型號(hào)：6ES7531-7KF00-0AB0

SIMATIC S7-1500， 模擬輸入模塊 AI 8xU/I/RTD/TC ST， 16 位分辨率 ， 精度 0.3%， 8 通道，分成組，每組 8， 4 通道在用溫度傳感器 RTD 測(cè)量情況下， 共模電壓 10V； 診斷；過(guò)程報(bào)警； 供貨范圍內(nèi)包含 饋電元素，屏蔽支架 和屏蔽端子： 前連接器（螺釘型接線(xiàn)端子 或直插式）單獨(dú)訂貨

提示：額外的基本故障和集成時(shí)間過(guò)程中的噪聲 = 2.5ms：電壓： ±250mV (±0.02%)、±80mV (±0.05%)、±50mV (±0.05%)、電阻： 150Ohm ±0.02%、電阻溫度計(jì)： Pt100 氣候： ±0.08K、Ni100 氣候： ±0.08K、熱電偶： 類(lèi)型 B、R、S： ±3K、類(lèi)型 E、J、K、N、T：±1K

西門(mén)子S7-1500系列控制器特點(diǎn)

一、概述

西門(mén)子PLC S7-1500系列是西門(mén)子PLC中性能強(qiáng)的一類(lèi)控制器。它能應(yīng)用在復(fù)雜的自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)快速的運(yùn)算，為復(fù)雜控制系統(tǒng)提供了解決方案。S7-1500系列PLC性能強(qiáng)大，擴(kuò)展能力強(qiáng)，具有多種通信連接，能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制，并且具有診斷功能。它是目前西門(mén)子PLC中功能為強(qiáng)大的控制器。本文下面對(duì)西門(mén)子PLC S7-1500系列CPU的特點(diǎn)做一個(gè)介紹，為用戶(hù)在實(shí)際選型中提供參考。

二、西門(mén)子PLC S7-1500系列特點(diǎn)

西門(mén)子PLC S7-1500系列的CPU具有以下特點(diǎn)：

1. 設(shè)計(jì)方式新穎

S7-1500系列的CPU自帶面板，能支持診斷，調(diào)試，維護(hù)，IP地址分配，趨勢(shì)圖顯示，讀取程序循環(huán)時(shí)間等功能；同時(shí)具有多功能型I/O模塊，可以對(duì)產(chǎn)品線(xiàn)進(jìn)行優(yōu)化，方便進(jìn)行選型和備件；

2. 診斷功能強(qiáng)大

S7-1500系列的CPU支持LED通道分配，可以快速定位錯(cuò)誤。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，用戶(hù)不需要編寫(xiě)程序就可以通過(guò)編程軟件，HMI等方式快速實(shí)現(xiàn)通道級(jí)的診斷。還可以通過(guò)ProDiag功能，分析錯(cuò)誤過(guò)程，大幅減少了調(diào)試和停機(jī)時(shí)間，提高了工程效率；

3. 信息安全功能

S7-1500系列的CPU集成了復(fù)制保護(hù)和專(zhuān)有技術(shù)保護(hù)功能，可以確保用戶(hù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)不受侵犯，并具有保護(hù)功能，防止篡改；

4. 開(kāi)放功能

S7-1500系列CPU集成標(biāo)準(zhǔn)化的OPC UA通信協(xié)議，可以和上位機(jī)實(shí)現(xiàn)安全有效的通信；還可以通過(guò)PLCSim Advance軟件實(shí)現(xiàn)PLC數(shù)據(jù)和仿真軟件連接進(jìn)行虛擬調(diào)試，提前進(jìn)行錯(cuò)誤修復(fù)，減少現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間；

5. 集成運(yùn)動(dòng)控制

S7-1500系列CPU具有運(yùn)動(dòng)控制功能，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)，例如同步，插補(bǔ)，等，S7-1500T系列CPU能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制功能，例如：凸輪控制，同步功能；

6. 性能強(qiáng)大

S7-1500系列CPU響應(yīng)速度快，位處理的速度快可達(dá)1ns；CPU本體集成有多個(gè)以太網(wǎng)接口，多實(shí)現(xiàn)3個(gè)以太網(wǎng)網(wǎng)段；Profinet通信支持IRT（等時(shí)同步）方式；

7. 組態(tài)高效

S7-1500系列CPU通過(guò)TIA Step7軟件進(jìn)行編程，可以通過(guò)LAD，F(xiàn)BD，SCL，STL等多種編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)程序邏輯設(shè)計(jì)；其中1500F系列的CPU支持故障安全功能。

三、總結(jié)

