西门子PLC主机CPU1518-4 PN/DP 西门子PLC主机CPU1518-4 PN/DP
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更改块的访问方式
在块创建时访问方式被自动设置。不同CPU的默认访问方式:
- S7-1200/ S7-1500 预置的默认访问方式为“优化块访问”。
- S7-300/ S7-400 预置的默认访问方式为“标准块访问”,并且不能修改。
从S7-300/ S7-400 系列的CPU,复制或者移植块至S7-1200 / S7-1500系列的CPU,块的访问方式不会自动变更。移植后块的访问方式需要逐个人为修改。
例如,按下述步骤修改“标准”到“优化”块访问:
- 在项目导航中打开 "程序块" 文件夹。
- 右键单击功能块
- 在弹出菜单中选择“属性...” .
- 在"属性" 选项中使能 "优化的块访问" 功能.

图. 01 - 然后在弹出的小窗口“更改块访问”中点击“确认”。

图2 - 点击“确认” ,关闭属性窗口。
- 保存、编译,然后下载项目到CPU。
这样就设置了对临时变量的优化访问。接口参数(Input, Output, InOut) 和静态变量,在“保持性”这一列中的属性为“非保持”。

图3
保持性设置
保持性的设置方式取决于块的访问方式:
- 标准型块,只能对所有的变量统一进行设置,不支持单独对某个变量进行保持性设置。
- 优化的块,支持单独对变量进行设置保持性
如果块的访问方式修改后,变量的保持性属性仍然是“在IDB中设置”,使用下拉菜单修改所有这些变量并编译程序。

图4
概述

- S7-1500 控制器产品系列中具有大容量程序及数据存储器的 CPU,适用于具有较高程序范围联网的应用。
- 具有较高处理速度,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
- PROFIBUS DP 主站接口
- 在 PROFIBUS 和 PROFINET 上实现等时同步模式
- 集成运动控制功能,可以控制速度控制轴和定位轴,支持外部编码器,轴间精密传动
- 集成 Web 服务器,带有创建用户定义的 Web 站点的选项

以下模块类型可用于 SIMATIC S7-1500/ET 200MP:
- 数字量输入模块
- 数字量输出模块
- 数字量输入/输出模块
- 模拟量输入模块
- 模拟 I/O 模块
- 模拟量输出模块
- 包括高速 (S) 模拟量模块,无论激活的通道数如何,基本执行时间都是 62.5 µs
- 用于计数和定位的工艺模块
- 用于点到点通信和总线连接的通信模块
- 不久将可供货 用于面向安全的应用的故障安全模块
提供了各种模块等级,可使用户在其应用中实现扩展。 模块本身通过标签进行相应标记:
- BA(基本型): 简易低成本模块,无诊断功能,没有参数
- ST(标准型): 具有与模块或负载组相关的诊断的模块,如果适用,带有参数;模拟量模块: 准确度等级 0.3%
- (高性能型): 具有与通道相关的诊断和参数设置的模块;对于模拟量模块: 准确度等级 0.1%,抗扰度和电流隔离程度提高
- S(高速型):具有滤波和转换时间的模块适用于超高速应用;例如 8 通道模拟量模块,无论激活的通道数如何,基本执行时间都是 62.5 µs。
- 西门子CPU1517-3PN/DP中央处理单元
I/O 模块的附件:
- 标签纸:
可插入到 I/O 模块中(10 张 DIN A4 标签纸,每张标签纸带有 10 个标签,预穿孔,可使用标准激光打印机进行打印;可用颜色: Al 灰) - 屏蔽连接:
SIMATIC S7-1500 系统(模拟量模块和工艺模块)提供了一个简易屏蔽连接套件,无需使用工具即可安装。 此套件包含一个 24 V DC 馈电元件、一个屏蔽夹和一个通用屏蔽端子。 该屏蔽端子可用于单根细干线电缆、多根细干线电缆或一根粗干线电缆。 由于对 24 V DC 电源和测量信号进行分离,并且在屏蔽和信号电缆之间具有低阻抗连接,因此可确保较高的 EMC 稳定性和抗干扰性。 - 统一的 40 针前连接器
- I/O 模块的前门或自组装背板总线的 U 型连接器等其它附件

