型號：6ES7511-1AK02-0AB0

SIMATIC S7-1500, CPU 1511-1 PN, Central processing unit with working memory 150 KB for program and 1 MB for data, 1. interface: PROFINET IRT with 2 port switch, 60 NS bit-performance, SIMATIC memory card necessary

Siemens PLC CPU，一個存儲卡插槽，24V 直流電源電壓 - SIMATIC 系列 - 6ES7511-1AK02-0AB0

使用這款 Siemens PLC CPU 自動化和控制您的工業(yè)設(shè)備和流程。它使用 PROFINET 通信協(xié)議,幫助您創(chuàng)建高效且易于適應(yīng)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。為了實現(xiàn)編程靈活性,它可與 LAD、FBD、STL、SCL 和 GRAPH 語言一起使用。由于 CPU 具有 20 個輸入和 32 個輸出,因此同時支持多個器件。您還可以自動化設(shè)備的定位和速度,因為該設(shè)備支持運動控制。像這樣的組件經(jīng)常用于包裝機器、機器人和安全系統(tǒng)。

用戶友好型顯示屏和鍵盤使其易于執(zhí)行配置任務(wù)

運行、錯誤和維護(hù) LED,有助于診斷

60 至 384ns 的快速 CPU 處理時間使其適用于高速過程

模塊化設(shè)計意味著您可以添加輸入/輸出模塊以適應(yīng)和擴展您的系統(tǒng)

PLC及模塊：S7-200、S7-300、S7-400、S7-1200、S7-1500、ET-200系列

變頻器：MM420、MM430、MM440、6SE70、6RA70、V20、V60、V90系列

觸摸屏：OP27、OP37、OP270、OP370、TD200、TD400C、K-TP、OP177、TP177、MP277、MP377等系列

數(shù)控：6SN、1FT、6FC、6FX、1FK等系列

西門子S7-1500系列控制器特點

一、概述

西門子PLC S7-1500系列是西門子PLC中性能強的一類控制器。它能應(yīng)用在復(fù)雜的自動化控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)快速的運算，為復(fù)雜控制系統(tǒng)提供了解決方案。S7-1500系列PLC性能強大，擴展能力強，具有多種通信連接，能實現(xiàn)復(fù)雜的運動控制，并且具有診斷功能。它是目前西門子PLC中功能為強大的控制器。本文下面對西門子PLC S7-1500系列CPU的特點做一個介紹，為用戶在實際選型中提供參考。

二、西門子PLC S7-1500系列特點

西門子PLC S7-1500系列的CPU具有以下特點：

1. 設(shè)計方式新穎

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，趨勢圖顯示，讀取程序循環(huán)時間等功能；同時具有多功能型I/O模塊，可以對產(chǎn)品線進(jìn)行優(yōu)化，方便進(jìn)行選型和備件；

2. 診斷功能強大

S7-1500系列的CPU支持LED通道分配，可以快速定位錯誤。當(dāng)發(fā)生故障時，用戶不需要編寫程序就可以通過編程軟件，HMI等方式快速實現(xiàn)通道級的診斷。還可以通過ProDiag功能，分析錯誤過程，大幅減少了調(diào)試和停機時間，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)和專有技術(shù)保護(hù)功能，可以確保用戶的知識產(chǎn)權(quán)不受侵犯，并具有保護(hù)功能，防止篡改；

4. 開放功能

S7-1500系列CPU集成標(biāo)準(zhǔn)化的OPC UA通信協(xié)議，可以和上位機實現(xiàn)安全有效的通信；還可以通過PLCSim Advance軟件實現(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)行錯誤修復(fù)，減少現(xiàn)場調(diào)試時間；

5. 集成運動控制

S7-1500系列CPU具有運動控制功能，可以實現(xiàn)復(fù)雜的運動控制任務(wù)，例如同步，插補，等，S7-1500T系列CPU能實現(xiàn)運動控制功能，例如：凸輪控制，同步功能；

