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西門子PLC模塊6ES7516-3AN02-0AB0

S7-1500自動化系統具有模塊化的結構，可包含最多 32個模塊。 它擁有豐富的模塊，且這些模塊
均可以獨立地組合使用。S7-1500自動化系統支持單層配置，其中的所有模塊均安裝在一個安裝導
軌上（請參見手冊以了解前提條件）。一個系統包含下列組件：控制器：CPU 具有不同性能等級，
并具有集成 PROFINET 接口或 PROFINET和PROFIBUS 接口，用于連接分布式 I/O 或用于編程
設備、操作裝置、其它 SIMATIC 控制器或第三方設備間的通信。用于數字量和模擬量輸入/輸出的
信號模塊。工藝模塊用于高速計數、位置檢測或測量等功能。通信模塊和通信處理器可通過通信接
口將控制器進行擴展根據要求，也可使用下列模塊：在CPU 向背板總線的輸出對于所有連接的模塊
來說不夠充分的情況下，電源模塊 (PS) 通過背板總線為 S7-1500 模塊的內部電路供電。用于將 
SIMATICS7-1500連接到120/230VAC電源的負載電源模塊 (PM)。接口模塊用于連接基于S7-
1500 的分布式 I/O。簡單的設計使得 SIMATIC S7-1500 十分靈活，便于維護。集成背板總線集
成的背板總線；背板總線集成在模塊上。 模塊通過 U 形連接器相連，總線連接器插在外殼的背面。 
  可以節省安裝時間。 不久將會提供具有“無響應熱插拔”功能的有源背板。模塊組裝在S7-1500 安
裝導軌上：具有各種長度，包括切割至定長的型號。 由于具有集成式 DIN 導軌，可以卡裝廣泛的標
準部件，如附加端子、小型斷路器或小型繼電器。性能可靠，接線方便：I/O 信號是通過統一的40 
針前連接器來連接的。 信號模塊和前連接器之間具有機械編碼，可防止因意外的錯誤插入而對電路
造成破壞。為了對前連接器進行簡單接線，可將該連接器置于“預接線位置”。 在此位置上，插頭尚
未與模塊電路接觸。 此位置還可用于在運行過程中進行改動。 用戶可借助于前蓋內側的一個印制電
纜連接圖進行連接。前連接器作為帶螺釘型端子或推入式端子的型號提供。 兩個型號都可以連接線
芯截面積為 0.252~ 1.5 mm2（AWG 24 ~ AWG 16）的導線。另外，數字量信號模塊可通過 
TOP Connect 進行系統接線。 通過 TOP Connect，可以快速而清晰地連接到現場的傳感器和執
行器，并可在控制柜中進行簡便接線。對于模擬量模塊，可以直接在模塊上進行屏蔽；隨模塊提供
了一個屏蔽連接套件，無需工具即可進行安裝。針對 S7-1500 的信號模塊提供了標簽條。可使用
一臺標準激光打印機來打印這些 DIN A4 標簽紙上的標簽。 可以從 TIA Portal 進行自動打印，而
無需重新輸入符號或地址。 通過這些標簽條的設計形式，可為通道或診斷顯示 1:1 分配標簽。 如
果前蓋打開，則診斷顯示到端子的這種 1:1 分配會保留。可變和可擴展的站配置：信號模塊和通信
處理器可以不受限制地以任何方式連接。 系統可自行組態。較大配置包括帶有31個模塊（30 個
模塊 + 1 個電源）的 CPU。 在CPU 向背板總線的輸出對于所有連接的模塊來說不夠充分的情況
下，需要由電源 (PS) 通過背板總線為 S7-

1500 模塊的內部電路供電。

SIMATIC S7-1500 的尺寸使其能夠順利安裝到 SIMATIC S7-300或ET200M的可用安裝空間中。

移動敷設：

SIMATIC S7-1500 及其模塊可以垂直和水平安裝，從而可以方式安裝到可用空間內。

I/O 模塊

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 (HS) 模擬量模塊，無論通道數如何，基本執行時間都是 62.5 ?s

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%

HF（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

HS（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，
無論的通道數如何，基本執行時間都是 62.5 ?s。

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）。

 SIMATIC STEP 7 Professional V12 集成的一個移植工具可幫助從 S7-300/S7-400 切換到 
S7-1500 控制器，并自動轉換程序代碼。無法自動轉換的程序代碼將會記

錄下來，并可以手動進行調整。客戶支持頁面的下載區域中還以獨立工具的形式提供了該移植工具。 
STEP 7 V11 項目可在兼容模式下繼續和 STEP 7 V12 組合使用 。

S7-1200 程序也可以通過復制/粘貼手段轉移至 S7-1500

SIMATIC 存儲卡（運行 CPU 所需）

SIMATIC 存儲卡用作插入式裝載存儲器，或用于更新固件。 STEP 7 項目（包括注釋和符號、附加
文件或 csv 文件（用于配方和歸檔））也可存儲在 SIMATIC 存儲