S7-1500 具有不同的通信接口:
- PROFINET IO IRT 接口(2 端口换机),集成在 CPU 中;
用于获得确定的响应时间和高设备精度。 - 用于连接到 PROFIBUS 和工业以太网总线系统的通信模块(不久提供 PROFINET)
- 用于点到点连接的通讯模块。
CPU 1515 PN 具有一个附加的集成 PROFINET 接口,其具有单独的 IP 地址,例如,用于网络分离。 对于 CPU 1516-3 PN/DP,可通过该集成 PROFIBUS 接口来连接 PROFIBUS 节点。 通过一个 PROFIBUS CM,可方便地对不带集成 PROFIBUS 接口的 CPU 进行扩展。
通过 PROFINET IO 进行过程通信
SIMATIC S7-1500 通过集成的 PROFINET 接口连接到 PROFINET IO 总线系统,可实现具有确定响应时间和高精度设备性能的分布式自动化配置。
从用户的角度来看,PROFINET IO 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)。
可将下列设备作为 IO 控制器进行连接:
- SIMATIC S7-1500
- SIMATIC S7-1200
- 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)
- SIMATIC ET 200(通过带有 PROFINET 接口的 CPU)
以下设备可作为普通设备或智能设备来连接:
- 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
- 西门子CPU1517-3PN/DP中央处理单元
PROFIBUS DP 进行过程通信
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/、S5-135U 和 S5-155U/,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 面板仅使用部分通过 PROFIBUS DP 运行的 PG 和 OP 功能。
通过以太网的数据通信
S7-1500 可通过集成 PROFINET 接口或通过通信模块连接到工业以太网总线系统。 可以连接以下设备:
- SIMATIC S7-1200
- SIMATIC S7-1500
- SIMATIC S7-300
- SIMATIC S7-400
- SIMATIC S5-115U/、S5-135U 和 S5-155U/
- 编程器
- PC、工业 PC
- SIMATIC 操作员控制和监视系统
- 数控
- 机器人控制
- 驱动控制器
- 其它厂商设备
支持的协议:
- TCP/IP
- ISO-on-TCP (RFC1006)
- UDP
- SNMP
- DCP
- LLDP
- TTP
- TPS
- MODBUS TCP
-
工业以太网通信处理器 CP 1543-1 提供了以下附加功能:
- 1 Gbit 接口
- 支持 IPv6
- 安全性: 通过硬件识别、IP/MAC 访问列表、防火墙、VPN 隧道进行访问保护
- 通过 ISO 协议与 S5 系统通信
- FTP(客户端/服务器)、电子邮件、SNMPv1/v3
通过 PROFIBUS 的数据通信
SIMATIC S7-1500 通过通信处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 可连接到 PROFIBUS DP 总线系统。可以连接以下设备:
- SIMATIC S7-1200
- SIMATIC S7-1500
- SIMATIC S7-300
- SIMATIC S7-400
- SIMATIC S5-115U/、S5-135U 和 S5-155U
- 编程器
- PC、工业 PC
- SIMATIC MI 操作员控制和监视系统
- 数控
- 机器人控制
- 驱动控制器
- 其它厂商设备
- 西门子CPU1517-3PN/DP中央处理单元
通过点到点通信模块进行数据通信
通过点到点通信模块,可实现功能强大的点到点连接。 例如,可以连接以下设备:
- SIMATIC S7、SIMATIC S5 自动化系统和其他公司的系统
- 扫描仪、条形码阅读器、识别系统
- 机器人控制
- 打印机
支持的协议:
- Freeport: 适用于通用通信的用户可设置报文格式
- 3964(R) 可提高传输可靠性
- Modbus RTU 主站
- Modbus RTU 从站
- USS,通过指令实现
接口性质:
- RS 232 带辅助信号
- RS 422 用于全双工连接
- RS 485 用于半双工和多点连接
- 传输速率为 300 - 115 200 bit/s
- 通过 Sub D 连接器进行连接

