S7-200系列的基本逻辑指令

不同性能级别的 2 种标准 CPU：

• SIPLUS CPU 1510SP-1 PN
• SIPLUS CPU 1512SP-1 PN

• SIPLUS CPU 1510SP-1 PN 的 SIPLUS ET 200SP 基于SIPLUS-S7-1500 CPU 1511-1 PN
• 用于采用 ET 200SP 的高性能控制解决方案
• 增强了系统和设备的可用性
• 用于多 64 个 IO 设备的 PROFINET IO 控制器
• PROFINET I-Device，用于连接作为智能 PROFINET 设备、带 SIMATIC 或第三方 PROFINET I/O 控制器的 CPU
• 适用于 4 个控制器的 PROFINET 共享智能设备
• PROFINET IO IRT 接口，带 3 个端口集成交换机
• 经由 PROFINET 的等时同步模式
• 具有多种通信功能：
  PG/OP 通信、PROFINET IO 通信、开放式 IE 通信（TCP、ISO-on-TCP 和 UDP）、Web 器和 S7 通信（带可装载的函数块）
• 可选 PROFIBUS DP 主站，用于 125 个 PROFIBUS DP 从站（带 CM DP 模块 6ES7545-5DA00-0AB0）
• 可选 PROFIBUS DP 从站（带 CM DP 模块 6ES7545-5DA00-0AB0）
• 组态控制（选项处理）
• 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

CPU 1510SP-1 PN 是经济型入门级 CPU，用于不连续生产技术中对处理速度和响应速度要求不高的应用。CPU 1510SP-1 PN 可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系统（PROFINET 智能设备）。集成式 PROFINET IO IRT 接口的设计形式为 3 端口交换机，这样就可以在系统中通过端口 1 和 2 建立总线型拓扑，并且也可通过端口 3 来连接编程设备/PC 或 HMI 设备。

作为智能设备使用时，CPU 1510SP-1 PN 可实现在本地对过程数据进行分布式预处理，并且仅将实际需要的信息传输到上位控制器。这样做有以下优势：

• 减轻中央控制器的工作负荷
• 缩短对现场重要信号的响应时间
• 数据量减少，总线系统上的负荷降低
• 各单元经过预测试并进行平行调试，设置更快速
• 由于自带机械装置,增加了可用性和灵活性
• 组态清晰明了

CPU 1510SP-1 PN 完全独立于中央控制器运行。如果其发生故障，CPU 1510SP-1 PN 仍继续运行。

位模块化设计的 ET 200SP I/O 系统和 CPU 1510SP-1 PN 可实现面向功能的站设计。

另外，CPU 通过易组态的块提供全面控制功能，以及通过标准化 PLC-open 块 提供连接至驱动器的能力。

CPU 1510SP-1 PN CPU 直接卡装到 DIN 导轨上，并具有：

• A powerful processor:
  The CPU achieves command execution times as low as 72 ns per binary instruction.
• 大容量工作存储器：
  100 KB 用于程序，750 KB 用于数据
• SIMATIC 存储卡作为装载存储器；
  允许附加固件更新、数据日志和归档等功能
• 位模块化扩展性，灵活性好；
  任意组合达 64 个 I/O 模块（I/O 模块、工艺模块和通信模块）。大 1 m 的站宽度。
• PROFINET IO IRT 接口，带集成 3 端口交换机：
  • 端口 1 和 2 通过总线适配器来连接（CPU 1510SP-1 PN 未提供总线适配器，不使用该适配器也可运行）。
    如果需要，相应的总线适配器（BA 2xRJ45 或 BA 2xFC）需单独订购。）
  • 端口 3 通过集成式 RJ45 接口来连接
• 集成通信功能：
  • 编程器/OP 通信
  • PROFINET IO
  • 开放式 IE 通讯（TCP，ISO-on-TCP 和 UDP）
  • Web 器
  • S7 通信
  • S7 路由
  • 数据集路由
• 免维护数据备份（无电池）
• 用于错误 (Error)、运行状况 (RUN/Stop)、维护 (MT)、电源 (PWR) 以及每个端口一个链路 LED 的诊断显示
• 可选标签采用浅灰色或黄色标签条。有两种材料可供选择：
  • 标签箔和带有 500 个标签条的标签卷，用于热转印打印机
  • 标签纸 (280 g/m²)，规格 DIN A4，每张 100 个标签条，适用于激光打印机
• ET 200SP CPU 可带有一个参考 ID 标签
• 借助于总线适配器，可实现不同的 PROFINET 连接类型
  • 在标准环境条件下，BA 2xRJ45 用于通过 RJ45 插头进行连接
  • 对于运行期间的机械负荷和/或更高的 EMC 要求，可使用 BA 2xFC 来直接连接 PROFINET 电缆
• 在将 AC I/O 模块或 AI Energy Meter ST 用作第一个 I/O 模块时，应将深色的基本单元用作 ET 200SP CPU 后面的第一个基本单元

