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西门子simatic家族新品——S7-1500PLC的特性剖析

西门子S7-1500PLC作为西门子S7系列PLC家族中的新品，相信很多工控朋友都没有使用过甚至都没有太多的了解，对此，西门子官方专门进行了产品推广会针对S7-1500进行介绍，康斯达作为西门子系统集成商参加推广会。

下面小编根据推广会将S7-1500的特性整理成下面几点，S7-1500主要特性有：

1、所有模块都支持热插拔

2、较多可以扩展31个模块，但是所有的扩展模块必须在一排，因为1500还没有推出基架扩展模块

3、1500所有系类的CPU至少附带一个PROFINET网口

4、1500的前连接器都是40针的

5、扩展模块分为标准型和经济型两类：1、标准型35mm宽度，自带前连接器，2、经济型25mm宽度    需要另购买连接器

6、1500的AI模块无量程卡（针对S7-300的7KF02）

7、500进行RS485通讯*要硬件狗，只需模块即可（针对S7-300的CP340 CP341）

8、1500从站支持与ET200S

13、1500具有预判功能（基于时间的I/O），根据设置可以预判下一次事件发生的事件，举一个例子：冰淇淋生产线 ，皮带机上带着好多未添加奶油的冰淇淋，流向挤奶油机械手，在机械手的前方某位置防止一个传感器并将DI信号输入到CPU，当未添加奶油的冰淇淋X1，经过传感器后，CPU可以预判出，X1会经过多少秒后到达挤奶油机械手，并会在到达的时候出发命令DO，作用机械手，下X1喷洒奶油，从而保证喷洒到位。

西门子Simatic S7-1500T——运动控制一体化系统控制器

TIA Portal V14使运动控制器和伺服驱动系统软件实现一体化

一体化的TIA Portal V14工程软件使得Simatic用户能够在熟悉的软件环境下轻松实现高级运动控制功能。集成Profinet通讯功能的伺服驱动系统Sinamics V90，以及高度集成的工程软件TIA Portal V14。全新的S7-1500T集成逻辑控制、安全功能，及强大的运动控制功能。

Simatic S7-1500 T-CPU运动控制器集成了逻辑控制、安全功能和运动控制功能

新推出的集成了Profinet接口的Sinamics V90伺服驱动系统可以通过PROFIdrive协议与Simatic 1500 T-CPU高级运动控制器、Simatic S7-1500高性能PLC和Simatic S7-1200基本型PLC进行通讯，实现各种自动化任务和运动控制功能。该解决方案提供了广泛的功能的同时并降低了系统的复杂性。能够分别满足设备制造商高动态性能和平稳运行的不同需求。

西门子S7-1500T

支持Profinet的Sinamics V90伺服系统简化系统组态，提高了效率和精度

全新的S7-1500T集成逻辑控制、安全功能，及强大的运动控制功能，如电子凸轮和齿轮同步等。新版支持Profinet通讯功能的Sinamics V90驱动系统更加适合多轴、高速、高精度应用，应用更广泛。

系统集成并能轻松实现齿轮同步，电子凸轮等高级运动控制功能

高度集成的工程软件TIA Portal V14。TIA Portal V14集成了凸轮编辑器，简化了电子凸轮的设计与编程，可以很方便地配置主轴和从轴之间的传动比，实现速度及位置同步。支持在设备运行过程中实时的凸轮调整和变化，适应不同的工艺需求，为运动控制任务的设计提供便捷高效的支持。

门子工业业务领域工业自动化集团正式推出新一代PLC控制器——SIMATIC S7-1500，该系列专为中高端设备和工厂自动化设计。新一代控制器以高性能、高效率的优势脱颖而出，除了**的系统性能外，该控制器还能集成一系列功能，包括运动控制、工业信息安全，以及可实现便捷安全应用的故障安全功能。其高效尤其体现在创新的设计使调试和安全操作简单便捷，而集成于TIA 博途的诊断功能通过简单配置即可实现对设备运行状态的诊断，简化工程组态，并降低项目成本。

　　新一代SIMATIC S7-1500控制器将分阶段逐步推向市场。初期，上市产品包括三种型号的CPU，分别是1511、1513 和1516，这三种型号适用于中端性能的应用。每一种型号也都将推出F型产品（故障安全型），以提供安全应用，并根据端口数量、位处理速度、显示屏规格和数据内存等性能特点分成不同等级。根据不同自动化任务的需要，每个CPU较多可添加32个扩展模块，例如：通信和工艺模块或输入输出模块，与SIMATIC ET 200MP架构相同。