6. 性能強大

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

7. 組態(tài)高效

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

三、總結(jié)

綜上所述，西門子PLC S7-1500系列PLC功能強大，可以實現(xiàn)多種通信功能，運動控制功能，編程靈活，診斷功能強大，為用戶提高了功能效率。本文簡要介紹了該系列CPU的產(chǎn)品特點，用戶在選型過程中，可以根據(jù)實際的需求進(jìn)行選擇。如果需要更多的了解西門子PLC系列，我們也會更好的提供相關(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)懚嗌伲梢越M態(tài)多少個分布式 IO 站點，可以和多少設(shè)備進(jìn)行通信等資源數(shù)據(jù)問題。

這些技術(shù)參數(shù)可以從CPU 手冊中找到，為了更進(jìn)一步幫助理解，下面就對 CPU 手冊中相關(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 可以寫入CPU的程序有多少

不同型號S7-1500 CPU 存儲器的大小不同，這部分?jǐn)?shù)據(jù)信息可以在手冊中技術(shù)數(shù)據(jù)“存儲器”這個部分中查詢到：

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

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

2 可以帶多少IO點

對于CPU 可以帶的 IO 點的數(shù)量資源，可以在手冊中技術(shù)數(shù)據(jù)“地址范圍”這個部分查詢到。

當(dāng)前CPU 多支持 1024 個模塊進(jìn)行組態(tài)，同時多可以組態(tài) 32Kbyte 的輸入或者輸出地址，對于數(shù)字量信號來說 1個byte 為 8 個 IO 點，對于模擬量信號來說 2 個 byte 為 1 個模擬量信號通道，這樣就可以計算出帶 IO 點的數(shù)量，但是多模塊的總數(shù)不能 1024 個模塊。3 可以帶多少PROFINET分布式IO站點

對于PROFINET 接口可以帶分布式 IO 站點的數(shù)量限制，可以在技術(shù)數(shù)據(jù)“ PROFIENT IO 控制器”這個項目中查詢到。

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 PN 端口多可以組態(tài) 128 個分布式 IO 站點。

但是可以通過AS-i，CP 或者 CM 多擴展到 256 個站點。同時對于PROFINET IRT 功能，多支持 64 個站點。4 可以支持多少個通信連接

對于S7-1500 CPU 的通信連接數(shù)量，可以在“協(xié)議”這個部分中進(jìn)行查詢，見圖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 分布式站點的通信不包含在內(nèi)。通過手冊參數(shù)可以看到這款CPU 多有 96 個協(xié)議通信資源，但是對于 CPU 集成的 PN 接口多只有 64 個通信資源，同時有 10 個協(xié)議通信資源已經(jīng)作為預(yù)留（編程軟件/HMI/WEB）無法再給其它的協(xié)議使用。

HMI 通信時可能會占用多個協(xié)議通信資源，見圖5。要搞明白如何計算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)前站點連接資源的計算方法。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，由擴展的 CM/CP 模塊提供的連接資源。

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

A+B+C+D：當(dāng)前站可用資源，簡稱站資源。

②當(dāng)前站大可用資源

添加CM/CP 模塊可以擴展當(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 的一個組態(tài)示例。①站資源：

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

②模塊資源：

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

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

5 可以帶多少個軸進(jìn)行運動控制

S7-1500 支持多種運動控制功能，可靈活連接多種驅(qū)動器，通過 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。

對于CPU 可以帶運動控制軸的數(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)動器運算的基本定位 EPOS 功能進(jìn)行運動控制的組態(tài)，由于不占用 CPU 的運動控制資源，那么這個軸的數(shù)量占用的是分布式 IO 站點的數(shù)量。

