西门子6ES7541-1AD00-0AB0

S7-1500自动化系统具有模块化的结构，可包含多 32个模块。 它拥有丰富的模块，且这些模块
均可以立地组合使用。S7-1500自动化系统支持单层配置，其中的所有模块均安装在一个安装导
轨上（请参见手册以了解前提条件）。一个系统包含下列组件：控制器：CPU 具有不同性能等级，
并具有集成 PROFINET 接口或 PROFINET和PROFIBUS 接口，用于连接分布式 I/O 或用于编程
设备、操作装置、其它 SIMATIC 控制器或第三方设备间的通信。用于数字量和模拟量输入/输出的
信号模块。工艺模块用于高速计数、位置检测或测量等功能。通信模块和通信处理器可通过通信接
口将控制器进行扩展根据要求，也可使用下列模块：在CPU 向背板总线的输出对于所有连接的模块
来说不够充分的情况下，电源模块 (PS) 通过背板总线为 S7-1500 模块的内部电路供电。用于将
SIMATICS7-1500连接到120/230VAC电源的负载电源模块 (PM)。接口模块用于连接基于S7-
1500 的分布式 I/O。简单的设计使得 SIMATIC S7-1500 十分灵活，便于维护。集成背板总线集
成的背板总线；背板总线集成在模块上。 模块通过 U 形连接器相连，总线连接器插在外壳的背面。
可以节省安装时间。 不久将会提供具有“无响应热插拔”功能的有源背板。模块组装在S7-1500 安
装导轨上：具有各种长度，包括切割至定长的型号。 由于具有集成式 DIN 导轨，可以卡装广泛的标
准部件，如附加端子、小型断路器或小型继电器。性能可靠，接线方便：I/O 信号是通过统一的40
针前连接器来连接的。 信号模块和前连接器之间具有机械编码，可防止因意外的错误插入而对电路
造成破坏。为了对前连接器进行简单接线，可将该连接器置于“预接线位置”。 在此位置上，插头尚
未与模块电路接触。 此位置还可用于在运行过程中进行改动。 用户可借助于前盖内侧的一个印制电
缆连接图进行连接。前连接器作为带螺钉型端子或推入式端子的型号提供。 两个型号都可以连接线
芯截面积为 0.252~ 1.5 mm2（AWG 24 ~ AWG 16）的导线。另外，数字量信号模块可通过
TOP Connect 进行系统接线。 通过 TOP Connect，可以快速而清晰地连接到现场的传感器和执
行器，并可在控制柜中进行简便接线。对于模拟量模块，可以直接在模块上进行屏蔽；随模块提供
了一个屏蔽连接套件，无需工具即可进行安装。针对 S7-1500 的信号模块提供了标签条。可使用
一台标准激光打印机来打印这些 DIN A4 标签纸上的标签。 可以从 TIA Portal 进行自动打印，而
无需重新输入符号或地址。
S7-1500 控制器，并自动转换程序代码。无法自动转换的程序代码将会记
录下来，并可以手动进行调整。客户支持页面的下载区域中还以立工具的形式提供了该移植工具。
STEP 7 V11 项目可在兼容模式下继续和 STEP 7 V12 组合使用 。
S7-1200 程序也可以通过复制/粘贴手段转移至 S7-1500
SIMATIC 存储卡（运行 CPU 所需）
SIMATIC 存储卡用作插入式装载存储器，或用于更新固件。 STEP 7 项目（包括注释和符号、附加
文件或 csv 文件（用于配方和归档））也可存储在 SIMATIC 存储
卡上。可通过用户程序和 SIMATIC 存储卡上的系统函数来创建数据块，并存储或读取数据。
Safety Integrated（S7-1500F 控制器的功能选项）
“STEP 7 Safety Advanced”选件包；用于对 S7-1500F 控制器的安全相关程序部分进行编程。
选件包中包括所有用来创建 F 程序的所有功能和块。
STEP 7 Safety Advanced V12 可在 SIMATIC STEP 7 Professional V12 SP1 下运行。
1 处理单元
