西門子PLC主機CPU1518-4 PN/DP

西門子PLC主機CPU1518-4 PN/DP         西門子PLC主機CPU1518-4 PN/DP

潯之漫智控技術有限公司  上海詩慕自動化設備有限公司
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更改塊的訪問方式

在塊創建時訪問方式被自動設置。不同CPU的默認訪問方式：

1. S7-1200/ S7-1500  預置的默認訪問方式為“優化塊訪問”。
2. S7-300/ S7-400  預置的默認訪問方式為“標準塊訪問”，并且不能修改。

從S7-300/ S7-400 系列的CPU，復制或者移植塊至S7-1200 / S7-1500系列的CPU，塊的訪問方式不會自動變更。移植后塊的訪問方式需要逐個人為修改。

例如，按下述步驟修改“標準”到“優化”塊訪問：

1. 在項目導航中打開 "程序塊" 文件夾。
2. 右鍵單擊功能塊
3. 在彈出菜單中選擇“屬性...” .
4. 在"屬性" 選項中使能 "優化的塊訪問" 功能.

   

   圖. 01  
5. 然后在彈出的小窗口“更改塊訪問”中點擊“確認”。

   

    圖2
6. 點擊“確認” ，關閉屬性窗口。
7. 保存、編譯，然后下載項目到CPU。                                                                                        

這樣就設置了對臨時變量的優化訪問。接口參數(Input, Output, InOut) 和靜態變量，在“保持性”這一列中的屬性為“非保持”。

圖3

保持性設置

保持性的設置方式取決于塊的訪問方式：

1. 標準型塊，只能對所有的變量統一進行設置，不支持單獨對某個變量進行保持性設置。
2. 優化的塊，支持單獨對變量進行設置保持性

如果塊的訪問方式修改后，變量的保持性屬性仍然是“在IDB中設置”，使用下拉菜單修改所有這些變量并編譯程序。

圖4
  

概述

• S7-1500 控制器產品系列中具有大容量程序及數據存儲器的 CPU，適用于具有較高程序范圍聯網的應用。
• 具有較高處理速度，適用于二進制和浮點運算
• 用于系列機器、機器以及工廠中的跨領域自動化任務  
• 在具有集中式和分布式 I/O 的生產線上作為集中式控制器使用
• PROFIBUS DP 主站接口
• 在 PROFIBUS 和 PROFINET 上實現等時同步模式
• 集成運動控制功能，可以控制速度控制軸和定位軸，支持外部編碼器，軸間精密傳動
• 集成 Web 服務器，帶有創建用戶定義的 Web 站點的選項

• 

  以下模塊類型可用于 SIMATIC S7-1500/ET 200MP：

• 數字量輸入模塊
• 數字量輸出模塊
• 數字量輸入/輸出模塊
• 模擬量輸入模塊
• 模擬 I/O 模塊
• 模擬量輸出模塊
  • 包括高速 (S) 模擬量模塊，無論激活的通道數如何，基本執行時間都是 62.5 µs
• 用于計數和定位的工藝模塊
• 用于點到點通信和總線連接的通信模塊
• 不久將可供貨 用于面向安全的應用的故障安全模塊

• 提供了各種模塊等級，可使用戶在其應用中實現擴展。 模塊本身通過標簽進行相應標記：

• BA（基本型）： 簡易低成本模塊，無診斷功能，沒有參數
• ST（標準型）： 具有與模塊或負載組相關的診斷的模塊，如果適用，帶有參數；模擬量模塊： 準確度等級 0.3%
• （高性能型）： 具有與通道相關的診斷和參數設置的模塊；對于模擬量模塊： 準確度等級 0.1%，抗擾度和電流隔離程度提高
• S（高速型）：具有濾波和轉換時間的模塊適用于超高速應用；例如 8 通道模擬量模塊，無論激活的通道數如何，基本執行時間都是 62.5 µs。
• 西門子CPU1517-3PN/DP中央處理單元