2. 使用 CPU 集成運動控制功能，意味著占用 CPU 的運動控制資源，需要查看手冊中“支持的工藝對象”欄目，見圖 8。從手冊中可以看到 CPU 的運動控制的總資源數(shù)為 800。對于使用一個速度軸需要占用 40 個資源，對于使用一個定位軸需要占用 80 個資源，對于使用一個同步軸需要占用 160 個資源，按照這些參數(shù)，同時根據(jù)項目的實際情況就可以計算出這塊 CPU 是否可以滿足要求了。

例如，某個項目需要2個速度軸，1個定位軸以及2個同步軸，就算所占用的資源40*2+80+160*2=480，沒有 800 的運動控制資源，那么這個 CPU 的運動控制資源滿足要求。

但是需要注意，CPU 的運動控制資源并不是需要考慮的因素，另一個影響大軸數(shù)的因素是 CPU 的運算能力，即運動控制相關(guān)的計算周期間隔和 CPU 的計算能力會影響能夠支持的軸數(shù)。可以根據(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。

西門子PLC

西門子(SIEMENS)公司生產(chǎn)的可編程序控制器，在我國的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子(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，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。

西門子PLC的優(yōu)點有：

1．西門子PLC可靠性高，抗干擾能力強，西門子plc高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。西門子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。從西門子PLC的機外電路來說，使用西門子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，電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，西門子PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。

2．西門子PLC配套齊全，功能完善，適用性強，西門子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)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代西門子PLC具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來西門子PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使西門子PLC滲透到了位置控制、溫度控制、西門子PLC等各種工業(yè)控制中。加上西門子PLC通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展，使用西門子PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。

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

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

5．西門子PLC體積小，重量輕，能耗低，由于體積小很容易裝入機械內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設(shè)備。

西門子PLC全系列介紹

一、概述

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

二、西門子PLC全系列產(chǎn)品

西門子PLC系列產(chǎn)品種類多樣，用戶可進(jìn)行靈活配置，下面從兩個方面來介紹：

1.應(yīng)用領(lǐng)域復(fù)雜程度

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

2.擴展性，運算速度，通訊能力

自動化控制系統(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。從可擴展性，系統(tǒng)運行速度和通訊能力來講，西門子LOGO!8系列，西門子PLC S7-200 SMART系列，西門子PLC S7-1200系列，西門子PLC S7-1500系列，這些類型的PLC比西門子LOGO!老型號，西門子PLC S7-200系列，西門子PLC S7-300系列，西門子PLC S7-400系列相對應(yīng)的功能更加強大。

三、小結(jié)

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

西門子PLC的幾種通信方式：

一、PPI通訊PPI協(xié)議是S7-200CPU基本的通信方式，通過原來自身的端口（PORT0或PORT1）就可以實現(xiàn)通信，是S7-200 CPU默認(rèn)的通信方式。PPI是一種主-從協(xié)議通信，主-從站在一個令牌環(huán)網(wǎng)中。在CPU內(nèi)用戶網(wǎng)絡(luò)讀寫指令即可，也就是說網(wǎng)絡(luò)讀寫指令是運行在PPI協(xié)議上的。因此PPI只在主站側(cè)編寫程序就可以了，從站的網(wǎng)絡(luò)讀寫指令沒有什么意義。

二、RS485串口通訊第三方設(shè)備大部分支持，西門子S7 PLC可以通過選擇自由口通信模式控制串口通信。簡單的情況是只用發(fā)送指令（XMT）向打印機或者變頻器等第三方設(shè)備發(fā)送信息。不管任何情況，都必須通過S7 PLC編寫程序?qū)崿F(xiàn)。當(dāng)選擇了自由口模式，用戶可以通過發(fā)送指令（XMT）、接收指令（RCV）、發(fā)送中斷、接收中斷來控制通信口的操作。

三、MPI通訊MPI通信是一種比較簡單的通信方式，MPI網(wǎng)絡(luò)通信的速率是19.2Kbit/s~12Mbit/s，MPI網(wǎng)絡(luò)多支持連接32個節(jié)點，通信距離為50M。通信距離遠(yuǎn)，還可以通過中繼器擴展通信距離，但中繼器也占用節(jié)點。MPI網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通?？梢話霺7-200、人機介面、編程設(shè)備、智能型ET200S及RS485中繼器等網(wǎng)絡(luò)元器件。

