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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（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU） SIMATIC S7-400（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU） ET 200 分布式 I/O 设备 作为直接按键模块运行的人机界面设备 现场设备 PROFIBUS DP 进行过程通信 电 话：（同号） SIMATIC S7-1500 通过通信处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。 通过带有 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或通讯模块,可构建一个高速的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。 从用户的角度来看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别（相同的组态，编址及编程）。 以下设备可作为主站连接： SIMATIC S7-1500 （通过带 PROFIBUS DP 接口或 PROFIBUS DP 通信模块的 CPU） SIMATIC S7-300 (使用带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP) SIMATIC S7-400 (使用带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP) SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，带IM 308 SIMATIC 505 以下设备可作为普通从站或智能从站来连接： 分布式 I/O 设备，例如 ET 200 现场设备 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 (只有通过 CP 443-5) SIMATIC S7-1500（只能通过 CP/CM 1542-5） 不过，安装有 STEP 7 的编程器/PC 或 SIMATIC HMI 面板仅使用部分通过 PROFIBUS DP 运行的 PG 和 OP 功能。
S7-1500 控制器产品系列中具有较大容量程序及数据存储器的 CPU，适用于具有较高程序范围和联网要求的苛刻应用。
具有极高处理速度，适用于二进制和浮点运算
用于系列机器、机器以及工厂中的跨领域自动化任务
在具有集中式和分布式 I/O 的生产线上作为集中式控制器使用
PROFINET IO IRT 接口，带 2 端换机
PROFINET I/O 控制器，用于经由 PROFINET 控制分布式 I/O。
PROFINET 智能设备，用于作为 SIMATIC 或非西门子 PROFINET IO 控制器环境下的智能 PROFINET 设备，连接到 CPU。
两个带立 IP 地址的附加 PROFINET 接口；可用于网络隔离PROFINET IO 接口 X2 可用于连接更多 PROFINET IO RT 设备，或在快速通信中用作 I 设备。PROFINET 接口 X3 具有千兆数据传输速率的能力。
PROFIBUS DP 主站接口
注：
SIMATIC 存储卡（用来运行 CPU）
ET 200S分布式I/O家族中除了支持PROFIBUS的IM151-7 CPU之外，又增添了支持PROFINET 功能的IM151-8 PN/DP CPU。该CPU集成有3个功能完全*的PROFINET接口，CPU性能类似于S7-300家族中CPU314的功能，该CPU的发布填补了分布式I/O家族在PROFINET和以太网领域的空白，具有重要的意义。同时提升了ET 200S分布式I/O产品系列在原始设备制造商家（OEM）领域的竞争优势。
IM151-8 PN/DP CPU具有如下的优势：
1） 工作存储器128KB, 单位指令执行时间为100ns；
2） 站点宽度可以达到2米或大可以扩展到63个模块；
3） 带有3个功能完全相同的PROFINET接口，可以轻松实现线性拓扑结构；
4） 支持PROFINET中的RT和IRT通讯功能；
5） 作为PROFINET I/O控制器，可以连接128个I/O设备；
6） 支持PROFINET CBA功能；
在使用OLM的时候考虑到光纤电缆的组态，这样PROFIBUS总线的参数就被STEP 7重新计算并改变。
在使用OLM（光纤链路模块）时，必须考虑到光纤电缆的组态。STEP 7会根据光纤电缆的组态重新计算PROFIBUS的参数。在这里，必须使“时间间隙”适应网络规模，网络拓扑结构和传输速率。
