依托強大的創新能力、行業內的專有技術以及客戶借助自動化解決方案獲得的顯著收益,西門子成為全球范圍內的運動控制系統供應商之一。因此,我們能夠提供不同領域的成功案例供您參考。
Siemens 運動控制系統能夠達到非常高的要求:所有產品通過使用最新的技術,具有強大的功能和極高的質量。此外,各個系統和產品以最佳方式相互搭配,因此始終可以輕松自如地組合到經濟型機器解決方案中。
此外,在機器的整個生命周期內 Siemens 都為客戶提供支持,例如在全球 130 個國家/地區的超過 295 個服務點提供售前和售后服務,或者針對運動控制解決方案提供諸如應用咨詢和機電支持等專項服務。
Siemens 通過這種方式幫助客戶提高生產率,競爭力和長期盈利能力。
概述
模塊化、可擴展通用系統,IP20 防護等級
適用于離散自動化領域中各種自動化應用的系統解決方案
具有極高性能和可用性
可專門通過 Totally Integrated Automation Portal 平臺中的 STEP 7 Professional V12 及更高的型號進行組態
性能
提高性能
高速指令執行:
語言擴展
新數據類型
更快速的背板總線
經過優化的代碼生成
功能強大的通信:
以 PROFINET IO(雙端口開關)作為標準接口;
從 CPU 15-2 PN 開始支持,以一個或多個額外的集成 PROFINET 接口作為輸入設備,用于網絡隔離或用于連接更多的 PROFINET 設備或高速通信設備
OPC UA 數據訪問服務器作為運行時選件,可輕易將 SIMATIC S7-1500 連接至第三方設備/系統
可針對總線系統和點到點連接,通過通信模塊進行擴展
集成技術
無需附加模塊就可集成運動控制功能:
通過標準化的塊 (PLCopen) 來連接模擬驅動器和 PROFIdrive 驅動器
運動控制功能支持速度控制軸、定位軸、相對同步操作(在沒有位置同步規范的條件下實現同步)以及外部編碼器、凸輪和探頭。
CPU 技術中還集成了諸如絕對同步操作(利用位置同步規范進行同步)凸輪系統等擴展的運動控制功能。

