西门子S7-1500PLC模块黑龙江代理商

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西门子S7-1500 PLC产品新功能

    SIMATIC S7 - 1500是对SIMATIC S7 - 300和S7 - 400进行进一步开发的自动化系统。新性能特性包括：提高了系统性能，集成了运动控制功能，PROFINET IO IRT通信，集成了面向机器的操作和诊断指示灯，通过保留一些成熟可靠的功能实现STEP 7语言的创新。

    (1)系统性能

    为具有高水平的系统性能和快速信号处理，加强控制能力，SIMATIC S7 - 1500设计有高速背板总线，具有高波特率和GX的传输协议。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。

    (2)工艺

    SIMATIC S7 - 1500标准化的运动控制功能使得模拟量和Profidrive兼容驱动不需要其他模块就可以实现直接连接，支持速度和定位轴以及编码器。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。

    (3)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信完整性，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。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。

    (4)故障安全

    SIMATIC S7 - 1500集成了故障安全功能，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、修改安全参数时，可以借助安全管理编辑器。

    (5)设计处理

    SIMATIC  S7 - 1500可以限度地实现用户友好性（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迅速便捷地安装到集成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，即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。

    (6)系统诊断

    SIMATIC S7 -1500的集成系统诊断具有强大的诊断功能，只需配置无需编程即可实现诊断。另外，显示功能实现了标准化。各种信息都以普通文本信息的形式在CPU显示器上显示出来。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。

    S7-1500自动化系统是西门子工业自动化集团在S7 - 300和S7 - 400系统的基础上进一步开发的自动化系统，于2013年正式推出。该系列专为中高端设备和工厂自动化设计，不仅具有的系统性能，还集成运动控制、工业信息安全以及可实现便捷安全应用的故障安全功能，创新的设计使调试和安全操作简单便捷。

    SIMATIC S7 - 1500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。S7 -1500系统与传统PLC相比，增加了内置显示屏，在技术、工业信息安全、故障安全和系统性能方面都有显著提高。

    西门子新的自动化设备都要集成到TIA Portal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中共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 PortalV13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。

  PLC以循环扫描的方式工作，从PLC的输入端信号发生变化到PLC输出端对该输入变化做出反应，需要一段时间，这种现象称为PLC输入/输出响应滞后。扫描周期越长，滞后现象就越严重。但是PLC的扫描周期一般为几十ms，对于一般的工业设备（状态变化的时间约为数秒以上）不会影响系统的响应速度。

    在实际应用中，这种滞后现象可起到滤波的作用。对慢速控制系统来说，滞后现象反而增加了系统的抗干扰能力。这是因为输入采样阶段仅在输入刷新阶段进行，PLC在一个工作周期的大部分时间是与外设隔离的，而工业现场的干扰常常是脉冲、短时间的，因此误动作将大大减小。即使在某个扫描周期干扰侵入并造成输出值错误，由于扫描周期时间远远小于执行器的机电时间常数，因此当它还没有来得及使执行器发生错误的动作，下一个扫描周期正确的输出就会将其纠正，使PLC的可靠性显得更高。

    对于控制时间要求较严格、响应速度要求较快的系统，必须考虑滞后对系统性能的影响，在设计中应采取相应的处理措施，尽量缩短扫描周期。例如，选择高速CPU提高扫描速度，采用中断方式处理高速的任务请求，选择快速响应模块、高速计数模块等。对于用户来说，要提高编程能力，尽可能优化程序。例如，选择分支或跳转程序等，都可以减少用户程序执行时间。

 可编程控制器对输入和输出信号的处理采用了将信号状态暂存在输入/输出映像寄存器中的方式。由PLC的工作过程可知，在PLC的程序执行阶段，即使输入信号的状态发生了变化，输入映像寄存器的状态值也不会变化，要等到下一个扫描周期的读取输入阶段其状态值才能被刷新。同样，暂存在输出映像寄存器中的输出信号要等到一个扫描周期结束时，集中送给输出锁存器，这才成为实际的CPU输出。

    PLC采用输入/输出映像寄存器的优点如下：

    1)在CPU一个扫描周期内，输入映像寄存器向用户程序提供的过程信号保持一致，以保证CPU在执行用户程序过程中数据的一致性。

    2)在CPU扫描周期结束时，将输出映像寄存器的结果送给外设，避免了输出信号的抖动。

    3)由于输入/输出映像寄存器区位于CPU的系统存储器区，访问速度比直接访问信号模块要快，缩短了程序执行时间。

PLC每一次循环扫描所用的时间称为扫描周期或工作周期。PLC的扫描周期是一个较为重要的指标，它决定了PLC对外部变化的响应时间，直接影响控制信号的实时性和正确性。在PLC的一个扫描周期中，读取输入和刷新输出的时间是固定的，一般只需要1~2ms，通信任务的作业时间必须被控制在一定范围内，而程序执行时间则因程序的长度不同而不同，所以扫描周期主要取决于用户程序的长短和扫描速度。一般PLC的扫描周期在10~100ms之间。

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