模拟量输入模块将来自过程的的模拟量信号转换为可在控制器中进行内部处理的数字量信号。

该模块具有如下特点：

• 分辨率为 9-15 位 + 符号位（具有不同的转换时间），可以设置。
• 各种量程；
  电流/电压的默认设置是使用量程模块以机械方式设置的，可通过编程器和 STEP 7 的“Hardware configuration”进行细调。
• 中断能力；
  该模块将诊断和限值中断发送到控制器的 CPU。
• 诊断；
  该模块将综合诊断信息发送到 CPU。

在生产工程中，针对分布式故障安全应用而特别开发了SIMATIC S7故障安全型CPU和故障安全信号模块SIMATIC ET200S、ET200pro、ET200eco和ET200M。 故障安全I/O具有模块化结构，只有在实际需要时才能使用安全技术。 新系统替换了传统的机电部件，例如：

• 可自由编程，可安全地将传感器连接到执行器
• 可选择地安全关断执行器
• 在一个站中可采用故障安全模块和标准模块混合安装结构
• 单总线理念；
  通过一个总线(PROFIBUS DP、PROFINET)可以传送故障安全信号和标准信号

全集成自动化(TIA)

安全技术(安全集成)是全集成自动化的一个组件，它提供全集成的安全自动化和标准自动化(SIMATIC S7)。

当今，标准自动化(传统的PLC)和安全自动化(机电结构)是彼此分开的，这两种自动化正成长为一个统一的、集成的整体系统。

西门子作为一个自动化技术完整提供商，可以提供全面的自动化系统。

• 用于故障安全SIMATIC S7系统的数字量输入
• 对于连接：
  • 开关和 2 线制接近开关
  • NAMUR传感器和机械触点以及危险区域信号
• 具有安全集成功能，用于安全运行
• 用于故障安全操作
  • 集中式：带有 S7-31xF-2 DP
  • ET200M 分布式：带 SIMATIC IM 151-7 F-CPU、S7-31xF-2 DP、S7-416F-2 和 S7-400F/FH
• 在标准操作中，可以像 S7-300 模块一样使用

S7 控制器中的控制器

控制器尤其适用于具有中等和较高复杂程度的应用。SIMATIC S7-1500 ActiveX Control 是 SIMATIC S7-300 和 SIMATIC 的长期后续产品

S7-400 控制器，未来工厂的标准控制器 – 的性能和创新的设计与操作方式产生令人信服的结果。具有模块化扩展能力的 SIMATIC S7 控制器具有长期兼容性，免维护且可以扩展，当然也能在 TIA 博途中进行组态。它们是任何自动化任务的理想解决方案。

• 模块化、可扩展通用系统，IP20 防护等级
• 适用于离散自动化领域中各种自动化应用的系统解决方案
• 具有极高性能和可用性
• 可专门通过 Totally Integrated Automation Portal 平台中的 STEP 7 Professional V12 及更高的型号进行组态

性能

• 提高性能
  • 高速指令执行:
  • 语言扩展
  • 新数据类型
  • 更快速的背板总线
  • 经过的代码生成
• 功能强大的通信：
  • PROFINET IO（2 端口交换机）标准接口；
    从 CPU 1515-2 PN 起，具有一个更多额外的集成 PROFINET 接口，例如，用于网络分离
  • 可针对总线系统和点到点连接，通过通信模块进行扩展

集成技术

• 无需附加模块就可集成运动控制功能：
  • 通过标准化的块 (PLCopen) 来连接模拟驱动器和 PROFIdrive 驱动器
  • 运动控制功能支持转速控制轴和定位轴以及外部编码器
  • 轴之间实现位置精确的齿轮传动
• 全面跟踪所有 CPU 标签，以进行实时诊断和间歇错误检测；
  拥有有效调试和快速驱动器和控制装置
• 广泛的控制功能：
  例如，可轻松组态的块可进行控制参数的自动以实现优控制质量
• 通过提供的工艺模块获得附加功能：
  例如，高速计数、位置检测或高达 1 MHz 信号的测量

安全集成

人身安全和机器安全 – 在集成式完整系统框架内

• 故障安全 SIMATIC S7-1500F 控制器可在同一控制器上处理标准程序和安全程序。
  在 TIA 博途中，使用相同的编辑器生成故障安全和标准用户程序；例如，这样就能向标准用户程序中的标准数据那样，故障安全数据。由于这种软件集成，故障安全应用也可利用 SIMATIC 的系统有点和全面功能。

集成安全功能

• 通过密码进行知识保护，防止未经授权读取和修改程序块
• 通过复制保护来提高保护程度，防止未经授权而复制程序块：
  通过复制保护，可将 SIMATIC 存储卡上的程序块与其序列号绑定，以便只有在将配置的存储卡插到 CPU 中时，该程序块才可运行。
• 具有四个不同授权级别的权限：
  可向各个用户组分配不同访问权限。通过新的保护级别 4，还可以限制与 HMI 设备之间的通信。
• 改进了操作保护：
  控制器将会检测到组态数据的更改或未授权传输。
• 用于以太网通信处理器 (CP 1543-1)：
  • 通过防火墙提供附加访问保护
  • 建立安全 VPN 连接（V12 SP1 或更高版本）