• I/O 模塊的附件：

• 標簽紙： 
  可插入到 I/O 模塊中（10 張 DIN A4 標簽紙，每張標簽紙帶有 10 個標簽，預穿孔，可使用標準激光打印機進行打印；可用顏色： Al 灰）
• 屏蔽連接：
  SIMATIC S7-1500 系統（模擬量模塊和工藝模塊）提供了一個簡易屏蔽連接套件，無需使用工具即可安裝。 此套件包含一個 24 V DC 饋電元件、一個屏蔽夾和一個通用屏蔽端子。 該屏蔽端子可用于單根細干線電纜、多根細干線電纜或一根粗干線電纜。 由于對 24 V DC 電源和測量信號進行分離，并且在屏蔽和信號電纜之間具有低阻抗連接，因此可確保較高的 EMC 穩定性和抗干擾性。
• 統一的 40 針前連接器
• I/O 模塊的前門或自組裝背板總線的 U 型連接器等其它附件

• 

  S7-1500 具有不同的通信接口：

• PROFINET IO IRT 接口（2 端口換機），集成在 CPU 中；
  用于獲得確定的響應時間和高設備精度。
• 用于連接到 PROFIBUS 和工業以太網總線系統的通信模塊（不久提供 PROFINET）
• 用于點到點連接的通訊模塊。

• CPU 1515 PN 具有一個附加的集成 PROFINET 接口，其具有單獨的 IP 地址，例如，用于網絡分離。 對于 CPU 1516-3 PN/DP，可通過該集成 PROFIBUS 接口來連接 PROFIBUS 節點。 通過一個 PROFIBUS CM，可方便地對不帶集成 PROFIBUS 接口的 CPU 進行擴展。

  通過 PROFINET IO 進行過程通信

  SIMATIC S7-1500 通過集成的 PROFINET 接口連接到 PROFINET IO 總線系統，可實現具有確定響應時間和高精度設備性能的分布式自動化配置。

  從用戶的角度來看，PROFINET IO 上的分布式 I/O 處理與集中式 I/O 處理沒有區別（相同的組態，編址及編程）。

  可將下列設備作為 IO 控制器進行連接：

• SIMATIC S7-1500
• SIMATIC S7-1200
• SIMATIC S7-300（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC S7-400（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC ET 200（通過帶有 PROFINET 接口的 CPU）

• 以下設備可作為普通設備或智能設備來連接：

• 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（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC S7-400（使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• ET 200 分布式 I/O 設備
• 作為直接按鍵模塊運行的人機界面設備
• 現場設備
• 西門子CPU1517-3PN/DP中央處理單元

• PROFIBUS DP 進行過程通信

  SIMATIC S7-1500 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統。 通過帶有 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或通訊模塊,可構建一個高速的分布式自動化系統，并且使得操作大大簡化。

  從用戶的角度來看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區別（相同的組態，編址及編程）。

  以下設備可作為主站連接：

• SIMATIC S7-1500 
  （通過帶 PROFIBUS DP 接口或 PROFIBUS DP 通信模塊的 CPU）
• SIMATIC S7-300 
  (使用帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
• SIMATIC S7-400 
  (使用帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
• SIMATIC S5-115U/、S5-135U 和 S5-155U/，帶IM 308
• SIMATIC 505

• 以下設備可作為普通從站或智能從站來連接：

• 分布式 I/O 設備，例如 ET 200
• 現場設備
• 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 (只有通過 CP 443-5)
• SIMATIC S7-1500（只能通過 CP/CM 1542-5）

• 不過，安裝有 STEP 7 的編程器/PC 或 SIMATIC  面板僅使用部分通過 PROFIBUS DP 運行的 PG 和 OP 功能。

  通過以太網的數據通信

  S7-1500 可通過集成 PROFINET 接口或通過通信模塊連接到工業以太網總線系統。 可以連接以下設備：

  • SIMATIC S7-1200
  • SIMATIC S7-1500
  • SIMATIC S7-300
  • SIMATIC S7-400
  • SIMATIC S5-115U/、S5-135U 和 S5-155U/
  • 編程器
  • PC、工業 PC
  • SIMATIC  操作員控制和監視系統
  • 數控
  • 機器人控制
  • 驅動控制器
  • 其它廠商設備

