOP指示燈閃爍（2HZ）。 當CPU完全復位，STOP指示燈停止閃爍并保持點亮。此時，CPU已對存儲器復位。

    數字量模塊的特性

    下表總結了數字量模塊的基本特性。 這些概況的信息可以幫助您選擇符合要求的模塊。

    列表: 數字量輸入模塊： 特性概述

    特性	SM 421； DI 32xDC 24 V (-1BL0x-)	SM 421； DI 16xDC 24 V (-7BH0x-)		SM 421； DI 16xAC 120 V (-5EH00-)		SM 421； DI 16xUC 24/60 V (-7DH00-)		SM 421； DI 16xUC 120/230 V (-1FH00-)	SM 421； DI 16xUC 120/230 V (-1FH20-)	SM 421； DI 32xUC 120 V  (-1EL00-)
    輸入點數	32 DI；按每組32個 隔離	16 DI；按每組8個 隔離		16 DI；按每組1個 隔離		16 DI；按每組1個 隔離		16 DI；按每組4個 隔離	16 DI；按每組4個 隔離		32 DI；按每組8個 隔離
    額定輸入電壓	24 VDC	24 VDC		120 VAC		24至60 VUC		120 VAC / 230 VDC	120/230 VUC		120 VAC/DC
    適用于...	開關；2線接近開關(BERO)
    可組態 診斷	否		是	否	可以		否		否		否
    診斷中斷	否		可以	否	可以		否		否		否
    邊沿變換時產生硬件中斷：	否		可以	否	可以		否		否		否
    可調整輸入延遲	否		可以	否	可以		否		否		否
    替換值輸出	-		可以	-	-		-		-		-
    特殊特性	高包裝密度		快速且具有中斷功能	通道特定隔離	中斷功能，具有低可變電壓		用于高可變電壓		用于高可變電壓 輸入特性曲線符合IEC 61131-2		高包裝密度

    列表: 數字量輸出模塊：特性概述

    特性	SM 422; DO 16xDC 24 V/2 A (-1BH1x)	SM 422; DO 16xDC 20-125 V/ 1.5 A (-5EH10)	SM 422; DO 32xDC 24 V/0.5 A (-1BL00)	SM 422; DO 32xDC 24 V/0.5 A (-7BL00)	SM 422; DO 8xAC 120/230 V/ 5 A (-1FF00)	SM 422; DO 16xAC 120/230 V/ 2 A (-1FH00)	SM 422; DO 16xAC 20-120 V/ 2 A (-5EH00)
    輸出數	16 DO；按每組8個隔離	16 DO；按每組8個隔離，帶反極性保護	32 DO；按每組32個 隔離	32 DO；按每組8個 隔離	8 DO；按每組1個隔離	16 DO；按每組4個 隔離		16 DO；按每組1個 隔離
    輸出電流	2 A	1.5 A	0.5 A	0.5 A	5 A	2 A		2 A
    額定負載電壓	24 VDC	20到125 VDC	24 VDC	24 VDC	120/230 VAC	120/230 VAC		20到120 VAC
    可組態 診斷	否	是	否	是	否	否		是
    診斷中斷	否	是	否	是	否	否		是
    替換值輸出	否	是	否	是	否	否		是
    特殊特性	用于高電流	用于可變電壓	高包裝 密度	特別快且具有中斷功能	用于高電流，帶通道特定隔離	-		用于可變電流，帶通道特定隔離

    列表: 繼電器輸出模塊：特性概述

    特性	SM 422；DO 16 x UC 30/230 V/Rel。 5 A (-1HH00)
    輸出數	16點輸出，按每組8個隔離
    負載電壓	125 VDC 230 VAC
    特殊特性	-

    
    
    
     

    接口模塊的共性

    
     

    功能

    將一個或多個擴展機架(ER)連接到中央機架(CR)時，需要使用接口模塊(一個發送IM和一個接收IM)。 此組態在安裝手冊中進行說明。

    組態

    必須始終同時使用成對的接口模塊。 在CR中插入發送模塊(發送IM)時，需同時將相應的接收模塊(接收IM)插在串聯的ER中。

    列表: S7-400的接口模塊

    成對接口	應用領域
    IM 460-0 IM 461-0	發送IM用于本地鏈接，無PS傳輸；帶有通訊總線 接收IM用于不進行電源傳送的本地鏈接；帶有通訊總線
    IM 460-1 IM 461-1	發送IM用于進行電源傳送的本地鏈接；不帶通訊總線 接收IM用于進行電源傳送的本地鏈接；不帶通訊總線
    IM 460-3 IM 461-3	發送IM用于長達102.25 m的遠程鏈接；帶有通訊總線 接收IM用于長達102.25 m的遠程鏈接；帶有通訊總線
    IM 460-4 IM 461-4	發送IM用于長達605 m的遠程鏈接；不帶通訊總線 接收IM用于長達605 m的遠程鏈接；不帶通訊總線

    連接概述

    請注意后面第二節中的連接規則。

    列表: 連接概述

    	本地連接		遠程連接
    發送IM	460-0	460-1	460-3	460-4
    接收IM	461-0	461-1	461-3	461-4
    每個線路可連接的大EM數目	4	1	4	4
    遠距離	5 m	1.5 m	102.25 m	605 m
    電壓傳輸	否	是	否	否
    每個接口傳輸的大電流	-	5 A	-	-
    通訊總線傳輸	是	否	是	否

    這種存取方式稱為“字節·位”尋址方式。
    （2）“字節”存取方式：輸入字節IB3（Byte）由I3.0~I3.7這8位組成。
    （3）“字”存取方式：相鄰的兩個字節組成一個字，一個字中的兩個字節的地址必須連續，且低位字節在一個字中應該是高8位，高位字節在一個字中應該是低8位。IW14表示由IB14和IB15組成的1個字，IW14中的I為區域標識符，W表示字（Word），14為起始字節的地址。IW14中的IB14應該是高8位，IB15應該是低8位。
    （4）“雙字”存取方式：相鄰的四個字節表示一個雙字，四個字節的地址必須連續。低位字節在一個雙字中應該是高8位。ID12表示由IB12~IB15組成的雙字，I為區域標識符，D表示存取雙字（Double Word），12為起始字節的地址。ID12中的IB12應該是高8位，IB15應該是低8位。