卡上。可通過用戶程序和 SIMATIC 存儲卡上的系統函數來創建數據塊，并存儲或讀取數據。

Safety Integrated（S7-1500F 控制器的功能選項）

“STEP 7 Safety Advanced”選件包；用于對 S7-1500F 控制器的安全相關程序部分進行編程。

選件包中包括所有用來創建 F 程序的所有功能和塊。

STEP 7 Safety Advanced V12 可在 SIMATIC STEP 7 Professional V12 SP1 下運行。

SIMATIC S7-1500 符合以下國內和國際標準：

cULus 認證

cULus HAZ-LOC 認證

FM 認證

ATEX 認證僅限于 24 V，不適用于 230 V

CE

C-TICK

KCC

IECEx，僅限 24 V；不適用于 230 V

EN 61000-6-4

EN 60068-2-1/ -2/ -6/ -14/ -27/ -30/ -32

整個硬件系統由FPGA和DSP兩個分系統組成，FPGA作為視頻采集單元，將采集到的視頻信號預處理后傳給DSP，DSP作為圖像處理單元是本系統的核心，對FPGA預處理后的視頻圖像信息進行JPEG壓縮處理，DSP單元的性能決定著整個系統的性能，DSP完成圖像處理任務后，將把結果返回給FPGA，FPGA將經過壓縮處理后的圖像信息寫入接口控制芯片的數據緩沖區，由接口控制芯片負責信息的傳輸

編程功能

離線編程方式：可編程邏輯控制器和編程器公用一個CPU，編程器在編程模式時，CPU只為編程器提供服務，不對現場設備進行控制。完成編程后，編程器切換到運行模式，CPU對現場設備進行控制，不能進行編程。離線編程方式可降低系統成本，但使用和調試不方便。在線編程方式：CPU和編程器有各自的CPU，主機CPU負責現場控制，并在一個掃描周期內與編程器進行數據交換，編程器把在線編制的程序或數據發送到主機，下一掃描周期，主機就根據新收到的程序運行。這種方式成本較高，但系統調試和操作方便，在大中型可編程邏輯控制器中常采用。

五種標準化編程語言：順序功能圖（SFC）、梯形圖（LD）、功能模塊圖（FBD）三種圖形化語言和語句表（IL）、結構文本（ST）兩種文本語言。選用的編程語言應遵守其標準（IEC6113123），同時，還應支持多種語言編程形式，如C，Basic等，以滿足特殊控制場合的控制要求。

處理速度

可編程邏輯控制器采用掃描方式工作。從實時性要求來看，處理速度應越快越好，如果信號持續時間小于掃描時間，則可編程邏輯控制器將掃描不到該信號，造成信號數據的丟失。

處理速度與用戶程序的長度、CPU處理速度、軟件質量等有關。可編程邏輯控制器接點的響應快、速度高，每條二進制指令執行時間約0.2～0.4Ls，因此能適應控制要求高、相應要求快的應用需要。掃描周期（處理器掃描周期）應滿足：小型可編程邏輯控制器的掃描時間不大于0.5ms/K；大中型可編程邏輯控制器的掃描時間不大于0.2ms/K

若以中繼器連接，站之間的距離可達9100m，可多也只能用10個中繼器，而且它還占用節點數。MPI的網絡組建：利用STEP7的configuretion里的功能可以給每一個網絡節點分配一個MPI地址和高地址，連接是需要在MPI網絡的***個節點和后一個節點加終端電阻。

  由于基本參數是各類型變頻器幾乎都有的，完全可以做到觸類旁通。加減速時間加速時間就是輸出頻率從上升到大頻率所需時間，減速時間是指從大頻率下降到所需時間。通常用頻率設定信號上升下降來確定加減速時間。在電動機加速時須限制頻率設定的上升率以防止過電流，減速時則限制下降率以防止過電壓。加速時間設定要求將加速電流限制在變頻器過電流容量以下，不使過流失速而引起變頻器跳閘；減速時間設定要點是防止平滑電路電壓過大，不使再生過壓失速而使變頻器跳閘

讀取CPU的序列號

4.1 編程
說明：
通過 SFC 51“RDSYSST”可以從系統狀態列表(SSL)中讀取下列標識數據：
下面的表格指明了可以從不同型號和固件版本的 CPU 讀取其它哪些標識數據。為此使用 SFC 51 和 SSL ID W#16#011C。

表3 INDEX說明

需要注意，老CPU升級到上表版本也無法實現此功能。
首先需要創建一個數據塊，用來存放讀取出來的狀態結果

圖7 創建DB1，存放讀取結果

打開OB1,首先在OB1的臨時變量區創建一個變量length，類型設置為Struct（結構）

圖8 創建名為length的結構變量

雙擊length變量，進入結構變量成員定義，創建兩個word類型的變量，本例中分別為size和number：

圖9 創建length的結構變量的兩個word成員

編寫SFC51程序：

CALL "RDSYSST"
REQ :=TRUE
SZL_ID :=W#16#11C //讀取CPU 的序列號
INDEX :=W#16#5
RET_VAL :=MW0
BUSY :=M2.0
SZL_HEADER:=#length
DR :=P#DB1.DBX0.0 BYTE 500 //結果輸出到DB1數據塊中

結果如下圖：