  支持的協議：

  • TCP/IP
  • ISO-on-TCP (RFC1006)
  • UDP
  • SNMP
  • DCP
  • LLDP
  • TTP
  • TPS
  • MODBUS TCP
  •  

  工業以太網通信處理器 CP 1543-1 提供了以下附加功能：

  • 1 Gbit 接口
  • 支持 IPv6
  • 安全性： 通過硬件識別、IP/MAC 訪問列表、防火墻、VPN 隧道進行訪問保護
  • 通過 ISO 協議與 S5 系統通信
  • FTP（客戶端/服務器）、電子郵件、SNMPv1/v3

  通過 PROFIBUS 的數據通信

  SIMATIC S7-1500 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 可連接到 PROFIBUS DP 總線系統。可以連接以下設備：

  • SIMATIC S7-1200
  • SIMATIC S7-1500
  • SIMATIC S7-300
  • SIMATIC S7-400
  • SIMATIC S5-115U/、S5-135U 和 S5-155U
  • 編程器
  • PC、工業 PC
  • SIMATIC MI 操作員控制和監視系統
  • 數控
  • 機器人控制
  • 驅動控制器
  • 其它廠商設備
  • 西門子CPU1517-3PN/DP中央處理單元

  通過點到點通信模塊進行數據通信

  通過點到點通信模塊，可實現功能強大的點到點連接。 例如，可以連接以下設備：

  • SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動化系統和其他公司的系統
  • 掃描儀、條形碼閱讀器、識別系統
  • 機器人控制
  • 打印機

  支持的協議：

  • Freeport： 適用于通用通信的用戶可設置報文格式
  • 3964(R) 可提高傳輸可靠性
  • Modbus RTU 主站
  • Modbus RTU 從站
  • USS，通過指令實現

  接口性質：

  • RS 232 帶輔助信號
  • RS 422 用于全雙工連接
  • RS 485 用于半雙工和多點連接
  • 傳輸速率為 300 - 115 200 bit/s
  • 通過 Sub D 連接器進行連接

•  

   

  

  提供有大量功能，支持用戶的 S7-1500 編程、調試和維護等工作。

• 性能
  • 指令處理速度更快, 取決于 CPU 型號、語言擴展和新的數據類型
  • 代碼生成得到優化，響應時間顯著縮短
• 集成技術
  • 通過標準 PLCopen 運動控制塊，簡便、快速地對運動序列進行編程
  • 方便的診斷和調試工具提供了驅動器調試支持
  • 向組態系統和人機界面自動發送報警消息：簡化的故障排除步驟節省了調試時的時間與工作量。
• 等時同步模式
  • 將分布式信號采集、信號傳輸和程序執行與具有恒定總線循環時間的 PROFIBUS 和 PROFINET 的循環進行同步耦合：
    采集輸入信號并進行處理，按固定時間間隔（恒定總線循環時間）將輸出信號輸出。同時創建了前后*的部分過程圖像。
  • 由于分布式 I/O 以恒定總線循環時間進行同步信號處理，可實現可重現的確定過程響應時間
  • 在分布式自動化解決方案中，SIMATIC S7-1500 還可執行高速處理操作，并可取得*的精度和重現性。這意味著可以以穩定的優質產品不斷地擴大生產數量。
  • 提供了用于完成運動控制、測量值采集、高速控制等復雜任務的全面組件。
• PROFINET IO IRT 接口，帶 2 端口交換機
• PROFINET I/O 控制器，用于經由 PROFINET 控制分布式 I/O。
• PROFINET 智能設備，用于作為 SIMATIC 或非西門子 PROFINET IO 控制器環境下的智能 PROFINET 設備，連接到 CPU。
• 配備單獨 IP 地址的附加 PROFINET 接口可用于網絡隔離，或用于連接更多 PROFINET IO RT 設備，又或者作為 I-設備用于高速通信。
• PROFIBUS DP 主站接口
• OPC UA 服務器（數據訪問）作為運行時選件，可輕易將 SIMATIC S7-1500 連接至第三方設備/系統
• 在 PROFIBUS 和 PROFINET 上實現等時同步模式
• 集成運動控制功能，用于控制速度控制軸和定位軸，軸定位以及同步操作，支持外部編碼器，凸輪/凸輪軌道和探頭
• 用于診斷集成 Web 服務器，帶有創建用戶定義的 Web 站點的選項

注：

運行 CPU 所需的 SIMATIC 存儲卡。

可以通過 TIA Portal 作為一個XML文件導出 S7-1500 的 OPC UA 地址區域。另外提供 XML 轉換器從導出的地址區過濾用戶定義的 OPC UA 變量。

