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SIMATIC S7-1500 是一個模塊化控制系統，適用于離散自動化領域內的各種自動化應用。

模塊化、無風扇設計、易于實現分布式結構以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-1500 成為中、低端應用中各種不同任務的經濟、用戶友好的解決方案。

SIMATIC S7-1500 的應用領域包括：

? 特殊機械

? 紡織機械

? 包裝機械

? 通用機械工程

? 控制器制造

? 機床制造

? 安裝系統

? 電氣與電子工業及相關產業。

? 汽車

? 水/污水

? 食品與飲料

提供了具有不同性能水平的多種 CPU 以及一個包含許多便利功能的全面模塊系列。故障安全 CPU 便于在故障安全應用中使用。由于具有模塊化的設計，用戶可以僅采用其應用所需的模塊。任務擴展時，可通過使用附加模塊隨時對控制器進行升級。

SIMATIC S7-1500 具有較高的電磁兼容性、抗沖擊性及抗振性，工業強度高，可實現通用。

概述

S7-1500 自動化系統具有模塊化的結構，可包含多 32 個模塊。它擁有豐富的模塊，這些模塊可進行各種組合。S7-1500 自動化系統支持單層配置，其中的所有模塊均安裝在一個 DIN 導軌上（請參見手冊以了解要求）。

系統包含下列組件：

• 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 或用于編程設備、操作裝置、其它 SIMATIC 控制器或第三方設備間的通信。
  SIMATIC S7-1500 適合使用多種型號的 CPU：
  • 標準 CPU（ODK 版本：能夠在控制器上執行 C/C++ 代碼）
  • 緊湊型 CPU 不僅配備數字型和模擬型輸入輸出，還配備計數器輸入和高速輸出，將技術功能直接集成在 CPU 上。
  • 故障安全型 CPU（ODK 版本：能夠在控制器上執行 C/C++ 代碼）適用于在同一臺計算機上執行標準程序和安全相關的程序。
  • 配備諸如同步操作（利用位置同步規范進行同步）和凸輪系統等擴展運動控制功能的技術 CPU。
• 用于數字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊。
• 工藝模塊用于高速計數、位置檢測或測量等功能。
• 通信模塊和通信處理器可通過通信接口將控制器進行擴展

根據具體要求，也可使用下列模塊：

• 在 CPU 向背板總線的輸出對于所有連接的模塊來說不夠充分的情況下，電源模塊 (PS) 通過背板總線為 S7-1500 模塊的內部電路供電。另外，60W 24/48/60 V DC HF PS 還可讓 CPU 性存儲整個工作存儲器的內容（數據）。
• 用于將 SIMATIC S7-1500 連接到 120/230 VAC 電源的負載電源模塊 (PM)。
• 接口模塊用于連接基于 S7-1500 的分布式 I/O。