用户必须改变PROFIBUS参数，因为电缆和网络元件以及网络元件的机制会信息。如果给“时间间隙”组态了一个太低的值，可能会OLM（LED会闪红/绿灯）的功能错误和错误显示。
每个CPU有两个PTO/PWM(脉冲列/脉冲宽度调制器)发生器，分别通过数字量输出点Q0.0或Q0.1输出高速脉冲列和脉冲宽度可调的波形。
PTO/PWM发生器与输出映像寄存器共同使用Q0.0及Q0.1。当Q0.0或Q0.1被设置为PTO或PWM功能时，PTO/PWM发生器控制输出，在输出点禁止使用数字输出功能，此时输出波形不受映像寄存器的状态、输出强制或立即输出指令的影响。不使用PTO/PWM发生器时，Q0.0与Q0.1作为普通的数字输出使用。建议在启动PTO或PWM操作之前，用R指令将Q0.0或Q0.1的映像寄存器置为0。
脉冲列(PTO)功能提供周期与脉冲数目可由用户控制的方波(50%占空比)输出，脉冲宽度与脉冲周期之比称为占空比。脉冲宽度调制(PWM，简称脉宽调制)功能提供连续的、周期与脉冲宽度可由用户控制的输出。
每个PTO/PWM生成器有一个8位的控制字节，一个16位无符号的周期值或脉冲宽度值，以及一个无符号32位脉冲计数值。这些值全部存储在的存储器(SM)区，它们被设置好后，通过执行脉冲输出指令(PLS)来启动操作。PLS指令使S7-1500读取SM位，并对PTO/PWM发生器进行编程。
通过修改SM区（包括控制字节），然后再执行PLS指令，可改变PTO或PWM输出波形的特性。将控制字节(SM67.7或SM77.7)的PTO/PWM允许位置为0，然后执行PLS指令，则在任意时刻均可禁止PTO或PWM波形输出。
RTA指令将输入的实数（浮点数）转换成ASCII码字符串，转换结果送入OUT开始的3～15个字节中。使ENO=0的错误条件：0006(间接地址)，SM4.3(运行时间)，无输出（格式非法）。
输出缓冲区的大小始终为12字节，FMT各位的意义和输出缓冲区格式化的规则同ITA指令，FMT和OUT均为字节变量。
格式操作数FMT的定义如图9-16所示，输出缓冲区的大小由ssss区的值，ssss=3～15。输出缓冲区中小数部分的位数由nnn，nnn=0～5。如果n=0，则显示整数。nnn>5或输出缓冲区过小，无法容纳转换数值时，用ASCⅡ码空格填充整个输出缓冲区。位C用逗号(c=1)或小数点(c=0)作整数和小数部分的分隔符，FMT和OUT均为字节变量。
S7-1500增强型可编程控制器
概述
•模块化、可扩展通用系统，IP20 防护等级
•适用于离散自动化领域中各种自动化应用的系统解决方案
•具有高性能和可用性
•可通过 Totally Integrated Automation Portal 平台中的 STEP 7 Professional V12 及更高的型号进行组态
SIMATIC 自动化系统
为确保设备和工厂中灵活经济的自动化生产运行，则需根据具体应用选择解决方案。
SIMATIC 产品系列中包括以下各种功能强大的系统：
• SIMATIC S7-1500 自动化系统，高复杂性和高系统性能要求的工厂选择。SIMATIC S7-1500 控制器中包含有 SIMATIC S7-1200 Basic 控制器的各种基本功
能。
• 使用 SIMATIC ET 200SP 分布式控制器时，还可使用 ET 200SP 应用中的 S7-1500 功能，进行系统扩展或操作为单机系统。
SIMATIC 控制器集成在 Totally Integrated Automation Portal 中，用于确保数据的高度一致以及全系统统一的操作方式。正是基于这些集成的功能，在 TIA
Portal 进行工程组态可确保所有功能数据的高度一致。
SIMATIC 自动化系统概述
SIMATIC S7-1500 自动化系统支持所有适用的通信标准。通过 SIMATIC S7-1500 中的集成工艺功能，还可实现各种运动控制。
SIMATIC S7-1500 控制器也可用作故障安全控制器，可对所有组件进行诊断操作，*简化了故障排查过程。而集成的显示器，又进一步简化了参数的分配过程。
不仅如此，集成的安全功能又为安全网络的组态提供了额外安全保障。

用PLC基本通讯接口
a、什么是RS-232？
RS-232 (ANSI/EIA-232标准)是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。可用于许多用途，比如连接鼠标、打印机或者Modem，同时也可以接工业仪器仪表。用于驱动和连线的改进，实际应用中RS-232的传输长度或者速度常常超过标准的值。
RS-232只限于PC串口和设备间点对点的通信。RS- 232串口通信远距离是50英尺。
b、什么是RS-485
RS -485(EIA-485标准)是RS-422的改进，因为它增加了设备的个数，从10个增加到32个，同时定义了在大设备个数情况下的电气特性，以保证足够的信号电压。有了多个设备的能力，你可以使用一个单个RS-422口建立设备网络。出色抗噪和多设备能力，在工业应用中建立连向PC机的分布式设备网络、其他数据收集控制器、HMI或者其他操作时，串行连接会选择RS-485。