全面跟蹤所有 CPU 標簽,以進行實時診斷和間歇錯誤檢測;
擁有有效調試和快速優化驅動器和控制裝置
廣泛的控制功能:
例如,可輕松組態的塊可進行控制參數的自動優化以實現最優控制質量
通過提供的工藝模塊獲得附加功能:
例如,高速計數、位置檢測或高達 1 MHz 信號的測量
安全集成
保證人身安全和機器安全 – 在集成式完整系統框架內
故障安全 SIMATIC S7-1500(T)F 控制器可在同一控制器上處理標準程序和安全程序。
在 TIA 博途中,使用相同的編輯器生成故障安全和標準用戶程序;例如,這樣就能向評估標準用戶程序中的標準數據那樣,評估故障安全數據。由于這種軟件集成,故障安全應用也可利用 SIMATIC 的系統有點和全面功能。
集成安全功能
通過密碼進行知識保護,防止未經授權讀取和修改程序塊
通過復制保護來提高保護程度,防止未經授權而復制程序塊:
通過復制保護,可將 SIMATIC 存儲卡上的程序塊與其序列號綁定,以便只有在將配置的存儲卡插到 CPU 中時,該程序塊才可運行。
具有四個不同授權級別的權限:
可向各個用戶組分配不同訪問權限。通過新的保護級別 4,還可以限制與 HMI 設備之間的通信。
改進了操作保護:
控制器將會檢測到組態數據的更改或未授權傳輸。
用于以太網通信處理器 (CP 1543-1):
通過防火墻提供附加訪問保護
建立安全 VPN 連接
設計與操作
配備顯示器的 CPU,可顯示純文本信息(因特網上的顯示仿真工具):
可顯示所有連接模塊的訂貨號、固件版本和序列號信息
直接在現場設置 CPU 的 IP 地址以及進行其它網絡設置,無需使用編程設備
直接以普通文本形式顯示錯誤消息,可縮短停機時間
所有模塊采用統一的前連接器,并具有用于靈活形成電壓組的集成式電壓橋接件,從而簡化了庫存,降低了接線成本
S7-1500 導軌上集成有 DIN 導軌:
快速、方便地安裝小型斷路器、繼電器等附加組件
通過信號模塊進行集中擴展:
可根據任何應用的要求進行靈活調整
數字量信號模塊的系統電纜連接:
可快速、清晰地進行安排,以連接至現場的傳感器和執行器并在控制柜中進行簡便接線
電源:
負載電源模塊(電源模塊)為模塊提供 24 V 電源
電源模塊可通過背板總線向模塊內部電路供電
分布式擴展:
通過 PROFINET 接口模塊 IM 155-5,可針對 ET 200MP I/O 系統使用最多 30 個信號模塊、通信模塊和工藝模塊
在集中和分布式運行的操作和系統功能方面沒有差別
集成系統診斷
CPU 的集成系統診斷,默認情況下已激活:
在顯示屏上以及 TIA Portal、HMI 和 Web 服務器中以普通文本形式一致地顯示系統診斷信息,甚至可顯示變頻器消息。即使 CPU 處于停止狀態,也會更新消息。
系統診斷功能集成在 CPU 固件中。無需由用戶進行組態。組態發生改變時,會自動對診斷信息進行更新。
對 SIMATIC ProDiag S7-1500 的支持能力
ProDiag 是一個輕松創建機器診斷與工廠診斷的概念。它提升了可用性,并支持就地的故障分析和故障排除功能。
數據記錄(歸檔)和配方
SIMATIC 存儲卡:
插入式裝載存儲器
可進行固件更新
STEP 7 項目(包括注釋和符號)、附加文檔或 csv 文件(用于配方和歸檔)的存儲選項
通過 SD 讀卡器并使用 Office 工具,可方便地訪問與設備相關的運行數據和組態數據(與控制器之間的雙向數據交換)
集成 wed 服務器:
- 通過 Web 瀏覽器,可方便地訪問與設備相關的運行數據和組態數據
認證
SIMATIC S7-1500 符合以下國家和國際標準:
cULus 認證
cULus HazLoc 認證
FM 認證
ATEX 認證僅限于 24 V,不適用于 230 V
CE
RCM(以前的 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
EN 61131-2
可在西門子網站(SIMATIC 客戶支持)找到有關 S7-1500 的船舶認證:http://www.siemens.com/automation/support
西門子6ES75131AL020AB0產品目錄 ST 70:
也可在產品目錄 ST 70 中找到有關 SIMATIC S7-1500 的信息:
應用
SIMATIC S7-1500 是一個模塊化控制系統,適用于離散自動化領域內的各種自動化應用。
模塊化、無風扇設計、易于實現分布式結構以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-1500 成為中、低端應用中各種不同任務的經濟、用戶友好的解決方案。
SIMATIC S7-1500 的應用領域包括:
• 特殊機械
• 紡織機械
• 包裝機械
• 通用機械工程
• 控制器制造
• 機床制造
• 安裝系統
• 電氣與電子工業及相關產業。
• 汽車
• 水/污水
• 食品與飲料
提供了具有不同性能水平的多種 CPU 以及一個包含許多便利功能的全面模塊系列。故障安全 CPU 便于在故障安全應用中使用。由于具有模塊化的設計,用戶可以僅采用其應用所需的模塊。任務擴展時,可通過使用附加模塊隨時對控制器進行升級。
SIMATIC S7-1500 具有較高的電磁兼容性、抗沖擊性及抗振性,工業強度高,可實現通用。
設計
概述
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,這些模塊可進行各種組合。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 DIN 導軌上(請參見手冊以了解要求)。
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。
SIMATIC S7-1500 適合使用多種型號的 CPU:
標準 CPU(ODK 版本:能夠在控制器上執行 C/C++ 代碼)
緊湊型 CPU 不僅配備數字型和模擬型輸入輸出,還配備計數器輸入和高速輸出,將技術功能直接集成在 CPU 上。
故障安全型 CPU(ODK 版本:能夠在控制器上執行 C/C++ 代碼)適用于在同一臺計算機上執行標準程序和安全相關的程序。
配備諸如絕對同步操作(利用位置同步規范進行同步)和凸輪系統等擴展運動控制功能的技術 CPU。
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
根據具體要求,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。另外,60W 24/48/60 V DC HF PS 還可讓 CPU 永久性存儲整個工作存儲器的內容(數據)。
用于將 SIMATIC S7-1500 連接到 120/230 VAC 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。
設計
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。
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。
For simple wiring of the front connector, it can be placed in the "prewiring position".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。
設備特定標簽:
標簽條可用于 SIMATIC S7-1500 的信號模塊。可使用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。
最大配置包括帶有 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。
尺寸緊湊:
SIMATIC S7-1500 的尺寸使其能夠順利安裝到 SIMATIC S7-300 或 ET 200M 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,從而可以最佳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:
標準和故障安全數字量輸入模塊
標準和故障安全數字量輸出模塊
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
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
提供了各種模塊等級,可使用戶在其應用中實現最佳擴展。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)
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;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
標準型 CPU
用于 SIMATIC S7-1500 的標準 CPU:
CPU 1511-1 PN、CPU 1513-1 PN、CPU 1515-2 PN、CPU 1516-3 PN/DP、CPU 1517-3 PN/DP、CPU 1518-4 PN/DP、CPU 1518-4 PN/DP ODK
用于 SIMATIC S7-1500 的故障安全 CPU:
CPU 1511F-1 PN、CPU 1513F-1 PN、CPU 1515F-2 PN、CPU 1516F-3 PN/DP、CPU 1517F-3 PN/DP、CPU 1518F-4 PN/DP、CPU 1518F-4 PN/DP ODK
用于 SIMATIC S7-1500 的緊湊型 CPU:
CPU 1511C-1 PN, CPU 1512C-1 PN
用于 SIMATIC S7-1500 的技術型 CPU:
CPU 1511T-1 PN, CPU 1515T-2 PN, CPU 1517T-3 PN/DP, CPU 1517TF-3 PN/DP
具有不同的性能等級,滿足不同的應用領域
點擊Confiugurator, Select a configurator選 TIA Selection Tool,然后點擊:Start