設計

簡單的設計使得 SIMATIC S7-1500 十分靈活，便于維護。

• 集成背板總線：
  集成的背板總線；背板總線集成在模塊上。模塊通過 U 形連接器相連，總線連接器插在外殼的背面。可以節省安裝時間。
• 模塊組裝在 S7-1500 安裝導軌上：
  具有各種長度，包括切割至定長的型號。由于具有集成式 DIN 導軌，可以卡裝廣泛的標準部件，如附加端子、小型斷路器或小型繼電器。
• 性能可靠，接線方便：
  • I/O 信號是通過統一的 40 針前連接器來連接的。信號模塊和前連接器之間具有機械編碼，可防止因意外的錯誤插入而對電路造成破壞。
  • For simple wiring of the front connector, it can be placed in the "prewiring position".在此位置上，插頭尚未與模塊電路接觸。此位置還可用于在運行過程中進行改動。用戶可借助于前蓋內側的一個印制電纜連接圖進行連接。
  • 前連接器作為帶螺釘型端子或推入式端子的型號提供。兩個型號都可以連接線芯截面積為 0.25² ~ 1.5 mm²（AWG 24 ~ AWG 16）的導線。
  • 另外，數字量信號模塊可通過 TOP Connect 進行系統接線。通過 TOP Connect，可以快速而清晰地連接到現場的傳感器和執行器，并可在控制柜中進行簡便接線。
  • 對于模擬量模塊，可以直接在模塊上進行屏蔽；隨模塊提供了一個屏蔽連接套件，無需工具即可進行安裝。
• 設備特定標簽：
  標簽條可用于 SIMATIC S7-1500 的信號模塊。可使用標準激光打印機來打印這些 DIN A4 標簽紙上的標簽。可以從 TIA Portal 進行自動打印，而無需重新輸入符號或地址。通過這些標簽條的設計形式，可為通道或診斷顯示 1:1 分配標簽。如果前蓋打開，則診斷顯示到端子的這種 1:1 分配會保留。
• 可變和可擴展的站配置：
  • 信號模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統可自行組態。
  • 大配置包括帶有 31 個模塊（30 個模塊 + 1 個電源）的 CPU。在 CPU 向背板總線的輸出對于所有連接的模塊來說不夠充分的情況下，需要由電源 (PS) 通過背板總線為 S7-1500 模塊的內部電路供電。
• 尺寸緊湊：
  SIMATIC S7-1500 的尺寸使其能夠順利安裝到 SIMATIC S7-300 或 ET 200M 的可用安裝空間中。
• 移動敷設：
  SIMATIC S7-1500 及其模塊可以垂直和水平安裝，從而可以佳方式安裝到可用空間內。

I/O 模塊

以下模塊類型可用于 SIMATIC S7-1500/ET 200MP：

• 標準和故障安全數字量輸入模塊
• 標準和故障安全數字量輸出模塊
• 數字量輸入/輸出模塊
• 模擬量輸入模塊
• 模擬 I/O 模塊
• 模擬量輸出模塊
  • Including high-speed (HS) analog modules with a basic execution time of 62.5 μs, regardless of the number of activated channels
• 用于計數和定位的工藝模塊
• 用于點到點通信和總線連接的通信模塊

提供了各種模塊等級，可使用戶在其應用中實現佳擴展。模塊本身通過標簽進行相應標記：

• BA（基本型）：簡易低成本模塊，無診斷功能，沒有參數
• ST（標準型）：具有與模塊或負載組相關的診斷的模塊，如果適用，帶有參數；模擬量模塊：準確度等級 0.3%
• HF（高性能型）：具有與通道相關的診斷和參數設置的模塊；對于模擬量模塊：準確度等級 0.1%，抗擾度和電流隔離程度提高
• HS（高速型）：Modules with extremely short filter and conversion times for very fast applications; e.g. 8-channel analog modules with a basic execution time of 62.5 μs, regardless of the number of activated channels.

I/O 模塊的附件：

• 標簽紙：
  可插入到 I/O 模塊中（10 張 DIN A4 標簽紙，每張標簽紙帶有 10 個標簽，預穿孔，可使用標準激光打印機進行打印；可用顏色：Al 灰）
• 屏蔽連接：
  SIMATIC S7-1500 系統（模擬量模塊和工藝模塊）提供了一個簡易屏蔽連接套件，無需使用工具即可安裝。此套件包含一個 24 V DC 饋電元件、一個屏蔽夾和一個通用屏蔽端子。該屏蔽端子可用于單根細干線電纜、多根細干線電纜或一根粗干線電纜。由于對 24 V DC 電源和測量信號進行分離，并且在屏蔽和信號電纜之間具有低阻抗連接，因此可確保較高的 EMC 穩定性和抗干擾性。
• 統一的 40 針前連接器
• I/O 模塊的前門或自組裝背板總線的 U 型連接器等其它附件

通信

S7-1500 具有不同的通信接口：

• PROFINET IO IRT 接口（2 端口交換機），集成在 CPU 中；
  用于獲得確定的響應時間和高設備精度。
• 通信處理機，用于連接到 PROFIBUS，工業以太網和 PROFINET 總線系統。
• 用于點到點連接的通訊模塊。