处理器单元即CPU，一般由控制器、运算器和寄存器组成。CPU 通过地址总线、数据总线、控制总线与储存单元、输入输出单元、通信接口、扩展接口相连。CPU 是 PLC 的核心，输入单元将采集的输入信号传送到CPU，CPU执行用户程序并将运算结果传送到输出单元，用以驱动现场设备。选择CPU通常需要考虑一下几个方面：
·运算速度：不同的控制系统对控制的响应速度需求不同，对于要求响应时间较快的系统，则要求CPU的运算速度快，并尽快地将运算结果传送到输出单元。
运算速度性能指标可参考CPU指令执行时间。
·工作存储器：根据控制方案的复杂程度预估需要的工作存储器大小，考虑适当的余量。
·I/O带载能力： CPU通常使用I/O地址空间来描述其允许访问输入输出的能力，8个数字量通道占用1个字节地址空间，1个模拟量通道占用2字节地址空间。在具体选型时还需要根据实际情况考虑I/O余量占用的地址空间。此外有些CPU还有允许连接模块大数量限制。
·集成的通信接口：CPU通过通信接口进行编程组态，还可与人机界面、其他PLC系统、分布式I/O等实现数据交换。CPU集成的通信接口通常有MPI接口、PROFIBUS接口、PROFINET（PN）接口，根据通信对象（通信对象可以为编程设备、仪表、HMI、其他PLC系统等等）支持的电气接口标准以及所使用的通信协议选择集成通信接口。
2 储存器
PLC 的存储器包括系统存储器，装载存储器和工作存储器。系统存储器用于存放 PLC 的系统程序和内部寄存器， 装载存储器则用于存放 PLC 的用户程序，用户程序编译后被存放在工作存储器中执行。装载存储器通常为MC卡，支持外部扩展，而工作存储器是集成在CPU中并且无法扩展的，在选择CPU时需根据控制方案的复杂程度预估可能使用的工作存储器大小并留有适当余量。选择装载存储器通常只需选择不小于工作存储器大小的存储卡即可。
3 通信接口
通信接口的功能是通过这些通信接口可以和监视器、 打印机、 其他的 PLC 或是计算机相连， 从而实现“PLC与上位机”或“PLC与PLC”之间的通信。通信接口可以集成在CPU模块上使用内部总线与CPU通信，也可以使用单的通信接口模块通过外部总线与CPU通信。通信接口的选择首先确定通信对象接口的电气标准例如RS232、RS485、RJ45等，还需要确定使用的协议，常见的例如PROFINET，PROFIBUS总线协议，通过PROFINET和PROFIBUS总线，CPU可与分散在远端现场的输入输出单元进行数据交换，使PLC系统规模更易于扩充。
4 输入输出单元（I/O）
输入单元的作用是将按钮、行程开关或传感器等产生的信号输入 CPU，根据信号类型，输出单元的作用则是将 CPU 向外输出的信号转换成可以驱动外部执行元件的信号，以便控制接触器线圈等电器的通、断电。
输入输出单元主要分为模拟量输入模块，模拟量输出模块、数字量输入模块和数字量输出模块。模拟量输入模块测量电流、电压、电阻、热电偶等连续信号，模拟量输出模块输出电流、电压信号驱动现场执行器，模拟量输入输出模块需考虑处理信号的分辨率，响应时间以及信号测量范围。数字量输入模块应考虑信号电平、传输距离、隔离、供电方式，响应时间等应用要求。数字量输出模块应考虑不同的负载对PLC的输出方式的要求。
继电器输出模块具有使用电压范围广、导通压降小、有隔离作用等许多优点，但响应时间较长，所以动作不频繁的交、直流负载可以选择继电器输出

装置升级的步骤如下：
1: 备份配置
一般情况下，升级软件过程中，参数不会丢失，尽管如此，还是需要在升级固件之前备份驱动参数。备份参数有两种方法：在存储卡上备份参数或者在Starter 项目中备份 。
2: 驱动软件升级
下载新的软件版本，升级步骤如下：
解压缩 *.zip 文件到空的MMC 卡中
设备断电，在驱动中插入卡，重新上电，软件自动升级，CUD 上的指示灯 RDY-LED 和DP1-LED 同时以0.5 Hz闪烁时，升级完成，此过程大约需要12 min。