    SIMATIC S7-1500着眼于自动化性能和效率

　　就整体性能而言，技术、工业信息安全、故障安全和系统性能都有显着提高。为实现效率的提高，该系列在设计、处理、系统诊断以及TIA博途的工程设计方面都有进一步的改善。

　　系统性能：高水平的系统性能和快速信号处理能够较大地缩短响应时间，加强控制能力。为达到这一目的，SIMATIC S7-1500设计有高速背板总线，具有高波特率和高效的传输协议。点到点的反应时间不到500微秒，位指令的运算时间较快可达10纳秒之内（因CPU而异）。CPU 1511和CPU 1513 控制器设置有两个Profinet端口，CPU 1516控制器设置有三个端口：其中两个与现场级通讯，*三个用于整合至企业网络。Profinet IO IRT可以保证确定的反应时间和高精度的系统响应。此外，集成Web服务器支持非本地系统和过程数据查询，以实现诊断的目的。

　　工艺：在现场工艺方面，SIMATIC S7-1500标准化的运动控制功能使其与众不同。这使得模拟量和Profidrive 兼容驱动不需要其它模块就可以实现直接连接，支持速度和定位轴，以及编码器。按照PLCopen进行标准化的块简化了Profidrive 兼容驱动的连接。为使驱动和控制器实现高效快速调试，用户可以执行Trace功能，对程序和动作应用进行实时诊断，从而优化驱动。另一个集成工艺功能是PID控制，可用方便配置的块确保控制质量。控制参数可以自整定。

　　工业信息安全：SIMATIC S7-1500工业信息安全集成的概念从块保护延伸至通讯完整性，帮助用户确保应用安全。集成的专有知识保护功能，如防止机器拷贝，能够帮助防止未授权的访问和修改。SIMATIC存储卡用于防拷贝保护，将单个块关绑定至原存储卡的序列号，从而确保程序仅能通过配置过的存储卡运行，而不能被复制。访问保护功能防止对应用进行未经授权的配置修改，可以通过给不同的用户组分配不同的授权级别来实现这一功能。专有的数据校验机制可识别修改过的工程数据，从而实现例如保护通过未授权操作传输到控制器的数据等功能。

　　故障安全：SIMATIC S7-1500集成了故障安全功能。为实现故障安全自动化，用户配置了F型 （故障安全型）的控制器，对标准和故障安全程序使用同样的工程设计和操作理念。用户在定义、修改安全参数的时候可以借助安全管理编辑器。例如，当使用到故障安全型驱动技术提供服务的时候，用户可以得到图形化支持。新控制器在功能安全性方面通过了EN 61508，符合IEC62061中SIL 3级安全应用标准，以及ISO 13849中PL e级安全应用标准。

　　设计处理：SIMATIC S7-1500的设计和处理以方便操作为前提，较大限度地实现用户友好性（对许多细节都进行了创新，例如，SIMATIC控制器**次安装了显示装置），并能显示普通文本信息，从而实现全工厂透明化。标准化的前连接器节省了用户接线时间，简化了配件存储。集成短接片使电位组的桥接更加简单灵活。辅助配件，如自动断路器或继电器*便捷地安装到集成DIN导轨。可扩展的电缆存储空间能够方便地关闭前盖板，即便使用带有绝缘的电缆，也可以通过两个预定义的闭锁位轻松关闭前盖板。预接线位置的设计简化了初始接线过程以及端子的重新连接的复杂性。集成屏蔽保证了模拟信号能够屏蔽良好，从而获得良好的信号接收质量，以及抗外部电磁干扰的鲁棒性。该款产品的另一个优点是扩展性：SIMATIC S7-1500 CPU可以扩展至每个底板32个模块，用户可以根据自动化任务需要选择模块。

　　系统诊断：SIMATIC S7-1500的集成系统诊断具有强大的诊断功能，不需要额外编程。只需配置，*编程即可实现诊断。另外，显示功能实现了标准化。各种信息，比如来自于驱动器的信息或者相关的错误信息，都以普通文本信息的形式在CPU显示器上显示出来，在各种设备上，诸如TIA博途、人机界面（HMI）、Web服务器看到的信息都是一致的。接线端子和标签1:1的分配以及LED指示灯的使用帮助用户在调试、测试、诊断以及操作过程中节省时间。另外，通过离散通道单独显示，用户可以快速检测到并分配相应的通道，对解决故障十分有益。

　　使用TIA博途进行工程设计：西门子新的自动化设备都要集成到TIA博途工程设计软件平台中，新品SIMATIC S7-1500控制器也不例外。该设计为控制器、HMI和驱动产品在整个项目*享数据存储和自动保持数据一致性提供了标准操作的概念，同时提供了涵盖所有自动化对象的强大的库。新版TIA博途V12不仅有更强的性能、还涵盖自动系统诊断功能、集成故障安全功能性，强大的Profinet通信，集成工业信息安全和优化的编程语言。编辑器以任务为导向且操作直观，使得新软件产品易学易用。此外，产品对快速编程、调试、维修具有很强的性能。产品在设计过程中特别重视对目前项目和软件的再利用和兼容性：例如，从S7-300/400转向S7-1500，项目可以重复利用，S7-1200的程序可以通过复制的功能将程序转换到S7-1500。

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 上海庆惜自动化设备有限公司 本着“以人为本、科技先导、顾客满意、持续改进”的工作方针，致力于工业自动化控制领域的产品开发、工程配套和系统集成，拥有丰富的自动化产品的应用和实践经验以及雄厚的技术力量，

