新型的SIMATICS7-1500控制器除了包含多種創新技術之外，還設定了新標準，最大程度提高生產效率。無論是小型設備還是對速度和準確性要求較高的復雜設備裝置，都一一適用。SIMATICS7-1500無縫集成到TIA博途中，極大提高了工程組態的效率。

性能

沒有最快，只有更快！SIMATIC S7-1500卓越的系統性能極大縮短了系統響應時間，進而優化了控制質量并提高了系統性能。

處理速度

SIMATIC S7-1500 的信號處理速度更為快速，極大縮短系統響應時間，進而提高了生產效率。

高速背板總線

新型的背板總線技術采用高波特率和高效傳輸協議，以實現信號的快速處理。

通信

SIMATIC S7-1500帶有多達3個PROFINET接口。

其中，兩個端口具有相同的IP地址，適用于現場級通信；第三個端口具有獨立的IP地址，可集成到公司網絡中。

通過 PROFINET IRT，可定義響應時間并確保高度精準的設備性能。

集成 Web Server

無需親臨現場，即可通過Internet瀏覽器隨時查看CPU狀態。過程變量以圖形化方式進行顯示，同時用戶還可以自定義網頁，這些都極大地簡化了信息的采集操作。

結構組成

SIMATIC S7-1500采用模塊化結構，各種功能皆具有可擴展性。

每個控制器中都包含有以下組件：

·一個中央處理器 (CPU)，用于執行用戶程序

·一個或多個電源

·信號模塊，用作輸入/輸出

·以及相應的工藝模塊和通信模塊。[

設計操作

SIMATIC S7-1500 中包含有諸多新特性，最大程度地確保了工程組態的高效性和可用性。

內置CPU 顯示屏

可快速訪問各種文本信息和詳細的診斷信息，以提高設備的可用性同時也便于全面了解工廠的所有信息

標準前連接器

標準化的前連接器不僅極大簡化了電纜的接線操作，同時還節省了更多的接線時間。

集成短接片

通過集成短接片的連接，可以更為靈活便捷地建立電位組。

集成DIN 導軌

可快速便捷地安裝自動斷路器、繼電器之類的其它組件。

靈活電纜存放方式

憑借兩個預先設計的電纜定位槽裝置，即使存放粗型電纜，也可以輕松地關閉模塊前蓋板。

預接線位置

通過帶有定位功能的轉向布線系統，無論是初次布線還是重新連接，都非?？焖俦憬?。

集成的屏蔽夾

對模擬量信號進行適當屏蔽，可確保高質量地識別信號并有效防止外部電磁干擾。同時，使用插入式接線端子，無需借助任何工具既可實現快速安裝。

可擴展性

靈活的可組裝性以及向上兼容性，便于系統的快速擴展，從而在最大程度上確保了和投資安全性。

信息安全集成

SIMATIC S7-1500 中提供一種更為全面的安全保護機制，包括授權級別、模塊保護以及通信的完整性等各個方面。

“信息安全集成”機制除了可以確保投資安全，而且還可持續提高系統的可用性。

專有技術保護

加密算法可以有效防范未經授權的訪問和修改。這樣可以避免機械設備被仿造，從而確保了投資安全。

防拷貝保護

可通過綁定SIMATIC 存儲卡或CPU 的序列號，確保程序無法在其它設備中運行。

這樣程序就無法拷貝，而且只能在的存儲卡或CPU 上運行。

訪問保護

訪問保護功能提供一種全面的安全保護功能，可防止未經授權的項目計劃更改。采用為各用戶組分別設置訪問密碼，確保具有不同級別的訪問權限。此外，安全的CP 1543-1 模塊的使用，更是加強了集成防火墻的訪問保護。

操作保護

系統對傳輸到控制器的數據進行保護，防止對其進行未經授權的訪問?？刂破骺梢宰R別發生變更的工程組態數據或者來自陌生設備的工程組態數據。

集成系統診斷

SIMATIC S7-1500 中集成有診斷功能，無需再進行額外編程。統一的顯示機制可將故障信息以文本方式顯示在TIA博途、HMI、Web server和CPU 的顯示屏上。