装置断电重新上电，新软件被激活，在*次上电过程中，
– 连接的TM模块和/或SMC30执行固件升级（升级完成之后，需要重新上电）
– 如果AOP30 连接，新的AOP 软件可以使用，升级之后，点击确认
装置固件升级，DCC图表不会自动升级到新的DCC版本。
升级过程中，电子板电源不能断电，否则升级需要重新进行 。
3: 升级Starter 项目
安装新软件对应的SSP 安装包，不同版本的同一驱动的SSP 可以同时安装到Starter 软件中。
升级Starter项目：打开已有的Starter 项目，右击项目导航栏，选择"Target device" → "Device version…". 选择新的装置版本，并确认"Change version"，项目就转到新的版本， Starter 不支持降级。
4: 下载到驱动系统中 Copy RAM to ROM
下载项目到驱动设备中（下载到目标系统中），并久保存设置 (执行copy RAM to ROM)。
5: 升级DCC 工艺选件 (DCBLIB) 和 DCC 图表
DCC库没有要求必须升级，仅在您需要使用旧DCC 库中不支持的内容时，才需要升级。
只能通过相关的Starter 项目升级DCC库。升级时，不允许驱动中含有DCC 图表。升级软件之后，升级DCC库的步骤如下：
使用Starter 与装置连接在线
设定p0976=200，所有的参数设置和DCC 图表
参数复位后，重新与驱动连接
导入新的DCC 库
6: 下载到目标系统中, copy RAM to ROM
下载项目到驱动系统，升级驱动装置内的图表到新版本，并久保存(执行Copy RAM to
ROM)。STEP 7 项目（包括注释和符号、附加文件或 csv 文件（用于配方和归档））也可存储在 SIMATIC 存储。可通过用户程序和 SIMATIC 存储的函数来创建数据块，并存储或读取数据。CPU 315-2 PN/DP，用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能安装、编程和操作为简便嵌入式产品包　　由PLC构成的控制也是由输入、输出和控制三部分组成。
参数1： 模块的电源消耗：主要指模块对5V电源和24V电源的消耗能力。
（1） 5V电源消耗：5V电源是CPU通过I/O总线电缆供给模块使用的，5V电源是无法通过外接电源补充和扩展的。我们需计算所有S7-200数字量模块的5V电源消耗总和，以保证其不超过CPU 5V电源供应能力。
（2） 24V电源消耗：部分S7-200数字量模块的供电、数字量输入点及输出点需要使用24V电源。24V电源可由CPU模块的24V DC传感器输出电源提供，也可外加24V DC电源。通常，我们需计算S7-200数字量模块的24V电源消耗总和，以保证其不超过CPU模块的电源定额或选用正确容量的24V电源模块。
通过密码进行知识保护，防止未经*读取和修改程序块
通过复制保护来提高保护程度，防止未经*而复制程序块：
通过复制保护，可将 SIMATIC 存储卡上的程序块与其序列号绑定，以便只有在将配置的存储卡插到 CPU 中时，该程序块才可运行。
具有四个不同*级别的权限：
可向各个用户组分配不同访问权限。通过新的保护级别 4，还可以限制与 HMI 设备之间的通信。
改进了操作保护：
控制器将会检测到组态数据的更改或未*传输。
用于以太信处理器 (CP 1543-1)：
通过防火墙提供附加访问保护
建立安全  连接
SIMATIC S7-1500， 数字输入模块， 16 数字输入 x 24 V DC 总线适配器， 16 通道分成组，每组 16， 输入延迟典型值 3.2ms， 输入端类型 3（IEC 61131） 包括推入式正面连接器在内

数字量输出模块可以切换设备中的 24 V DC 或 230 V AC 电压，从而可将内部信号从控制器传输至设备。可以连接电磁阀、直流接触器和指示灯。