性能编辑

没有较快，只有更快！SIMATIC S7-1500**的系统性能较大缩短了系统响应时间，进而优化了控制质量并提高了系统性能。

处理速度

SIMATIC S7-1500 的信号处理速度更为快速，较大缩短系统响应时间，进而提高了生产效率。

高速背板总线

新型的背板总线技术采用高波特率和高效传输协议，以实现信号的快速处理。

通信

SIMATIC S7-1500带有多达3个PROFINET接口。

其中，两个端口具有相同的IP地址，适用于现场级通信；*三个端口具有独立的IP地址，可集成到公司网络中。

通过 PROFINET IRT，可定义响应时间并确保高度精准的设备性能。

集成 Web Server

*亲临现场，即可通过Internet浏览器随时查看CPU状态。过程变量以图形化方式进行显示，同时用户还可以自定义网页，这些都较大地简化了信息的采集操作。

结构组成编辑

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。 [1] 

西门子 S7-1500 发布会现场照片

西门子 S7-1500 发布会现场照片(77张)

设计操作编辑

SIMATIC S7-1500 中包含有诸多新特性，较大程度地确保了工程组态的高效性和可用性。

技术功能

内置CPU 显示屏

可快速访问各种文本信息和详细的诊断信息，以提高设备的可用性同时也便于全面了解工厂的所有信息

标准前连接器

标准化的前连接器不仅较大简化了电缆的接线操作，同时还节省了更多的接线时间。

集成短接片

通过集成短接片的连接，可以更为灵活便捷地建立电位组。

集成DIN 导轨

可快速便捷地安装自动断路器、继电器之类的其它组件。

灵活电缆存放方式

凭借两个预先设计的电缆定位槽装置，即使存放粗型电缆，也可以轻松地关闭模块前盖板。

预接线位置

通过带有定位功能的转向布线系统，无论是初次布线还是重新连接，都非常快速便捷。

集成的屏蔽夹

对模拟量信号进行适当屏蔽，可确保高质量地识别信号并有效防止外部电磁干扰。同时，使用插入式接线端子，*借助任何工具既可实现快速安装。

可扩展性

灵活的可组装性以及向上兼容性，便于系统的快速扩展，从而在较大程度上确保了**和投资安全性。

信息安全集成编辑

SIMATIC S7-1500 中提供一种更为全面的安全保护机制，包括授权级别、模块保护以及通信的完整性等各个方面。

“信息安全集成”机制除了可以确保投资安全，而且还可持续提高系统的可用性。

专有技术保护

加密算法可以有效防范未经授权的访问和修改。这样可以避免机械设备被仿造，从而确保了投资安全。

防拷贝保护

可通过绑定SIMATIC 存储卡或CPU 的序列号，确保程序无法在其它设备中运行。

这样程序就无法拷贝，而且只能在*的存储卡或CPU 上运行。

访问保护

访问保护功能提供一种全面的安全保护功能，可防止未经授权的项目计划更改。采用为各用户组分别设置访问密码，确保具有不同级别的访问权限。此外，安全的CP 1543-1 模块的使用，更是加强了集成防火墙的访问保护。

操作保护

系统对传输到控制器的数据进行保护，防止对其进行未经授权的访问。控制器可以识别发生变更的工程组态数据或者来自陌生设备的工程组态数据。

集成系统诊断编辑

SIMATIC S7-1500 中集成有诊断功能，*再进行额外编程。统一的显示机制可将故障信息以文本方式显示在TIA博途、HMI、Web server和CPU 的显示屏上。

一键生成诊断信息

只需简单一击，*额外编程操作，既可生成系统诊断信息。整个系统中集成有包含软硬件在内的所有诊断信息。

统一的显示机制

无论是在本地还是通过Web 远程访问，文本信息和诊断信息的显示都完全相同，从而确保所有层级上的投资安全。

接线端子/ LED 标签的1:1 分配

在测试、调试、诊断和操作过程中，通过对端子和标签进行快速便捷的显示分配，节省了大量操作时间。

发生故障时，可快速准确地识别受影响的通道，从而缩短了停机时间，并提高了工厂设备的可用性。

TRACE 功能适用于所有CPU，不仅增强了用户程序和运动控制应用诊断的准确性，同时还较大优化了驱动装置的性能

技术集成编辑

SIMATIC S7-1500 中可将运动控制功能直接集成到PLC 中，而*使用其它模块。通过PLCopen 技术，控制器可使用标准组件连接支持PROFIdrive 的各种驱动装置。

此外，SIMATIC S7-1500 还支持所有CPU 变量的TRACE 功能，提高了调试效率的同时优化了驱动和控制器的性能。

TRACE 功能适用于所有CPU，不仅增强了用户程序和运动控制应用诊断的准确性，同时还较大优化了驱动装置的性能。

运动控制功能

通过运动控制功能可连接各种模拟量驱动装置以及支持PROFIdrive 的驱动装置。同时该功能还支持转速轴和定位轴。