RS-485是RS-422的超集，因此所有的RS-422设备可以被RS-485控制。RS-485可以用超过4000英尺的线进行串行通行。
c、什么是RS-422？
RS -422(EIA RS-422-A Standard)是Apple的Macintosh计算机的串口连接标准。
RS-422使用差分信号，RS-232使用非平衡参考地的信号。差分传输使用两根线发送和接收信号，对比RS-232，它能更好的抗噪声和有更远的传输距离。在工业环境中更好的抗噪性和更远的传输距离是一个很大的优点。
b、数据位：这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包，实际的数据不会是8位的，标准的值是5、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。比如，标准的ASCII码是0～127(7位)。扩展的ASCII码是0～255(8位)。如果数据使用简单的文本(标准ASCII码)，那么每个数据包使用7位数据。每个包是指一个字节，包括开始/停止位，数据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取，术语“包”指任何通信的情况。
c、奇偶校验位：在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式：偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况，串口会设置校验位(数据位后面的一位)，用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如，如果数据是011，那么对于偶校验，校验位为0，保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验，校验位位1，这样就有3个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据，简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收设备能够知道一个位的状态，有机会判断是否有噪声干扰了通信或传输和接受的数据不同步。
d、波特率：这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的bit的个数。例如300波特表示每秒钟发送300个bit。当我们提到时钟周期时，我们就是指波特率例如如果协议需要4800波特率，那么时钟是4800Hz。这意味着串口通信在数据线上的采样率为4800Hz。通常电话线的波特率为14400，28800和36600。波特率可以远远大于这些值，但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通讯。
主要技术指标
（1）工作电压：
总线电压：总线24V
电源电压：DC24V
（2）监视电流：
总线电流≤1mA
电源电流≤6mA
（4）线制：与控制器采用无性信号二总线连接，与DC24V电源采用无性电源二总线连接
（5）输出容量：DC24V/1A（两组输出大容量之和为DC24V/1A）
（6）输出控制方式：脉冲、电平（继电器常开/常闭无源触点输出，脉冲启动时继电器吸合时间为10s）
（7） 出厂设置：两路常开检线方式
（8）使用环境：
温度：-10℃～+55℃

工作速度是指PLC的CPU执行指令的速度及对急需处理的输入信号的响应速度。工作速度是PLC工作的基础。速度高了,才可能通过运行程序实现控制,才可能不断扩大控制规模,才可能发挥PLC的多种多样的作用。
PLC的指令是很多的。不同的PLC。指令的条数也不同。少的几十条,多的几百条。指令不同,执行的时间也不同。但各种PLC总有一些基本指令,而且各种的PLC都有这些基本指令,故常以执行一条基本指令的时间来衡量这个速度。这个时间当然越短越好,已从微秒级缩短到零点微秒级。并随着微处理器技术的进步,这个时间还在缩短。
执行时间短可加快PLC对一般输入信号的响应速度。从讨论PLC的工作原理知,从对PLC加入输入信号,到PLC产生输号的响应。不理想时,还要多延长一个周期。当输入信号送入PLC时,PLC的输入刷新正好结束,就是这种情况。这时,要多等待一个周期,PLC的输入映射区才能接受到这个新的输入信号。对一般的输入信号,这个延迟虽可以接受,但对急需响应的输入信号,就不能接受了。对急需处理的输人信号延迟多长时间PLC能予以响应,要另作要求。
为了处理急需响应的输入信号,PLC有种种措施。不同的PLC措施也不完全相同,提高响应速度的效果也不同。一般的作法是采用输入中断,然后再输出即时刷新,即中断程序运行后,有关的输出点立即刷新,而不等到整个程序运行结束后再刷新。
这个效果可从两个方面来衡量：一是能否对几个输入信号作快速响应；二是快速响应的速度有多快。多数PLC都可对一个或多个输入点作快速响应,快速响应时间仅几个毫秒。性能高的,大型的PLC响应点数更多。