生成一個OPC UA導出文件
PLC 標簽和DB 變量可以通過為 OPC UA 客戶端的離線工程 導出的 XML 文件來釋放到你的 OPC UA 配置中。XML文件是基于OPC基金會的XML模式。
西門子CPU1517-3PN/DP模塊
過程如下：

1. 在TIA項目選擇CPU。
   單擊CPU圖標 （在網絡視圖，例如）。
2. 在CPU的屬性中導航到 "常規 > OPC UA > 服務器 > 導出"
3. 點擊 "導出 OPC UA XML 文件" 按鈕。
    

   

4. 選擇你想要保存導出文件的目錄。
5. 文件分配一個名稱。
6. 點擊 "保存"。

完整的OPC UA 地址區作為 XML 導出文件來獲得。

更改導出文件
使用這個條目中提供的XML轉換器可以在OPC 地址區中提取用戶定制的 OPC UA 變量 (組成的PLC S7 - 1500的標簽和DB變量) 。此外，XML文件轉換成CSV。

過程如下：

1. 下載 ZIP 歸檔"109742903_OPCUA-ExportXML-Konverter.zip" 到硬盤。
2. 解壓存檔到所選擇的文件夾中。
3. 啟動 "XML Converter.exe" 應用程序。
4. 點擊 "Select an OPC UA XML file" 按鈕并選擇 XML 導出文件：
    

   

5. 點擊 "Read namespace and identifier" 按鈕。XML 轉換器現在提取可訪問的變量節點。點擊 "read data type, too" 復選框來提取除了節點地址外的數據類型：
    

   

6. 然后點擊 "Save CSV file under ..." 按鈕并分配一個名稱和CSV文件的存儲位置：
    

   

7. 點擊 "Save" 確認。

• 性能
  • 指令處理速度更快, 取決于 CPU 型號、語言擴展和新的數據類型
  • 背板總線速度大大加快，CPU 的響應時間縮短
  • 功能強大的網絡連接：
    每個 CPU 均標配PROFINET IO IRT（2 端口交換機）標準接口。此外，CPU 1517-3 PN/DP 的特點是具備一個 PROFINET 接口，比如可用于網絡隔離，或用于連接更多 PROFINET IO RT 設備，或作為 I-設備用于高速通信。
• 集成技術
  • 通過標準化的塊 (PLCopen) 連接模擬驅動器和具有 PROFIdrive 功能的驅動器
  • 支持速度控制軸和定位軸以及外部編碼器，各軸之間可實現位置 的傳動，凸輪/凸輪軌道和探頭 
  • 追蹤功能適用于所有 CPU 標簽，既適用于實時診斷，也適用于偶發錯誤檢測；還可通過 CPU的網頁服務器來調用
  • 全面的控制功能，例如，通過便于組態的塊可自動優化控制參數實現優控制質量
• 集成安全功能
  • 通過密碼進行知識保護，防止未經許可證讀取和修改程序塊
  • 通過復制保護，可綁定 SIMATIC 存儲卡的程序塊和序列號：只有在將配置的存儲卡插到 CPU 中時，該程序塊才可運行。
  • 4-級 授權理念：
    與 HMI 設備的通信也會受到限制。
  • 操作保護：
    控制器可以識別工程組態數據的更改和未授權傳輸。
• 設計與操作
  • 顯示概覽信息：
    例如，站名稱，工廠標識符，位置名稱，診斷信息，模塊信息，顯示設置。
  • 顯示屏上的可能操作員控制選項：
    設置 CPU 或所連接以太網通信處理器的地址、設置日期和時間、選擇 CPU 的操作模式、復位 CPU 至默認設置、禁用/啟用顯示器、激活保護等級，確認消息，備份和恢復項目。
• 集成系統診斷
  • 系統診斷信息以純文本形式*顯示在顯示畫面中、TIA Portal 中、人機界面設備上和 Web 瀏覽器中，甚至可以顯示來自變頻器的消息。即使 CPU 處于停止狀態，也會更新消息。
  • 集成在 CPU 的固件中，無須進行特殊組態。
• SIMATIC 存儲卡(用來運行 CPU)西門子CPU1517-3PN/DP模塊