點擊:Run

點擊 Ok

出現 TIA Selection Tool。依次點擊: New device > SIMATIC S7 > SIMATIC S7-1500 > Setup device, 雙擊 “S7-1500_1”

在Properties下,Ambient temperature 填寫:Minium(℃): 0 Maximun(℃): 60。 然后點左側: Configure 進入配置界面。

配置界面: 展開右側類型庫,拖放模塊到中間窗口的機架相應槽位即可;先選中槽位,然后雙擊相應模塊也可加入模塊

站點配置完成后,可以點及左側"New device"配置新站點。

配置完成后,點擊左側Order list,可以看到配置列表:



通信
西門子S7-1500CPU模塊
6ES75184AP000AB0CPU 1518-4 PN/DP,4 MB 程序,20 MB 數據;1 ns;集成 2x PN 接口,
2x 以太網接口,1x DP接口
6ES75173AP000AB0CPU 1517-3 PN/DP,2 MB 程序,8 MB 數據;2 ns;集成 2x PN 接口,1x
以太網接口,1x DP接口
6ES75163AN010AB0CPU 1516-3 PN/DP,1 MB 程序,5 MB 數據;10 ns ;集成 2xPN 接口,
1x 以太網接口,1x DP 接口
6ES75152AM010AB0CPU 1515-2 PN,500 KB 程序,3 MB 數據;30 ns;集成 2x PN 接口,1x
以太網接口
6ES75131AL010AB0CPU 1513-1 PN,300 KB 程序,1.5 MB 數據;40 ns;集成 2x PN 接口
6ES75111AK010AB0CPU 1511-1 PN,150 KB 程序,1 MB 數據;60 ns;集成 2x PN 接口
6ES75121CK000AB0CPU 1512C-1 PN, 250 KB程序,1 MB數據;48 ns;集成2x PN接口;集成
32 DI/32 DO, 5 AI/2 AO, 6 HSC@100kHz
6ES75111CK000AB0CPU 1511C-1 PN, 175 KB程序,1 MB數據;60 ns;集成2x PN接口;集成
16 DI/16 DO, 5 AI/2 AO, 6 HSC@100kHz
6ES75121DK010AB0CPU 1512SP-1 PN,200KB 程序,1 MB 數據;48 ns;集成 1x PN 接口 (
可用ET 200SP總線適配器再拓展2個PN 接口)
6ES75101DJ010AB0CPU 1510SP-1 PN,100KB 程序,750 KB 數據;72 ns;集成 1x PN 接口(
可用ET 200SP總線適配器再拓展2個PN 接口)
6ES76772AA310EB0CPU 1515SP PC,2 GB RAM,8 GB CFAST; 預裝32位WINDOWS EMBEDDED
STANDARD 7 E,預裝CPU 1505S V1.7軟件控制器
6ES76772AA410FB0CPU 1515SP PC,4 GB RAM,16 GB CFAST; 預裝64位WINDOWS EMBEDDED
STANDARD 7 P,預裝CPU 1505S V1.7軟件控制器
6ES76772AA410FK0CPU 1515SP PC,4 GB RAM,16 GB CFAST; 預裝64位WINDOWS EMBEDDED
STANDARD 7 P,預裝CPU 1505S V1.7軟件控制器和WINCC ADVANCED RUNTIME(帶有128點授權)
6ES76772AA410FL0CPU 1515SP PC,4 GB RAM,16 GB CFAST; 預裝64位WINDOWS EMBEDDED
STANDARD 7 P,預裝CPU 1505S V1.7軟件控制器和WINCC ADVANCED RUNTIME(帶有512點授權)
6ES76772AA410FM0CPU 1515SP PC,4 GB RAM,16 GB CFAST; 預裝64位WINDOWS EMBEDDED
STANDARD 7 P,預裝CPU 1505S V1.7軟件控制器和WINCC ADVANCED RUNTIME(帶有2048點授權)
6ES76727AC000YA0CPU 1507S,VERSION 1.8(1個浮點授權), 僅能在SIMATIC IPC上使用