CPU 1515 PN 具有一個附加的集成 PROFINET 接口，其具有單獨的 IP 地址，例如，用于網絡分離或連接其他 PROFINET IO 設備。對于 CPU 1516-3 PN/DP，可通過該集成 PROFIBUS 接口來連接 PROFIBUS 節點。通過一個 PROFIBUS CM，可方便地對不帶集成 PROFIBUS 接口的 CPU 進行擴展。

通過 PROFINET IO 進行過程通信

SIMATIC S7-1500 通過集成的 PROFINET 接口連接到 PROFINET IO 總線系統，可實現具有確定響應時間和高精度設備性能的分布式自動化配置。

從用戶的角度來看，PROFINET IO 上的分布式 I/O 處理與集中式 I/O 處理沒有區別（相同的組態，編址及編程）。

可將下列設備作為 IO 控制器進行連接：

• SIMATIC S7-1500
• SIMATIC S7-1200
• SIMATIC S7-300（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC S7-400（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC ET 200（通過帶有 PROFINET 接口的 CPU）

以下可作為智能設備或設備連接：

• SIMATIC S7-1500
• SIMATIC S7-1200（FW 4.0 或更高版本）
• ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
• ET 200SP CPU 1510SP-1 PN, CPU 1512SP-1 PN
• SIMATIC S7-300（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC S7-400（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• ET 200 分布式 I/O 設備
• 作為直接按鍵模塊運行的人機界面設備
• 現場設備

通過 PROFIBUS DP 進行過程通信

SIMATIC S7-1500 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統。通過帶有 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或通訊模塊,可構建一個高速的分布式自動化系統，并且使得操作大大簡化。

從用戶的角度來看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區別（相同的組態，編址及編程）。

以下設備可作為主站連接：

• SIMATIC S7-1500 
  （通過帶 PROFIBUS DP 接口或 PROFIBUS DP 通信模塊的 CPU）
• SIMATIC S7-300 
  （使用帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC S7-400 
  （使用帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，帶 IM 308
• SIMATIC 505

以下設備可作為普通從站或智能從站來連接：

• 分布式 I/O 設備，例如 ET 200
• 現場設備
• SIMATIC S7-200、S7-1200、S7-300
• C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP
• SIMATIC S7-400（僅通過 CP 443-5）
• SIMATIC S7-1500（只能通過 CP/CM 1542-5）

不過，安裝有 STEP 7 的編程器/PC 或 SIMATIC HMI 面板僅使用部分通過 PROFIBUS DP 運行的 PG 和 OP 功能。

通過以太網的數據通信

S7-1500 可通過集成 PROFINET 接口或通過通信模塊連接到工業以太網總線系統。可連接以下設備：

• SIMATIC S7-1200
• SIMATIC S7-1500
• SIMATIC S7-300
• SIMATIC S7-400
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H
• 編程設備
• PC、工業 PC
• SIMATIC HMI 操作員控制和監視系統
• 數控
• 機械手控制裝置
• 驅動控制裝置
• 其它廠商的設備

支持的協議：

•  TCP/IP
• ISO-on-TCP (RFC1006)
• UDP
• SNMP
• DCP
• LLDP
• HTTP
• HTTPS
• MODBUS TCP
• OPC UA

工業以太網通信處理器 CP 1543-1 提供了以下附加功能：

• 1 Gbit 接口
• 支持 IPv6
• 安全性：通過硬件識別、IP/MAC 訪問列表、防火墻、VPN 隧道進行訪問保護
• 通過 ISO 協議與 S5 系統通信
• FTP（客戶端/器），電子郵件，SNMPv1 / v3

通過 PROFIBUS 的數據通信

SIMATIC S7-1500 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 可連接到 PROFIBUS DP 總線系統。可連接以下設備：

• SIMATIC S7-1200
• SIMATIC S7-1500
• SIMATIC S7-300
• SIMATIC S7-400
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H
• 編程設備
• PC、工業 PC
• SIMATIC HMI 操作員控制和監視系統
• 數控
• 機械手控制裝置
• 驅動控制裝置
• 其它廠商的設備

