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： 類型 B、R、S： ±3K、類型 E、J、K、N、T：±1K

西門子S7-1500系列控制器特點(diǎn)

一、概述

西門子PLC S7-1500系列是西門子PLC中性能強(qiáng)的一類控制器。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。它是目前西門子PLC中功能為強(qiáng)大的控制器。本文下面對(duì)西門子PLC S7-1500系列CPU的特點(diǎn)做一個(gè)介紹，為用戶在實(shí)際選型中提供參考。

二、西門子PLC S7-1500系列特點(diǎn)

西門子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)，用戶不需要編寫程序就可以通過編程軟件，HMI等方式快速實(shí)現(xiàn)通道級(jí)的診斷。還可以通過ProDiag功能，分析錯(cuò)誤過程，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)和專有技術(shù)保護(hù)功能，可以確保用戶的知識(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(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)，用戶在選型過程中，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)器是可以通過更換 SMC 卡來改變大小的。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IO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)來說 1個(gè)byte 為 8 個(gè) IO 點(diǎn)，對(duì)于模擬量信號(hào)來說 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，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(diǎn)的通信不包含在內(nèi)。

通過手冊(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 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。

西門子PLC

西門子(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(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。

西門子PLC的優(yōu)點(diǎn)有：

1．西門子PLC可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，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(jī)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(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．西門子PLC配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)，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(chǎng)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(yùn)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(qiáng)及人機(jī)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(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用西門子PLC的少量開關(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)原理和匯編語言的人使用計(jì)算機(jī)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(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造，西門子PLC用存儲(chǔ)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(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)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(chǎng)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(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(duì)工業(yè)自動(dòng)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?yàn)槲鏖T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(duì)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(yùn)行穩(wěn)定，組態(tài)軟件使用方便，為用戶在工程項(xiàng)目的實(shí)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(gè)方面來介紹：

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(dòng)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(dòng)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(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(hào)，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(duì)應(yīng)的功能更加強(qiáng)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(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子PLC的組態(tài)軟件為用戶更好的實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互操作，為工程項(xiàng)目的完成提高了效率。如果用戶需要更多的了解西門子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。