提供有大量功能,支持用户的 S7-1500 编程、调试和维护等工作。
- 性能
- 指令处理速度更快, 取决于 CPU 型号、语言扩展和新的数据类型
- 代码生成得到优化,响应时间显著缩短
- 集成技术
- 通过标准 PLCopen 运动控制块,简便、快速地对运动序列进行编程
- 方便的诊断和调试工具提供了驱动器调试支持
- 向组态系统和人机界面自动发送报警消息:简化的故障排除步骤节省了调试时的时间与工作量。
- 等时同步模式
- 将分布式信号采集、信号传输和程序执行与具有恒定总线循环时间的 PROFIBUS 和 PROFINET 的循环进行同步耦合:
采集输入信号并进行处理,按固定时间间隔(恒定总线循环时间)将输出信号输出。同时创建了前后*的部分过程图像。 - 由于分布式 I/O 以恒定总线循环时间进行同步信号处理,可实现可重现的确定过程响应时间
- 在分布式自动化解决方案中,SIMATIC S7-1500 还可执行高速处理操作,并可取得*的精度和重现性。这意味着可以以稳定的优质产品不断地扩大生产数量。
- 提供了用于完成运动控制、测量值采集、高速控制等复杂任务的全面组件。
- PROFINET IO IRT 接口,带 2 端口交换机
- 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。
- 配备单独 IP 地址的附加 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。
- PROFIBUS DP 主站接口
- OPC UA 服务器(数据访问)作为运行时选件,可轻易将 SIMATIC S7-1500 连接至第三方设备/系统
- 在 PROFIBUS 和 PROFINET 上实现等时同步模式
- 集成运动控制功能,用于控制速度控制轴和定位轴,轴定位以及同步操作,支持外部编码器,凸轮/凸轮轨道和探头
- 用于诊断集成 Web 服务器,带有创建用户定义的 Web 站点的选项
注:
运行 CPU 所需的 SIMATIC 存储卡。
可以通过 TIA Portal 作为一个XML文件导出 S7-1500 的 OPC UA 地址区域。另外提供 XML 转换器从导出的地址区过滤用户定义的 OPC UA 变量。
生成一个OPC UA导出文件
PLC 标签和DB 变量可以通过为 OPC UA 客户端的离线工程 导出的 XML 文件来释放到你的 OPC UA 配置中。XML文件是基于OPC基金会的XML模式。
西门子CPU1517-3PN/DP模块
过程如下:
- 在TIA项目选择CPU。
单击CPU图标 (在网络视图,例如)。 - 在CPU的属性中导航到 "常规 > OPC UA > 服务器 > 导出"
- 点击 "导出 OPC UA XML 文件" 按钮。

- 选择你想要保存导出文件的目录。
- 文件分配一个名称。
- 点击 "保存"。
完整的OPC UA 地址区作为 XML 导出文件来获得。
更改导出文件
使用这个条目中提供的XML转换器可以在OPC 地址区中提取用户定制的 OPC UA 变量 (组成的PLC S7 - 1500的标签和DB变量) 。此外,XML文件转换成CSV。
过程如下:
- 下载 ZIP 归档"109742903_OPCUA-ExportXML-Konverter.zip" 到硬盘。
- 解压存档到所选择的文件夹中。
- 启动 "XML Converter.exe" 应用程序。
- 点击 "Select an OPC UA XML file" 按钮并选择 XML 导出文件:

- 点击 "Read namespace and identifier" 按钮。XML 转换器现在提取可访问的变量节点。点击 "read data type, too" 复选框来提取除了节点地址外的数据类型:

- 然后点击 "Save CSV file under ..." 按钮并分配一个名称和CSV文件的存储位置:

- 点击 "Save" 确认。
- 性能
- 指令处理速度更快, 取决于 CPU 型号、语言扩展和新的数据类型
- 背板总线速度大大加快,CPU 的响应时间缩短
- 功能强大的网络连接:
每个 CPU 均标配PROFINET IO IRT(2 端口交换机)标准接口。此外,CPU 1517-3 PN/DP 的特点是具备一个 PROFINET 接口,比如可用于网络隔离,或用于连接更多 PROFINET IO RT 设备,或作为 I-设备用于高速通信。
- 集成技术
- 通过标准化的块 (PLCopen) 连接模拟驱动器和具有 PROFIdrive 功能的驱动器
- 支持速度控制轴和定位轴以及外部编码器,各轴之间可实现位置 的传动,凸轮/凸轮轨道和探头
- 追踪功能适用于所有 CPU 标签,既适用于实时诊断,也适用于偶发错误检测;还可通过 CPU的网页服务器来调用
- 全面的控制功能,例如,通过便于组态的块可自动优化控制参数实现优控制质量
- 集成安全功能
- 通过密码进行知识保护,防止未经许可证读取和修改程序块
- 通过复制保护,可绑定 SIMATIC 存储卡的程序块和序列号:只有在将配置的存储卡插到 CPU 中时,该程序块才可运行。
- 4-级 授权理念:
与 HMI 设备的通信也会受到限制。 - 操作保护:
控制器可以识别工程组态数据的更改和未授权传输。
- 设计与操作
- 显示概览信息:
例如,站名称,工厂标识符,位置名称,诊断信息,模块信息,显示设置。 - 显示屏上的可能操作员控制选项:
设置 CPU 或所连接以太网通信处理器的地址、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、激活保护等级,确认消息,备份和恢复项目。
- 集成系统诊断
- 系统诊断信息以纯文本形式*显示在显示画面中、TIA Portal 中、人机界面设备上和 Web 浏览器中,甚至可以显示来自变频器的消息。即使 CPU 处于停止状态,也会更新消息。
- 集成在 CPU 的固件中,无须进行特殊组态。
- SIMATIC 存储卡(用来运行 CPU)西门子CPU1517-3PN/DP模块