綜上所述，西門(mén)子PLC S7-1500系列PLC功能強(qiáng)大，可以實(shí)現(xiàn)多種通信功能，運(yùn)動(dòng)控制功能，編程靈活，診斷功能強(qiáng)大，為用戶(hù)提高了功能效率。本文簡(jiǎn)要介紹了該系列CPU的產(chǎn)品特點(diǎn)，用戶(hù)在選型過(guò)程中，可以根據(jù)實(shí)際的需求進(jìn)行選擇。如果需要更多的了解西門(mén)子PLC系列，我們也會(huì)更好的提供相關(guān)技術(shù)支持。

中央處理單元(CPU) 是 SIMATIC S7-1500 系列產(chǎn)品的核心

由于S7-1500 系列產(chǎn)品范圍非常廣泛，因此在日常工作中，特別在 S7-1500 CPU 選型和使用階段，工程師經(jīng)常遇到 CPU 的程序能夠?qū)懚嗌?，可以組態(tài)多少個(gè)分布式 IO 站點(diǎn)，可以和多少設(shè)備進(jìn)行通信等資源數(shù)據(jù)問(wèn)題。

這些技術(shù)參數(shù)可以從CPU 手冊(cè)中找到，為了更進(jìn)一步幫助理解，下面就對(duì) CPU 手冊(cè)中相關(guān)資源參數(shù)（以 S7-1511為例）進(jìn)行解讀，以幫助大家理解相關(guān)資源的不同和限制。

1 可以寫(xiě)入CPU的程序有多少

不同型號(hào)S7-1500 CPU 存儲(chǔ)器的大小不同，這部分?jǐn)?shù)據(jù)信息可以在手冊(cè)中技術(shù)數(shù)據(jù)“存儲(chǔ)器”這個(gè)部分中查詢(xún)到：

工作存儲(chǔ)器分為兩個(gè)部分，一部分用于程序存儲(chǔ)，另一部分用于數(shù)據(jù)（DB塊）的存儲(chǔ)。S7-1500 CPU 工作存儲(chǔ)器是不可以擴(kuò)展的，如果程序大小或者數(shù)據(jù)技術(shù)規(guī)范，只能更換更高型號(hào)的 CPU。

裝載存取器指的就是SMC 存儲(chǔ)卡。存儲(chǔ)卡和 CPU 分離設(shè)計(jì)，因此裝載存儲(chǔ)器是可以通過(guò)更換 SMC 卡來(lái)改變大小的。由于 SMC 大的規(guī)格為 32Gbyte，因此手冊(cè)中描述為支持大值 32Gbyte。

2 可以帶多少I(mǎi)O點(diǎn)

對(duì)于CPU 可以帶的 IO 點(diǎn)的數(shù)量資源，可以在手冊(cè)中技術(shù)數(shù)據(jù)“地址范圍”這個(gè)部分查詢(xún)到。

當(dāng)前CPU 多支持 1024 個(gè)模塊進(jìn)行組態(tài)，同時(shí)多可以組態(tài) 32Kbyte 的輸入或者輸出地址，對(duì)于數(shù)字量信號(hào)來(lái)說(shuō) 1個(gè)byte 為 8 個(gè) IO 點(diǎn)，對(duì)于模擬量信號(hào)來(lái)說(shuō) 2 個(gè) byte 為 1 個(gè)模擬量信號(hào)通道，這樣就可以計(jì)算出帶 IO 點(diǎn)的數(shù)量，但是多模塊的總數(shù)不能 1024 個(gè)模塊。

3 可以帶多少PROFINET分布式IO站點(diǎn)

對(duì)于PROFINET 接口可以帶分布式 IO 站點(diǎn)的數(shù)量限制，可以在技術(shù)數(shù)據(jù)“ PROFIENT IO 控制器”這個(gè)項(xiàng)目中查詢(xún)到。

以CPU 的 X1 口為例，可以看到 “可連接 IO 設(shè)備的數(shù)量，大值”為 128，意味著當(dāng)前 CPU 使用這個(gè) PN 端口多可以組態(tài) 128 個(gè)分布式 IO 站點(diǎn)。

但是可以通過(guò)AS-i，CP 或者 CM 多擴(kuò)展到 256 個(gè)站點(diǎn)。同時(shí)對(duì)于PROFINET IRT 功能，多支持 64 個(gè)站點(diǎn)。

4 可以支持多少個(gè)通信連接

對(duì)于S7-1500 CPU 的通信連接數(shù)量，可以在“協(xié)議”這個(gè)部分中進(jìn)行查詢(xún)，見(jiàn)圖4。其中連接數(shù)量包含了 PG 通信，HMI 通信，S7 通信，OUC 通信（TCP，UDP，ISO-On-TCP），Web 通信，OPC UA 通信等，PROFINET 分布式站點(diǎn)的通信不包含在內(nèi)。