通過點到點通信模塊進行數據通信

通過點到點通信模塊，可實現功能強大的點到點連接。例如，可以連接以下設備：

• SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動化系統和其他公司的系統
• 掃描儀、條形碼閱讀器、識別系統
• 機械手控制裝置
• 打印機

支持的協議：

• Freeport：適用于通用通信的用戶可設置報文格式
• 3964(R) 可提高傳輸可靠性
• Modbus RTU 主站
• Modbus RTU 從站
• USS，通過指令實現

接口性質：

• RS 232 帶輔助信號
• RS 422 用于全雙工連接
• RS 485 用于半雙工和多點連接
• 傳輸速率為 300 - 115 200 bit/s
• 通過 Sub D 連接器進行連接

SINAMICS DC MASTER 直流變頻器系列包括：

• 帶有控制裝置（CUD）電子裝置模塊和用于插接其它 CUD 的擴展槽（在一個可旋轉托架上），
• 帶有采用全受控三相橋接電路配置的晶閘管的電源部分（二象限驅動器B6C 或四象限驅動器:(B6) A (B6) C),
• 一部風扇（高 125A：自通風），
• 帶有集成續流電路的單象限勵磁電源部分（還可以選擇無勵磁或者帶有集成勵磁過壓保護功能的二象限勵磁）
• 電子裝置電源，
• 一個標準的 BOP20 操作面板（附件提供 AOP30 操作面板）。

AOP30 操作員面板是 SINAMICS DC MASTER 變頻器的選配輸入/輸出設備。它可以獨立訂購。該操作面板只設計用于安裝在變頻器之外（例如多 4mm 厚的機柜門上，安裝開口 141.5 × 197.5 mm）。

以下特性使它與眾不同：

• 帶背光照明的 LCD 圖形顯示屏（240 × 64 像素），可顯示純文本并通過條形圖顯示過程變量
• LED 指示燈，用于顯示運行狀態
  • RUN 綠色
  • ALARM 黃色
  • FAULT 紅色
• 可以描述故障和報警原因以及如何解決它們的幫助功能
• 帶內部電池備份供電的時間和日期記憶
• 26 鍵薄膜鍵盤
  • 驅動系統運行控制小鍵盤
  • 本地/遠程切換，用于選擇操控制位置（操作面板或客戶端線條/通訊通道帶有控制權）
  • 用于設定值或參數值輸入的數字鍵盤
  • 用于在菜單中瀏覽的功能鍵；
• RS232 和 RS485 接口
• 用于 24 V 電源的連接
• 轉換器可以使用 AOP30 進行控制，遠距離 200m。可以作為附件訂購一根帶有集成 24V 電源標準長度的線纜。
• 兩級安全策略可防止發生事故或未經授權而改變設定值。
  • 可通過控制禁止功能禁止從操作面板對驅動系統的操作，這樣一來操作面板上就只能顯示參數值和過程變量了。
  • 可以使用密碼防止未授權人員修改變頻器參數。
• 前面板具有防護等級 IP55，后面板 IP20

AOP30 通過 RS485串口與 SINAMICS DC MASTER 驅動器進行通訊。

AOP30 可以與 SINAMICS DC MASTER 的標準 CUD 以及 CUD 進行通訊。

運行 AOP30 需要 24V 電源。與 SINAMICS DC MASTER 連接的長電纜長度為 50m。超過 50m 長的線纜必須使用外部電源供電。

從 CUD 提供 24V 電源的 RS485 線的分配 - 長 50m

使用兩部 CUD時，RS485 線的分配（從一部 CUD 提供 24V 電源）——長 50m

當 AOP30 由外部 24V 直流電源供電時，RS485 電纜的分配 - 長 200m

用于連接 AC SINAMICS 裝置的 RS232 線的分配（不適用于 SINAMICS DC MASTER!）

• 統一的顯示和診斷方式：
  • 故障（紅色 LED）和運行（綠色 LED）模塊狀態顯示
  • 通道狀態顯示（通道已激活或已禁用，綠色 LED）或診斷顯示（紅色 LED）
  • 顯示 24 V DC 電源電壓（綠色 LED）
• 支持的功能：
  • 持續穩定的 16 位高分辨率
  • 識別和維護數據 IM0 至 IM3
  • 固件更新
  • 與通道相關的參數分配
  • 硬件中斷；可設置兩個上限值和下限值
  • 按通道診斷（取決于測量類型/測量范圍）
  • 等時同步模式（取決于模塊）
  • 在運行過程中進行校準