35 mm 宽的输出模块具有可设定的参数和诊断功能，因此可根据相应过程要求进行灵活调整。
25 mm 宽的输出模块没有可设定的参数或诊断功能，因此可为方便地集成到工程系统中。建议将它们在只需要很少输入通道的位置使用，或在必须在十分有限的空间内部署大量通道的情况下使用。
根据需要，可在一个站中并排使用两种模块。由于具有统一特性并采用共同的系统附件，处理十分方便。
提供了以下宽度为 35 mm 的数字量输出模块：
DQ 16x24 V DC / 0.5 A HF
数字量输出模块，16 通道 24 VDC / 0.5 A（晶体管）；两个电压组；每组 4 A；可设置诊断功能；可设置输出的替代值；集成式开关次数计数器用于连接的执行器（如接触器或电磁阀），通过符合 SILCL 2 的外部安全继电器执行安全负载组断开
DQ 32x24 V DC / 0.5 A HF
数字量输出模块，32 通道 24 VDC / 0.5 A（晶体管）；四个电压组；每组 4 A；可设置诊断功能；可设置输出的替代值；集成式开关次数计数器用于连接的执行器（如接触器或电磁阀），通过符合 SILCL 2 的外部安全继电器执行安全负载组断开
DQ 8x24 V DC / 2 A HF
数字量输出模块，16 通道 24 VDC / 2 A（晶体管）；一个电压组；每组 8 A；可设置诊断功能；可设置输出的替代值；可使用两个通道来执行高达 500 Hz 的脉宽调制 (PWM)；集成式开关次数计数器用于连接的执行器（如接触器或电磁阀），通过符合 SILCL 2 的外部安全继电器执行安全负载组断开
DQ 8x230 V AC/2 A ST（三端双向可控硅）
数字量输出模块，带有 8 个输出 230 VAC / 2 A（三端双向可控硅）；8 个电压组；每组 2 A；可设置输出的替代值
DQ 8x230 V AC/5 A ST（继电器）
数字量输出模块，带有 8 个输出 230 V AC/5 A（继电器）；8 个电压组；每组 5 A；可设置输出的替代值
DQ 16x230 V AC/1 A ST（三端双向可控硅）
数字量输出模块，带有 16 个输出 230 VAC / 2 A（三端双向可控硅）；8 个电压组；每组 2 A；可设置输出的替代值
DQ 16x230 V AC/2 A ST（继电器）
数字量输出模块，带有 16 个输出 230 VAC / 2 A（继电器）；8 个电压组；每组 4 A；可设置输出的替代值
DQ 16x24 V ... 48 V UC/125 V DC/0.5 A ST
数字量输出模块，带有 16 个输出 24 ... 24 V UC 总线 125 V DC / 0.5 A；16 个电压组；每组 0.5 A；可设置输出的替代值；通过符合 SILCL 2 的外部安全继电器执行安全负载组断开
提供了宽度为 25 mm 的以下数字量输出模块：
DQ 16x24 V DC/0.5 A BA；
数字量输出模块，16 通道 24 VDC/0.5 A（晶体管）；源输出；两个电压组；每组 4A
DQ 32x24 V DC/0.5 A BA；
数字量输出模块，16 通道 24 VDC/0.5 A（晶体管）；源；四个电压组；每组 4 A
硬件配置包含作为 IO 控制器的 S7-1500 CPU 以及作为“PROFINET IO 系统主站”的已连接 IO 设备。该主站采用大配置，可以根据该大配置为不同的标准机器派生不同的选项，例如 IO 系统随配置的不同而异。
全面提升所有级别的灵活性
标准机器项目具有以下集中式特性：
从一个具有大工程组态的项目（IO 系统主站），可以加载多个不同的标准机器版本（IO 系统选项）。标准机器项目涵盖 IO 系统的所有版本（选项）。
IO 系统选项可以使用简单的工具本地集成到现有网络中。
以多种方式提供灵活性：
如果组态合适，可以使用简单的工具本地调整 IO 控制器的 IP 地址参数。这样就可以将标准机器轻松集成到不同的工厂中，或者多次连接到网络中。