通過(guò)手冊(cè)參數(shù)可以看到這款CPU 多有 96 個(gè)協(xié)議通信資源，但是對(duì)于 CPU 集成的 PN 接口多只有 64 個(gè)通信資源，同時(shí)有 10 個(gè)協(xié)議通信資源已經(jīng)作為預(yù)留（編程軟件/HMI/WEB）無(wú)法再給其它的協(xié)議使用。

HMI 通信時(shí)可能會(huì)占用多個(gè)協(xié)議通信資源，見(jiàn)圖5。

要搞明白如何計(jì)算S7-1500 連接資源，需要清楚站資源、模塊資源、預(yù)留資源和動(dòng)態(tài)資源。

下圖可以幫助我們理解這些概念，并弄清楚當(dāng)前站點(diǎn)連接資源的計(jì)算方法。

A、B、C、D分別是 S7-1500 CPU、CM、CP 支持的通信連接數(shù)。

①當(dāng)前站可用資源

A：預(yù)留連接資源，CPU 為保證常用通信方式而預(yù)留的固定數(shù)量的通信資源。預(yù)留資源是專(zhuān)用資源。

A+B：模塊資源，由 CPU 模塊提供的連接資源。

C/D：模塊資源，由擴(kuò)展的 CM/CP 模塊提供的連接資源。

B+C+D：動(dòng)態(tài)連接資源，也稱(chēng)共享連接資源，可以用于任何其它連接。

A+B+C+D：當(dāng)前站可用資源，簡(jiǎn)稱(chēng)站資源。

②當(dāng)前站大可用資源

添加CM/CP 模塊可以擴(kuò)展當(dāng)前站的連接資源數(shù)，但是，當(dāng)前站大可用連接數(shù)取決于選用的 CPU 類(lèi)型，通常要小于或等于 A+B+C+D 。

下圖是S7-1515-2PN 在 STEP7 V17 的一個(gè)組態(tài)示例。 

①站資源：

預(yù)留10 個(gè)，動(dòng)態(tài) 182 個(gè)，當(dāng)前站大可用資源共 192 個(gè)。

②模塊資源：

CPU1515-2PN 大可以使用 108 個(gè)連接資源，CM1542-1多 64 個(gè)，CM1542-5 多 48 個(gè)。

因此根據(jù)上述表格，CPU/CM/CP 的總通信連接數(shù)為 192 個(gè)，小于各個(gè)模塊的總和（108+64+48 ），因此在站資源的“動(dòng)態(tài)”旁邊出現(xiàn)了黃色嘆號(hào)。

5 可以帶多少個(gè)軸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制

S7-1500 支持多種運(yùn)動(dòng)控制功能，可靈活連接多種驅(qū)動(dòng)器，通過(guò) PLCopen 標(biāo)準(zhǔn)程序塊進(jìn)行控制，并且提供便捷配置和診斷的功能。

對(duì)于CPU 可以帶運(yùn)動(dòng)控制軸的數(shù)量，分為兩種情況：

1. 為避免占用 CPU 資源，可以使用基于驅(qū)動(dòng)器運(yùn)算的基本定位 EPOS 功能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制的組態(tài)，由于不占用 CPU 的運(yùn)動(dòng)控制資源，那么這個(gè)軸的數(shù)量占用的是分布式 IO 站點(diǎn)的數(shù)量。

2. 使用 CPU 集成運(yùn)動(dòng)控制功能，意味著占用 CPU 的運(yùn)動(dòng)控制資源，需要查看手冊(cè)中“支持的工藝對(duì)象”欄目，見(jiàn)圖 8。從手冊(cè)中可以看到 CPU 的運(yùn)動(dòng)控制的總資源數(shù)為 800。對(duì)于使用一個(gè)速度軸需要占用 40 個(gè)資源，對(duì)于使用一個(gè)定位軸需要占用 80 個(gè)資源，對(duì)于使用一個(gè)同步軸需要占用 160 個(gè)資源，按照這些參數(shù)，同時(shí)根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況就可以計(jì)算出這塊 CPU 是否可以滿(mǎn)足要求了。

例如，某個(gè)項(xiàng)目需要2個(gè)速度軸，1個(gè)定位軸以及2個(gè)同步軸，就算所占用的資源40*2+80+160*2=480，沒(méi)有 800 的運(yùn)動(dòng)控制資源，那么這個(gè) CPU 的運(yùn)動(dòng)控制資源滿(mǎn)足要求。

但是需要注意，CPU 的運(yùn)動(dòng)控制資源并不是需要考慮的因素，另一個(gè)影響大軸數(shù)的因素是 CPU 的運(yùn)算能力，即運(yùn)動(dòng)控制相關(guān)的計(jì)算周期間隔和 CPU 的計(jì)算能力會(huì)影響能夠支持的軸數(shù)?？梢愿鶕?jù)各 CPU 支持的典型軸數(shù)以及使用 TIA Selection Tool/SIZER 等工具進(jìn)行輔助檢查。