设计与操作

• CPU 带有用于显示普通文本信息的显示屏：
  • 可显示所有连接模块的订货号、固件版本和序列号信息
  • 直接在现场设置 CPU 的 IP 地址以及进行其它网络设置，无需使用编程设备
  • 直接以普通文本形式显示错误消息，可缩短停机时间
• 所有模块采用统一的前连接器，并具有用于灵活形成电压组的集成式电压桥接件，从而简化了库存，降低了接线成本
• S7-1500 安装导轨上集成有 DIN 导轨：
  快速、方便地安装小型断路器、继电器等附加组件
• 通过信号模块进行集中扩展：
  可根据任何应用的要求进行灵活调整
• 数字量信号模块的系统电缆连接：
  可快速、清晰地进行安排，以连接至现场的传感器和执行器并在控制柜中进行简便接线
• 电源：
  • 负载电源模块（电源模块）为模块提供 24 V 电源
  • 电源模块可通过背板总线向模块内部电路供电
• 分布式扩展：
  • 通过 PROFINET 接口模块 IM 155-5，可针对 ET 200MP I/O 系统使用多 30 个信号模块、通信模块和工艺模块
  • 在集中和分布式运行的操作和系统功能方面没有差别

集成系统诊断

• CPU 的集成系统诊断，默认情况下已激活：
  • 在显示屏上以及 TIA Portal、HMI 和 Web 器中以普通文本形式一致地显示系统诊断信息，甚至可显示变频器消息。即使 CPU 处于停止状态，也会更新消息。
  • 系统诊断功能集成在 CPU 固件中。无需由用户进行组态。组态发生改变时，会自动对诊断信息进行更新。

数据记录（归档）和配方

• SIMATIC 存储卡：
  • 插入式装载存储器
  • 可进行固件更新
  • STEP 7 项目（包括注释和符号）、附加文档或 csv 文件（用于配方和归档）的存储选项
  • 通过 SD 读卡器并使用 Office 工具，可方便地访问与设备相关的运行数据和组态数据（与控制器之间的双向数据交换）
• 集成 wed 器：
  - 通过 Web 浏览器，可方便地访问与设备相关的运行数据和组态数据

SIMATIC S7-1500 符合以下和国际标准：

• cULus
• cULus HazLoc
• FM
• ATEX 仅限于 24 V，不适用于 230 V
• CE
• C-TICK
• KCC
• IECEx（仅限 24 V；不适用于 230 V）
• EN 61000-6-4
• EN 60068-2-1/ -2/ -6/ -14/ -27/ -30/ -32
• EN 61131-2

CPU 1511C-1 PN 是入门级 CPU，用于非连续生产技术中对处理速度和响应速度要求不高的应用。

CPU 1511C-1 PN 具有 5 点模拟量输入；通过这些输入，可以记录压力或温度等模拟过程信号。其中 4 点个输入可用于电流或电压测量，1 点输入可用于电阻测量。
CPU 上的集成模拟量输出将 16 位数字值转换为电流或电压并输出到过程。例如，它们适合控制比例阀。
借助于 16 点集成式数字量输入，可在控制器上直接记录来自设备的 24 V DC 信号。
16 点集成式数字量输出可以切换 24 V DC 电压，从而将内部信号从控制器传送到设备。
集成的计数器可记录速度高达 100 kHz 的信号并直接在控制器中分析计数器状态或当前速度，无需使用附加模块。速度可以频率或周期的形式输出，或以用户归一化速度的形式输出。
CPU 的运动控制功能可将计数器用作实际位置值，将模拟量输出用作速度设定值输出。另外，CPU 通过易组态的块提供全面控制功能，以及通过标准化 PLC-open 块 提供连接至驱动器的能力。

CPU 1511C-1 PN 可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系统（PROFINET 智能设备）。集成式 PROFINET IO IRT 接口设计为双端口交换机以便在系统中设立总线型拓扑。

CPU 1511C-1 PN 具有：

• 功能强大的处理器：
  该 CPU 的单条二进制命令的命令执行时间可低至 60 ns。
• 大容量工作存储器：
  175 KB 用于程序，1 MB 用于数据
• 集成输入/输出；
  16 点数字量输入和 16 点数字量输出以及 5 点模拟量输入和 2 点模拟量输出（用于电流/电压信号），并具有一个用于测量 CPU 温度的附加输入。
• SIMATIC 存储卡作为装载存储器：
  具有数据记录和归档等附加功能
• 灵活的扩展功能：
  单层组态多可支持 32 个模块（CPU + 31 个模块）
• 具有以下功能的屏幕画面：
  • 显示概览信息，例如：集成接口的 IP 地址、站名称、设备名称、位置标识符等
  • 显示诊断信息
  • 模块信息显示
  • 显示可由用户定义的徽标
  • 显示显示屏设置
  • 设置 IP 地址
  • 设置日期和时间
  • 选择运行模式
  • 将 CPU 复位为出厂设置
  • 禁用/启用显示
  • 启用保护级别。
• PROFINET IO IRT 接口：
  具有通过 PROFINET 连接分布式 I/O 的选件。