工作速度关系到PLC对输入信号的响应速度,是PLC对系统控制是否及时的前提。控制不及时,就不可能准确与可靠,特别是对一些需作快速响应的系统。这就是把工作速度作为PLC指标的原因。
下面来介绍IM153的指示灯状态信息和它的读取方法：
1. 指示灯状态
西门子PLC的分布式I/O接口模块IM153的指示灯通常有以下几种：
（1）SF表示组错误，即通讯过程中存在系统硬件问题；
（2）BF1/BF2表示PROFIBUS-DP网络通讯故障；
（3）ACT表示当前IM153模块处于激活状态；
PROFIBUS DP在两种不同的主分类和一个从分类之间进行了区分：
DP班1
对于PROFIBUS DP，DP主站类1是核心组件。在定义的且连续重复的消息周期中，主站与分布式站（DP从站）交换信息。
DP硕士班2
这种类型的设备（编程，组态或操作员控制设备）在调试期间用于组态DP系统，用于诊断或操作活动的工厂或系统。 DP主站类2可以例如读取从站的输入，输出，诊断和组态数据。
DP从站
DP从站是一个I / O设备，它从DP主站接收输出信息或设定值，并作为响应将输入信息，测量值和实际值返回给DP主站。 DP从站从不自动发送数据，而仅在DP主站请求时才发送。
输入和输出信息的数量取决于设备，对于每个发送方向上的每个DP从站，大可以为244个字节。
功能
DP主站和DP从站的功能范围
DP主站和DP从站之间的功能范围可能有所不同。不同的功能范围分为DP-V0，DP-V1和DP-V2。
DP-V0通讯功能
DP-V0主站功能包括“组态”，“参数分配”和“读取诊断数据”，以及循环读取输入数据/实际值和写入输出数据/设定值。
DP-V1通讯功能
DP-V1功能扩展使执行非周期性读取和写入功能以及处理循环数据通信成为可能。在启动和正常运行期间，必须为此类从站提供大量的参数化数据。与循环设定值，实际值和测量值相比，这些非循环传送的参数化数据仅很少更改，并且与循环高速用户数据传送并行地以较低优先级传送。详细的诊断信息可以通过相同的方式传输。
DP-V2通讯功能
扩展的DP‑V2主站功能主要包括用于同步操作以及DP从站之间的从站到从站通信的功能。
同步模式：
同步模式是通过总线系统中的等距信号实现的。 DP主站以全局控制电报的形式将该循环等距循环发送到所有总线节点。然后，主站和从站可以将其应用程序与此信号同步。周期之间的信号抖动小于1μs。
从站通信：
“发布者/订阅者”模型用于实现从站到从站的通信。声明为发布者的从站将其输入数据/实际值和测量值提供给其他从站（即订户）读取。这是通过将响应帧作为广播发送到主机来执行的。因此，从-从通信是一个循环过程。

西门子S7-1500PLC 产品简介：
SIMATIC S7-1500采用模块化结构，各种功能皆具有可扩展性。每个控制器中都包含有以下组件：一个处理器 (CPU)，用于执行用户程序；一个或多个电源；信号模块，用作输入/输出；以及相应的工艺模块和通信模块。
处理单元(CPU) 是SIMATIC S7-1500的核心组件。它们除了可以执行用户程序，还可用于连接控制器和其它自动化组件。发布的产品中包含以下三种 CPU：CPU-1511-1 PN 适用于中小型应用；CPU-1513-1 PN 适用于大中型应用；CPU-1516-3 PN/DP 适用于要求较高的大型应用和其它通信任务。
信号模块或I/O设备组件将控制器和过程连接在一起。控制单元通过相连的传感器记录当前过程状态，并对执行器发出相应的响应。通过数字量模块和模拟量模块，可以准确便捷地输入/输出特定任务所需的数据。这些模块既可以直接在 CPU 中进行集中式处理，也可以通过 ET200MP I/O 系统进行分布式处理。
工艺模块中具有硬件级的信号处理功能，可对各种传感器进行快速计数、测量和位置记录。SIMATIC S7-1500 CPU中已集成有运动控制和高速计数器之类的工艺功能，可通过STEP 7进行操作。在高速计数和测量任务中，可快速进行信号预处理。可接入定位增量式编码器和SSI值编码器。SIMATIC STEP 7 V12中集成有直观的用户组态界面。采用工艺对象，提高了编程效率。对内部/外部结果和计数器值采用不同的过程报警，实现快速响应。CPU处于STOP模式下，也可对模块操作进行组态。可在S7-1500 CPU中集中操作，也可在ET 200MP I/O系统中进行分布式操作。
西门子S7-1500PLC的设计与操作：配备显示器的CPU，可显示纯文本信息（因特网上的显示仿真工具）：可显示所有连接模块的订货号、固件版本和序列号信息，直接在现场设置CPU的IP地址以及进行其它网络设置，无需使用编程设备，直接以普通文本形式显示错误消息，可缩短停机时间。所有模块采用统一的前连接器，并具有用于灵活形成电压组的集成式电压桥接件，从而简化了库存，降低了接线成本。S7-1500导轨上集成有DIN导轨：快速、方便地安装小型断路器、继电器等附加组件。通过信号模块进行集中扩展：可根据任何应用的要求进行灵活调整。数字量信号模块的系统电缆连接：可快速、清晰地进行安排，以连接至现场的传感器和执行器并在控制柜中进行简便接线。电源：负载电源模块（电源模块）为模块提供24V电源，电源模块可通过背板总线向模块内部电路供电。分布式扩展：通过PROFINET接口模块IM 155-5，可针对ET 200MP I/O系统使用多30个信号模块、通信模块和工艺模块，在集中和分布式运行的操作和系统功能方面没有差别。
