西门子PLC中央处理器CPU1518-4 PN/DP

西门子PLC中央处理器CPU1518-4 PN/DP     西门子PLC中央处理器CPU1518-4 PN/DP

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有关“连接 CPU”和“附件/备件”主题的更多信息，请参见系统手册《S7-1500、ET 200MP》。

MAC 地址分配

CPU 1518‑4 PN/DP 有三个 PROFINET 接口。接口是带双端口交换机的接口。每个 PROFINET 接口有一个 MAC 地址，每个 PROFINET 端口都具有自己的 MAC 地址。因此，CPU 1518‑4 PN/DP 总共有七个 MAC 地址。

LLDP 协议需要 PROFINET 端口的 MAC 地址，例如，用于邻近开关检测功能。

这些 MAC 地址的编号范围是连续的

下表列出了 MAC 地址的分配情况。

列表: MAC 地址分配

方框图

下图显示了 CPU 1518‑4 PN/DP 的方框图。

西门子CPU1518-4PN/DP    技术参数：

		SIMATIC S7-1500, CPU 1518-4 PN/DP, 中央处理器 mit 工作存储器 4MByte 用于 程序 和 20MByte 用于数据, 1. 接口:PROFINET IRT mit 2 Port 交换机, 2. 接口:PROFINET RT, 3. 接口:以太网, 4. 接口:PROFIBUS, 1 NS Bit-Performance, 需要 SIMATIC 存储卡
一般信息
产品类型标志		CPU 1518-4 PN/DP
硬件功能状态		FS04
固件版本		V2.0
附带程序包的
● STEP 7 TIA 端口，可组态 / 已集成，自版本		V14
配置控制
通过数据组		是
显示
屏幕对角线 (cm)		6.1 cm
操作元件
按键数量		6
运行模式开关		1
电源电压
电源的电压类型		24 V DC
允许范围，下限 (DC)		19.2 V
允许范围，上限 (DC)		28.8 V
反极性保护		是
电源和电压断路跨接
● 停电/断电跨接时间		5 ms
输入电流
耗用电流（额定值）		1.55 A
接通电流，值		2.4 A; 额定值
I2t		0.02 A2·s
功率
来自背板总线的功耗（达到均衡）		30 W
背板总线上的馈电功率		12 W
功率损失
功率损失，典型值		24 W
存储器
SIMATIC 存储卡插槽数量		1
需要 SIMATIC 存储卡		是
工作存储器
● 集成（用于程序）		4 Mbyte
● 集成（用于数据）		20 Mbyte
装载存储器
● 插拔式（SIMATIC 存储卡），值		32 Gbyte
缓冲
● 免维护		是
CPU-处理时间
对于位运算，典型值		1 ns
对于字运算，典型值		2 ns
对于定点运算，典型值		2 ns
对于浮点运算，典型值		6 ns
CPU-组件
元素数量（总数）		10 000; 程序块 (OB、FB、FC、DB) 和 UDT
DB
● 编号范围		1 ... 60 999；划分如下：用户可用编号范围：1 ... 59 999 和由 SFC 86 创建的数据块的编号范围：60 000 ... 60 999
● 容量，值		16 Mbyte; 如果模块访问未经优化，数据库的容量为 64 KB
FB
● 编号范围		0 ... 65 535
● 容量，值		512 kbyte
FC
● 编号范围		0 ... 65 535
● 容量，值		512 kbyte
OB
● 容量，值		512 kbyte
● 可用循环 OB 数量		100
● 时间报警 OB 数量		20
● 延迟报警 OB 数量		20
● 唤醒警告 OB 数量		20; 带小组织块，3 个 100 μs 循环
● 过程报警 OB 数量		50
● DPV1 报警 OB 的数量		3
● 等时模式 Ob 数量		2
● 技术同步警告 OB 数量		2
● 启动 OB 数量		100
● 异步错误 OB 数量		4
● 同步错误 OB 数量		2
● 诊断报警 OB 的数量		1
嵌套深度
● 每个优先等级		24
计数器、定时器及其剩磁
S7 计数器
● 数量		2 048
剩磁
— 可调整		是
IEC 计数器
● 数量		任意（仅由系统内存进行限制）
剩磁
— 可调整		是
S7 时间
● 数量		2 048
剩磁
— 可调整		是
IEC 计时器
● 数量		任意（仅由系统内存进行限制）
剩磁
— 可调整		是
数据范围及其剩磁
保留的全部数据范围（包括时间、计数器、标记），值		768 kbyte; 总计；针对存储器、计时器、计数器、数据库和技术数据（轴）的可用剩磁存储器：700 KB
标记
● 数量，值		16 kbyte
● 定时标记数量		8; 8 个时钟存储器二进制位 bit 合而为一个时钟存储器字节 byte
数据组件
● 可调整剩磁		是
● 预设剩磁		否
本地数据
● 每个优先等级，值		64 kbyte; 每个块 16 KB
地址范围
IO 模块数量		16 384; 模块 / 子模块的数量
外设地址范围
● 输入端		32 kbyte; 所有输入端位于过程映像内
● 输出端		32 kbyte; 所有输出端位于过程映像内
每个集成的 IO 子系统
— 输入端（容量）		16 kbyte; 16 KB 通过集成 PROFINET IO 接口，8 KB 通过集成 DP 接口
— 输出端（容量）		16 kbyte; 16 KB 通过集成 PROFINET IO 接口，8 KB 通过集成 DP 接口
每个 CM / CP
— 输入端（容量）		8 kbyte