在安裝西門子觸摸屏軟件的時候，不停地提示重新啟動電腦，而重啟電腦無效時，應(yīng)該怎么處理？

解決方法：安裝西門子觸摸屏軟件的時候，不停地提示重新啟動電腦，而重啟電腦無效時，必須刪除注冊表項才能繼續(xù)。

在安裝西門子觸摸屏軟件WinCC Flexiable 2008時，出現(xiàn)未找到SSF文件的錯誤，應(yīng)該怎么解決？

解決方法：對于西門子的軟件的安裝，包括300編程軟件、西門子觸摸屏軟件、wincc組態(tài)軟件、博圖軟件界等，都要求軟件安裝包的路徑不能出現(xiàn)中文字符，否則會出錯?？梢园崖窂礁某扇⑽幕蛴⑽?數(shù)字形式的就可以了。也有人有疑問這個路徑怎么改，不要把軟件安裝包放到桌面，把軟件安裝包放到D盤、E盤等的根目錄，再將軟件安裝包的名稱改成全英文或英文+數(shù)字就可以了。

1、全局?jǐn)?shù)據(jù)包通信方式

2、無組態(tài)連接通信方式

3、組態(tài)連接通信方式

四、以太網(wǎng)通訊以太網(wǎng)的核心思想是使用共享的公共傳輸通道，這個思想早在1968年來源于廈威爾大學(xué)。1972年，Metcalfe和Did Boggs（兩個都是網(wǎng)絡(luò)專家）設(shè)置了一套網(wǎng)絡(luò)，這套網(wǎng)絡(luò)把不同的ALTO計算機連接在一起，同時還連接了EARS激光打印機。這就是世界上個個人計算機局域網(wǎng)，這個網(wǎng)絡(luò)在1973年5月22日次運行。Metcalfe在次運行這天寫了一段備忘錄，備忘錄的意思是把該網(wǎng)絡(luò)改名為以太網(wǎng)（Ethernet），其靈感來自于“電磁輻射是可以通過發(fā)光的以太來傳播”這一想法。1979年，DEC、Intel和Xerox共同將網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化。1984年，出現(xiàn)了細(xì)電纜以太網(wǎng)產(chǎn)品，后來陸續(xù)出現(xiàn)了粗電纜、雙絞線、CATV同軸電纜、光纜及多種媒體的混合以太網(wǎng)產(chǎn)品。以太網(wǎng)是目前世界上的拓樸標(biāo)準(zhǔn)之一，具有傳傳播速率高、網(wǎng)絡(luò)資源豐富、系統(tǒng)功能強、安裝簡單和使用維護(hù)方便等很多優(yōu)點。

五、PROFIBUS-DP通訊PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線是一種開放式現(xiàn)場總線系統(tǒng)，符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)。PROFIBUS-DP通信的結(jié)構(gòu)非常精簡，傳輸速度很高且穩(wěn)定，非常適合PLC與現(xiàn)場分散的I/O設(shè)備之間的通信。

西門子觸摸屏變量指針的應(yīng)用在有的項目中，們需要在觸摸屏上來實現(xiàn)多路數(shù)值的顯示，比如說們需要顯示通過模擬量模塊采樣過來的溫度值。因選擇的觸摸屏的畫面比較小，們不能在觸摸屏上顯示全部的溫度值的時候，如果要實現(xiàn)這樣的功能，可能會選擇在多個畫面來做這個溫度的顯示，但對于西門子的觸摸屏來說，們可以使用它的變量指針化的這個功能來實現(xiàn)在一個畫面上對所有的溫度值進(jìn)行顯示，但同時它也有缺點，就是在同一時刻只能顯示一個數(shù)字。