集成式诊断功能了停机时间并了于此相关的成本。在自动化与驱动技术领域以及配电领域内拥有的能力以上这种划分是不严格的，只是大致的，目的是便于的配置及使用。我们的产品目录中包含经过 UL 认证的产品，例如：  读取输入点的状态到输入映像区  次检查程序的时候还真没注意到问题出里。等到看出来了才觉得啼笑皆非：  检查I/O的很多，但是一定要根据说明书提供的地址依次进行检查。前提是按照说明书的守则和元件的说明，在的情况下来检查。比如，德国SIEMENS公司生产的S7-300就属于这一类。不过，安装有 STEP 7 的编程器/PC 或 SIMATIC HMI 面板仅使用部分通过 PROFIBUS DP 运行的 PG 和 OP 功能。技术规范处理器/ASIC (1) 可编程序控制器的初级认识阶段（70 年代后期到 80 年代初期） 认证和全球支持促进了这种图像处理解决方案的全球应用。三、 PLC存在I/O响应问题，尤其在快速响应设备中应加以注意。  保证PLC控制能够长期、可靠、运行，是设计控制的重要原则。这就要求设计者在设计、元器件选择、编程上要考虑，以确保控制可靠。SCALANCE X-300 网管型；  4.PID功能块只接受0.0-1.0之间的实数（实际上就是百分比）作为反馈、给定与控制输出的有效数值，如果是直接使用PID功能块编辑，必须保证数据在这个范围之内，否则会出错。根据检测元件返回的电机实际电流值，先在S7-200中判断电机是否过流，利用S7-200的通信端口与6RA70的实时通信，来改变6RA70装置中电流限幅值，达到控制电机电枢电流目的。如果电机不过流，正常保持6RA70装置中电流限幅值的80%，如果电机过流，则改变6RA70装置中电流限幅的值为，如果通信反馈回的电机转速实际值很低而且有电机继续过流，则判断电机机械堵转，此时则通过通信6RA70装置，停机并。
工艺 CPU
CPU 1511T-1 PN:
适用于对程序范围和处理速度具有中等要求的应用，通过 PROFINET IO 进行分布式配置。
CPU 1511TF-1 PN：
适用于对程序范围和处理速度具有中等要求的标准和故障安全应用，通过 PROFINET IO 进行分布式配置。
CPU 1515T-2 PN:
适用于在程序范围、联网和处理速度方面具有中等和较高要求的应用。适用于通过 PROFINET IO 实现分布式组态。配备单 IP 地址的额外集成 PROFINET 接口可用于网络隔离，或用于连接更多 PROFINET IO RT 设备，又或者作为 I-设备用于高速通信。
CPU 1515TF-2 PN：
适用于在程序范围、联网和处理速度方面具有中等和较高要求的标准和故障安全应用。适用于通过 PROFINET IO 实现分布式组态。配备单 IP 地址的额外集成 PROFINET 接口可用于网络隔离，或用于连接更多 PROFINET IO RT 设备，又或者作为 I-设备用于高速通信。
CPU 1516T-3 PN/DP：
适用于在程序范围、联网和处理速度方面具有较高要求的应用。通过 PROFINET IO 和 PRIFIBUS DP 可实现分布式组态。配备单 IP 地址的额外集成 PROFINET 接口可用于网络隔离，或用于连接更多 PROFINET IO RT 设备，又或者作为 I-设备用于高速通信。
CPU 1516TF-3 PN/DP：
适用于在程序范围、联网和处理速度方面具有较高要求的标准和故障安全应用。通过 PROFINET IO 和 PRIFIBUS DP 以 PROFIsafe 实现分布式组态。配备单 IP 地址的额外集成 PROFINET 接口可用于网络隔离，或用于连接更多 PROFINET IO RT 设备，又或者作为 I-设备用于高速通信。
CPU 1517T-3 PN/DP:
适用于在程序范围、联网和处理速度方面具有极高要求的应用。通过 PROFINET IO 和 PRIFIBUS DP 可实现分布式组态。配备单 IP 地址的额外集成 PROFINET 接口可用于网络隔离，或用于连接更多 PROFINET IO RT 设备，又或者作为 I-设备用于高速通信。
CPU 1517TF-3 PN/DP:
适用于在程序作用域、联网能力和处理速度方面有非常高要求的标准应用和故障安全应用场合。通过 PROFINET IO 和 PRIFIBUS DP 以 PROFIsafe 实现分布式组态。配备单 IP 地址的额外集成 PROFINET 接口可用于网络隔离，或用于连接更多 PROFINET IO RT 设备，又或者作为 I-设备用于高速通信。

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