• 2 通道高速計數器模塊
• 具有大量參數設置選項，可根據具體任務進行佳調整，降低控制負荷
• 速度和時間段測量
• 存儲和比較功能
• 連接 24 V 編碼器

• 用一個螺絲安裝在 S7-1500 安裝導軌上
• 統一的 40 針前連接器，帶螺釘型端子（不久將提供插入式端子）
• 可連接芯線截面積0.25 mm² 至 1.5 mm²（AWG24 至 16）
• 前連接器的預接線位置
• 前蓋帶有可擴充的電纜室，即使完全接線時也如此
• 集成式屏蔽

含在供貨范圍之內：

• 用于手工貼標簽的一個標簽條
• 一個 U 型連接器
• 印制有文字的前門
• 饋電元件、屏蔽夾和屏蔽端子

• 帶 RS422 接口的 2 通道計數和位置檢測模塊
• 提供了大量參數設置選項，可面向具體任務進行佳調整
• 可在模塊上進行預處理，從而降低控制器的負荷
• 采用增量式和 SSI 式編碼器進行位置檢測
• 速度和時間段測量
• 存儲和比較功能
• 通過 RS422 信號或 5V-TTL 信號連接編碼器

• 用一個螺絲安裝在 S7-1500 安裝導軌上
• 統一的 40 針前連接器，帶螺釘型端子（不久將提供插入式端子）
• 可連接芯線截面積0.25 mm² 至 1.5 mm²（AWG24 至 16）
• 前連接器的預接線位置
• 前蓋帶有可擴充的電纜室，即使完全接線時也如此
• 通過一對一分配通道狀態或診斷 LED、端子和標記，
  可以快速找到并消除錯誤。印制在前門內側的接線圖提供了接線幫助。
• 集成式屏蔽

含在供貨范圍之內：

• 用于手工貼標簽的一個標簽條
• 一個 U 型連接器
• 印制有文字的前門
• 饋電元件、屏蔽夾和屏蔽端子

SIMOTION – 適用于運動控制應用的可擴展系統平臺

SIMOTION 系統為自動控制任務（尤其是運動控制應用）構建了一個可擴展的系統平臺。

借助系統的可擴展性，可以實施經濟的定制應用。

模塊化的 SIMOTION 軟件可實現完美集成，并且為自動控制過程的各個階段提供簡單易用的功能。

SIMOTION – 用于運行、工程和調試的軟件

SIMOTION 軟件分為以下幾類：

運行軟件

SIMOTION Kernel – 基本功能
SIMOTION Kernel 提供基本功能，是所有 SIMOTION 設備的組件。

SIMOTION 技術包
SIMOTION 技術包支持通過模塊化方式進行功能擴展。

SIMOTION IT – 維修和診斷功能
支持簡單的診斷、維修或 HMI 應用，無需使用 SIMOTION SCOUT。

配置軟件

• SIMOTION SCOUT 工程軟件（集成 STARTER 調試工具）
• CamTool 可選包（凸輪編輯器）
• 驅動控制圖 (DCC) 可選包

SCOUT 工程系統擁有多種高性能工具，可以為機器自動控制領域需要的所有工程步驟提供簡單而又佳的支持。

SIMOTION CamTool 作為可選包提供，可輕松創建凸輪信號。

借助可選的驅動控制圖包，可通過預定義的功能塊（驅動控制塊，DCB）以圖形化的方式輕松配置各種技術功能。 SCOUT TIA（TIA Portal 中的 SIMOTION）沒有該功能。