具有这种特性的 IO 系统被称为“可多次使用的 IO 系统”。
如果组态和编程合适，就可以本地操作 IO 系统选项的不同设置（所用 IO 设备的选择或 IO 设备的排列不同）。
由于 IO 系统的特定组态可由用户程序控制，因此这被称为“IO 系统的组态控制”。

控制器 (CPU) 可执行各种用户程序。控制器中集成有系统电源，可通过背板总线为所连模块进行供电。
所有 SIMATIC S7-1500 控制器都提供有故障安全型。要在 TIA Portal 中使用安全功能时，需要安装选件包“STEP
7 Safety Advanced”。
在工厂调试过程中，可直接在显示屏上更改 CPU 的 IP地址，大幅节省了时间和成本。维修时，通过快速访问
诊断报警，显著减少工厂停工时间。
SIMATIC S7-1500 的所有 CPU 变量都具有强大跟踪功能，可实现驱动装置和控件的调试和快速优化。
SIMATIC S7-1500 控制器还支持以下功能：
• 通过以太网/PROFINET 进行数据通信
• 通过 PROFIBUS 进行数据通信
• HMI 通信
• Web 服务器，工艺功能，系统诊断，集成保护功能
• 使用 F-CPU 时，还支持安全模式
SIMATIC S7-1500 可集成各种不同类型的 CPU，可通过 I/O、通信和工艺功能模块进行扩展。例如，如果 CPU 1511-1 PN 的存储器和性能可满足要求，亦可通过
西门子PLC S7-1500系列的信号模块具有多种特点，下面介绍如下：
1. 扩展性能强
（1）模块可以具有不同的通道数量和功能
（2）集成更多功能，实现紧凑设计，减少了变量的使用
（3）U 型连接器，可自行连接背板总线
（4）节省了安装空间，安装导轨上可安装更多组件
2. 系统性能优异
（1）采用PROFINET IRT 进行循环同步操作，短循环时间降至 250 μs
（2）数字量输入模块，具有 50 μs 的超短输入延时
（3）模拟量模块，8 通道转换时间低至 125 μs
（4）多功能模拟量输入模块，具有自动线性化特性，适用于温度测量和限值监测
3. 设计简洁
（1）所有模块都可以在 ET200MP I/O 系统中集中和分布使用
（2）统一采用 40 针前连接器，适用于所有模块
（3）同一引脚上的信号相同。即，电路图中宏指令创建后，即可无限次重复使用，从而避免了接线错误
（4）集成短接片，简化了接线操作
（5）可扩展的电缆存放机制，为使用厚绝缘层的导线节省了更多空间
（6）预先设计的电缆定位槽可在进行电气连接之前实现直接预接线
（7）采用机械式插头连接器编码模式，可防止插入错误和模块连接错误
4. 诊断
（1）通道级诊断消息，支持快速故障修复
（2）可读取电子识别码，快速识别所有组件
5. 固件更新方便
（1）可以在安装状态下实现固件更新
（1）、西门子S7-1500的PLC输出公共端标1L、2L等，工作电脑为ACL1N表示，+24V电源为L+M表示对初学者或经验不足者容易搞错。如果错把L+M当作220V电源端子，送电瞬间即将烧坏PLC24V电源。
（2）、一次系统电源变压器零线排因腐蚀而中断，导致接入PLC220V电源升到380V，烧坏了PLC底部的电源模块，后整改时增加了380/220V的隔离控制变压器。
（3）、一只工作电源为220V的接近开关，其输入PLC信号触点两根引线与接近开关的220V的电源线共用一根4芯电缆，一次该接近开关损坏，电工更换时，错把电源的零线与输入的PLC的公共线调错，导致送电时烧坏了3路PLC输入点。
设置 CPU 或所连接以太信处理器的地址、设置日期和时间、选择 CPU 的操作模式、复位 CPU 至默认设置、禁用/启用显示器、保护等级，确认消息，备份和恢复项目。
集成系统诊断
集成在 CPU 的固件中，无须进行组态。
SIMATIC 存储卡(用来运行 CPU)西门子CPU1517-3PN/DP模块
用作插入式装载存储器，或用于更新固件。
还可用于存储附加文档或 csv 文件（用于配方和归档）