— 输出端（容量）		8 kbyte
分量过程映像
● 分量过程映像数量，值		32
硬件扩展
分布式 IO 系统数量		64; 分布式 IO 系统即分布式外围设备通过 PROFINET 或 PROFIBUS 通信模块连接在一起形成的系统，或外围设备通过 AS-i 主控模块或链接（如：IE/PB 链接）连接在一起所形成的系统
DP 主站数量
● 集成		1
● 关于 CM		8; 多总共可插接 8 个 CM/CP（PROFIBUS、PROFINET、以太网）
IO 控制器数量
● 集成		2
● 关于 CM		8; 多总共可插接 8 个 CM/CP（PROFIBUS、PROFINET、以太网）
组件载体
● 每个组件载体的组件，值		32; CPU + 31 个模块
● 行数，值		1
PtP CM
● PtP CM 数量		仅通过可用的插槽限制可连接的 PtP CM 数量
时间
时钟
● 类型		硬件时钟
● 缓冲持续时间		6 wk; 当环境温度为 40°C 时，典型值
● 每日偏差，值		10 s; 典型值：2 s
运行时间计数器
● 数量		16
时间同步
● 提供支持		是
● 在 DP 上，主站		是
● 在 AS 中，主站		是
● 在 AS 中，从站		是
● 在以太网上通过 NTP		是
接口
PROFINET 接口数量		3
PROFIBUS 接口数量		1
1. 接口
物理接口
● 端口数量		2
● 集成开关		是
● RJ 45（以太网）		是; X1
功能性
● PROFINET IO 控制器		是
● PROFINET IO 设备		是
● SIMATIC 通讯		是
● 开放式 IE 通讯		是
● 网络服务器		是
● 气液冗余		是
PROFINET IO 控制器
服务
— PG/OP 通讯		是
— S7 路由		是
— 等时模式		是
— 开放式 IE 通讯		是
— IRT		是
— MRP		是; 作为 MRP 冗余管理器和/或 MRP 客户机；环路中的设备数： 50
— MRPD		是; 前提条件：IRT
— PROFIenergy		是
— 按优先级启动		是; 多 32 个 PROFINET 设备
— 可连接的 IO 设备数量，值		512; 通过AS-i、PROFIBUS 或 PROFINET 总共多可连接 1000 个分布式外围设备
— 其中 IO 设备具备同步实时功能 (IRT)，值		64
— 用于 RT 的可连接 IO 设备数量，值		512
— 线路上的，值		512
— 可同时激活/取消的 IO 设备数量，值		8; 通过所有接口的总和
— 每台工具的 IO 设备数量，值		8
— 更新时间		更新时间小值取决于设置的 PROFINET IO 通讯部件，取决于 IO 装置数量和组态的有效数据数量
更新时间，IRT 时
— 发射脉冲为 125 μs 时		125 μs
— 发射脉冲为 187.5 μs 时		187.5 μs
— 发射脉冲为 250 μs 时		250 μs 至 4 ms
— 发射脉冲为 500 μs 时		500 μs 至 8 ms
— 发射脉冲为 1 ms 时		1 ms 至 16 ms
— 发射脉冲为 2 ms 时		2 ms 至 32 ms
— 发射脉冲为 4 ms 时		4 ms 至 64 ms
— 在具备同步实时功能 (IRT) 和“奇数”发送脉冲已参数化情况下		更新时间 = 设置的“奇数”发射脉冲（125 μs 的任意倍数：375 μs、625 μs ... 3 875 μs）
更新时间，RT 时
— 发射脉冲为 250 μs 时		250 μs 至 128 ms
— 发射脉冲为 500 μs 时		500 μs 至 256 ms
— 发射脉冲为 1 ms 时		1 ms 至 512 ms
— 发射脉冲为 2 ms 时		2 ms 至 512 ms
— 发射脉冲为 4 ms 时		4 ms 至 512 ms
PROFINET IO 设备
服务
— PG/OP 通讯		是
— S7 路由		是
— 等时模式		否
— 开放式 IE 通讯		是
— IRT		是
— MRP		是
— MRPD		是; 前提条件：IRT
— PROFIenergy		是
— 共享设备		是
— 共享设备中的 IO 控制器的数量		4
2. 接口
物理接口
● 端口数量		1
● 集成开关		否
● RJ 45（以太网）		是; X2
功能性
● PROFINET IO 控制器		是
● PROFINET IO 设备		是
● SIMATIC 通讯		是
● 开放式 IE 通讯		是
● 网络服务器		是
● 气液冗余		否
PROFINET IO 控制器
服务
— PG/OP 通讯		是
— S7 路由		是
— 等时模式		否
— 开放式 IE 通讯		是
— IRT		否
— MRP		否
— PROFIenergy		是
— 按优先级启动		否
— 可连接的 IO 设备数量，值		128; 通过AS-i、PROFIBUS 或 PROFINET 总共多可连接 1000 个分布式外围设备
— 用于 RT 的可连接 IO 设备数量，值		128
— 线路上的，值		128
— 可同时激活/取消的 IO 设备数量，值		8; 通过所有接口的总和
— 更新时间		更新时间小值取决于设置的 PROFINET IO 通讯部件，取决于 IO 装置数量和组态的有效数据数量
更新时间，RT 时
— 发射脉冲为 1 ms 时		1 ms 至 512 ms
PROFINET IO 设备
服务
— PG/OP 通讯		是
— S7 路由		是
— 等时模式		否
— 开放式 IE 通讯		是

• 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。