SCOUT 組態系統可在 SIMATIC STEP 7 中使用，它具有集成數據管理和組態功能，或者可作為獨立組態工具使用。 SCOUT TIA（TIA Portal 中的 SIMOTION）包含在 SCOUT 的供貨范圍中，可在 TIA Portal V13 或其更高版本中使用。

輔助軟件

除 SIMOTION 軟件外，為方便在操作面板、觸摸面板或多功能面板以及 Panel PC 或 PC 系統中為 HMI 進行編程，還提供了其他標準軟件產品。

SIMATIC HMI 軟件

使用 SIMATIC WinCC（TIA 博途）和 SIMATIC WinCC 產品系列，SIMATIC HMI 提供整個 HMI 范圍的可視化和組態軟件。 
另見“自動化技術”、“SIMATIC HMI 操作控制和監控系統”、“HMI 軟件”。

當前可供貨的第二代精智面板和基本面板可以用作 SIMOTION 的 HMI 面板。

HMI 工程組態有三種不同的可能性：

• SIMATIC WinCC（TIA Portal - 移植）
  在 TIA Portal 中，全部組態工作的進行全都基于 SCOUT TIA 和 SIMATIC WinCC。 為此，首先將在 STEP 7 V5.5 環境中用 SCOUT 創建的項目移植至 TIA 博途。 此后，全部后續組態步驟都采用集成式工程組態功能在這個 TIA Portal 項目中進行。
• SIMATIC WinCC（TIA Portal - 部分移植） 
  采用部分移植時，如前所述，采用 SCOUT 在 STEP 7 V5.5 環境中完成 SIMOTION CPU 的組態。 此后，HMI 相關數據被提供給 TIA Portal 中的某個設備代理，因此，僅 HMI 組態是在 TIA Portal 中進行。 SIMOTION CPU 的組態，如前所述，采用 SCOUT 在 STEP 7 V5.5 環境中進行。 這要求 SCOUT/SCOUT TIA V4.4（或更高版本）和不低于 V4.3 的 SIMOTION C、P 或 D CPU。
• SIMATIC NET：用于在 Windows 環境中通過 OPC 實施 HMI。

其他可選 SIMATIC 軟件

• SIMATIC Logon：用于在項目中進行用戶管理，支持驗證過程，可在制藥等行業應用。
• SIMATIC Version Trail：用于輕松完成項目的版本控制（需要 SIMATIC Logon）。

SIMOTION Utilities & Applications

免費提供的 SIMOTION Utilities & Applications DVD 是對 SIMOTION 軟件的補充，其中包含各種面向 SIMOTION 應用的有用信息和工具，以及 SIMOTION easyProject。

項目生成器 SIMOTION easyProject 支持將基本和模塊化的機器功能集成到 SCOUT 工程項目中。

經濟地完成簡單 HMI 任務

對于數量結構有限的簡單應用，建議使用基本型 HMI，這種產品性價比高，運行快 ，操作直觀。

這些面板提供了明亮的顯示質量和高性能可視畫面，可顯著簡化機器設備的操作。您還可以通過完整靈活的解決方案在安裝、調試和工程期間節省寶貴的時間。

SIMATIC HMI 按鍵型面板

按鍵式面板可方便地作為操作面板使用，由于采取裝配式結構，易于安裝，可節省大量時間與。

所有帶燈按鈕均可自由配置，并配有五個彩色 LED（紅色、綠色、藍色、黃色和白色）。所有按鈕也可以防護等級 IP65 進行輕松刻字。背面有用于連接執行器和傳感器的集成式 IO 端子。

SIMATIC HMI 精簡面板

精簡面板非常適合經濟有效地執行機器級的簡易可視化任務。基本特性與功能以及極具吸引力的價格使其成為理想入門級設備。

提供有以下模塊：

• 按鍵式面板
  • SIMATIC HMI KP8/KP8F/KP32F
• 基本面板
  • 第二代標準型面板
  • 第一代標準型面板