通过用户程序的系统函数，实现数据存储/读取
数据记录（归档）和配方
配方和归档以 csv 文件保存在 SIMATIC 存储卡中；
便于使用 Office 工具或通过 web 服务器，访问工厂运行数据
通过 Web 浏览器或 SD 读卡器，可方便地访问机器的组态数据（与控制器之间的双向数据交换）
编程
使用 STEP 7 Professional V13 UPD3 或更高版本进行编程
用于从 SIMATIC S7-300/S7-400 移植到 S7-1500 的移植工具；可基本上自动转换程序代码。记录不可转换的代码，并可以手动进行调整。
如果往一个格式化过的 SIMATIC 存储卡中下载一个组态好的 S7-1500 SIPLUS（6AG1*）设备，并将 CPU 调整为“ 运行 ”模式，那么 CPU 会无错误运行。但当电源关闭再打开，或者执行存储器复位（MRES）后，CPU S7-1500 SIPLUS 将会报如下错误信息并进入停止模式。
SIMATIC S7‑1500 自动化系统应用灵活，可适用于设备与工厂工程组态中的各种控制应用。而且组态可扩展，用户可根据当地条件对 PLC 现场进行调整。
除了 S7-1500 中的标准运动控制功能和工艺功能之外，SIMATIC S7-1500 T-CPU 还包含诸如增强型同步操作和凸轮 功能等各种附加功能。
SIMATIC S7‑1500 自动化系统符合 IP20 防护等级的要求，适合应用在干燥环境以及安装在控制柜中。
可选择使用 SIMATIC S7-1500R/H CPU（冗余或容错 CPU）来提高系统可用性。为了能够在需要时从主 CPU 切换到备用 CPU，会在两个 CPU 上同步处理用户程序。
PC Access是S7- 200和所连接PC之间数据交换的理想基础-与通讯链路选择无关（PPI，调制解调器，以太网/IT CP）。作为一个OPC服务器，PC ACCESS使您可以使用Microsoft Excel写或读S7- 200数据，或任何其它OPC客户端应用程序。
在上述通信方式下，由于只用两根线进行数据传送，所以不能够利用硬件握手信号作为检测手段。因而在PC机与PLC通信中发生误码时，将不能通过硬件判断是否发生误码，或者当PC与 PLC工作速率不一样时，就会发生冲突。这些通信错误将导致PLC控制程序不能正常工作，所以必须使用软件进行握手，以保证通信的可靠性。
由于通信是在PC机以及PLC之间协调进行的，所以PC机以及PLC中的通信程序也必须相互协调，即当一方发送数据时另一方必须处于接收数据的状态。所示分别是PC、PLC的通信程序流程。
2018/10/17 12:21:59
通信程序的工作过程：PC每发送一个字节前首先发送握手信号，PLC收到握手信号后将其传送回PC，PC只有收到PLC传送回来的握手信号后才开始发送一个字节数据。PLC收到这个字节数据以后也将其回传给PC，PC将原数据与PLC传送回来的数据进行比较，若两者不同，则说明通信中发生了误码，PC机重新发送该字节数据；若两者相同，则说明PLC收到的数据是正确的，PC机发送下一个握手信号，PLC收到这个握手信号后将前一次收到的数据存入的存储区。这个工作过程重复一直持续到所有的数据传送完成。
采用软件握手以后，不管PC与PLC的速度相差多远，发送方永远也不会超前于接收方。软件握手的缺点是大大降低了通信速度，因为传送每一个字节，在传送线上都要来回传送两次，并且还要传送握手信号。但是考虑到控制的可靠性以及控制的时间要求，牺牲一点速度是值得的，也是可行的。
PLC方的通信程序只是PLC整个控制程序中的一小部分，可将通信程序编制成PLC的中断程序，当PLC接收到PC发送的数据以后，在中断程序中对接收的数据进行处理。PC方的通信程序可以采用VB、VC等语言，也可直接采用西门子组态软件

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