西門(mén)子PLC

西門(mén)子(SIEMENS)公司生產(chǎn)的可編程序控制器，在我國(guó)的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線(xiàn)等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門(mén)子(SIEMENS)公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400以及博途系列等等。西門(mén)子S7系列PLC體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強(qiáng)，可靠性高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC(如S7-200)，小規(guī)模性能要求的PLC(如S7-300)和中、高性能要求的PLC(如S7-400)等，以及博途系列，S1200/S1500，都是很好的產(chǎn)品。

西門(mén)子PLC的優(yōu)點(diǎn)有：

1．西門(mén)子PLC可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，西門(mén)子plc高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。西門(mén)子PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。從西門(mén)子PLC的機(jī)外電路來(lái)說(shuō)，使用西門(mén)子PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線(xiàn)及開(kāi)關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，西門(mén)子PLC帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。

2．西門(mén)子PLC配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)，西門(mén)子PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代西門(mén)子PLC具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來(lái)西門(mén)子PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使西門(mén)子PLC滲透到了位置控制、溫度控制、西門(mén)子PLC等各種工業(yè)控制中。加上西門(mén)子PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用西門(mén)子PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。

3．西門(mén)子PLC易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員喜歡。西門(mén)子PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用西門(mén)子PLC的少量開(kāi)關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開(kāi)了方便之門(mén)。

4．西門(mén)子PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造，西門(mén)子PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線(xiàn)邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線(xiàn)，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來(lái)。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。

5．西門(mén)子PLC體積小，重量輕，能耗低，由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。

西門(mén)子PLC全系列介紹

一、概述

西門(mén)子可編程邏輯控制器產(chǎn)品有完整的系列，從低端的西門(mén)子LOGO!控制器到西門(mén)子PLC S7-1500系列。針對(duì)工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域各種行業(yè)，各種需求，西門(mén)子都能為用戶(hù)提供完美的解決方案。正因?yàn)槲鏖T(mén)子PLC系列產(chǎn)品的多樣性，使得用戶(hù)可以根據(jù)具體需求，預(yù)算成本，后期維護(hù)等要素，靈活的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行配置。而且西門(mén)子PLC產(chǎn)品在控制系統(tǒng)中運(yùn)行穩(wěn)定，組態(tài)軟件使用方便，為用戶(hù)在工程項(xiàng)目的實(shí)施中提高了效率，為企業(yè)帶來(lái)了效益。

二、西門(mén)子PLC全系列產(chǎn)品

西門(mén)子PLC系列產(chǎn)品種類(lèi)多樣，用戶(hù)可進(jìn)行靈活配置，下面從兩個(gè)方面來(lái)介紹：

1. 應(yīng)用領(lǐng)域復(fù)雜程度

自動(dòng)化控制領(lǐng)域一般可分為小型，中型，大型自動(dòng)化控制系統(tǒng)。小型自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制器可以采用西門(mén)子LOGO!全系列，西門(mén)子PLC S7-200系列，西門(mén)子PLC S7-200 SMART系列，西門(mén)子PLC S7-1200系列；中型自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以選擇西門(mén)子PLC S7-300系列或西門(mén)子PLC S7-1500系列；大型自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以選擇西門(mén)子PLC S7-400系列或西門(mén)子PLC S7-1500系列。

2. 擴(kuò)展性，運(yùn)算速度，通訊能力

自動(dòng)化控制系統(tǒng)的通訊功能主要有PROFIBUS DP或RS485接口，以及快速的PROFINET或TCP/IP協(xié)議。從可擴(kuò)展性，系統(tǒng)運(yùn)行速度和通訊能力來(lái)講，西門(mén)子LOGO!8系列，西門(mén)子PLC S7-200 SMART系列，西門(mén)子PLC S7-1200系列，西門(mén)子PLC S7-1500系列，這些類(lèi)型的PLC比西門(mén)子LOGO!老型號(hào)，西門(mén)子PLC S7-200系列，西門(mén)子PLC S7-300系列，西門(mén)子PLC S7-400系列相對(duì)應(yīng)的功能更加強(qiáng)大。

三、小結(jié)

綜上所述，西門(mén)子PLC為用戶(hù)提供了多種類(lèi)型，多種功能的產(chǎn)品，用戶(hù)可以根據(jù)需求進(jìn)行靈活選擇和配置。西門(mén)子PLC豐富的功能可以為自動(dòng)化控制系統(tǒng)提供多種解決方案。而且界面友好的各種西門(mén)子PLC的組態(tài)軟件為用戶(hù)更好的實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互操作，為工程項(xiàng)目的完成提高了效率。如果用戶(hù)需要更多的了解西門(mén)子PLC各種系列，請(qǐng)聯(lián)系我們，我們會(huì)更好的提供相關(guān)技術(shù)支持。