一鍵生成診斷信息

只需簡單一擊，無需額外編程操作，既可生成系統診斷信息。整個系統中集成有包含軟硬件在內的所有診斷信息。

統一的顯示機制

無論是在本地還是通過Web 遠程訪問，文本信息和診斷信息的顯示都完全相同，從而確保所有層級上的投資安全。

接線端子/ LED 標簽的1:1 分配

在測試、調試、診斷和操作過程中，通過對端子和標簽進行快速便捷的顯示分配，節省了大量操作時間。

通道級的顯示機制

發生故障時，可快速準確地識別受影響的通道，從而縮短了停機時間，并提高了工廠設備的可用性。

TRACE 功能

TRACE 功能適用于所有CPU，不僅增強了用戶程序和運動控制應用診斷的準確性，同時還極大優化了驅動裝置的性能

技術集成

SIMATIC S7-1500 中可將運動控制功能直接集成到PLC 中，而無需使用其它模塊。通過PLCopen 技術，控制器可使用標準組件連接支持PROFIdrive 的各種驅動裝置。

此外，SIMATIC S7-1500 還支持所有CPU 變量的TRACE 功能，提高了調試效率的同時優化了驅動和控制器的性能。

TRACE 功能

TRACE 功能適用于所有CPU，不僅增強了用戶程序和運動控制應用診斷的準確性，同時還極大優化了驅動裝置的性能。

運動控制功能

通過運動控制功能可連接各種模擬量驅動裝置以及支持PROFIdrive 的驅動裝置。同時該功能還支持轉速軸和定位軸
在 TIA Portal V12 中為S7-1200/S7-1500 CPU 添加一個 DB 塊時，其缺省屬性為優化的 DB ，優化的 DB 塊與標準的 DB 塊整體對比如下表 01 所示： 標準 DB 優化 DB ......

在 TIA Portal V12 中為S7-1200/S7-1500 CPU 添加一個 DB 塊時，其缺省屬性為優化的 DB ，優化的 DB 塊與標準的 DB 塊整體對比如下表 01 所示：

標準 DB

優化 DB

數據管理 取決于變量的生明。用戶可以生成用戶定義或一個內存優化的數據結構。 數據被系統管理和優化。用戶可以生成用戶定義的數據結構，系統進行優化以節省內存的空間。
存儲方式 每個變量的存儲地址在 DB 塊中每個變量的偏移地址可見 每個變量的存儲地址由 CPU 自動分配，無偏移地址。
訪問方式 可通過符號地址、絕對地址以及指針方式尋址 僅可通過符號地址訪問
下載無需初始化功能 不支持 支持（僅 S7-1500）
訪問速度 慢 快
數據保持性 以整個 DB 塊為單位設置保持性 DB 塊內的每個變量均可單獨設置保持性
兼容性 與 S7-300/400 PLC 兼容 與 S7-300/400 PLC 不兼容
出錯幾率 絕對地址訪問 (例如 HMI 或間接尋址 )，聲明修改后可能導致數據的不一致。 缺省為符號訪問，不會造成數據的不一致，例如 HMI 只與符號名稱對應。
表 01.
S7-300/S7-400 與 S7-1200 以及 S7-1500 DB 參數的對比如下表 02 所示：

S7-300/S7-400

S7-1200

S7-1500

DB 的最大容量 64 KB 64 KB 標準 DB 64KB，優化 DB 最大 16 M。
DB 的最大塊號 16000 65535
DB 塊類型 標準 DB 優化 DB、標準 DB（取決于DB塊的屬性）

表 02.

可通過修改 DB 塊的屬性將 DB 塊修改為標準 DB 塊或優化的 DB 塊，如下圖 01 所示：

圖 01.

如 DB 塊屬性為標準 DB 塊，該 DB 塊內變量的偏移地址（offset）被編譯后會出現，標準 DB 塊與優化的 DB 塊對比如下圖 02 所示：

圖 02.

S7-1200 CPU中，標準 DB 塊與優化的 DB 塊在 PLC 中按照下圖 03 方式存儲。

圖 03.

S7-1500 CPU中，標準 DB 塊與優化的 DB 塊在 PLC 中按照下圖 04 方式存儲。

圖 04.

在 S7-1500 CPU 中，相比于標準的 DB 塊，優化的 DB 塊提供更快的訪問速度，其根本原因與 CPU 的編碼方式有關，如下圖 05 所示：

圖 05.

與標準的 DB 塊相比，優化的 DB 塊有以下優勢：

提供更快的訪問速度；
以符號尋址，編程者無需考慮 DB 塊中每個變量存儲的具體地址，每個變量在 CPU 中存儲的位置由 PLC 的系統自動進行分配；
CPU 與 HMI （如 Panel）連接時，由于優化的 DB 是靠符號尋址，所以當 PLC 變量連接到 HMI 后，PLC 側對變量做的修改，HMI 無需重新下載；
對 DB 塊內的任意位置對變量進行添加及刪除，或對變量的類型進行修改（如將Tag_1的屬性由 byte 修改為Word），不會引起該 DB 塊其它變量的使用；

S7-1200/S7-1500中如有以下應用，必須使用標準 DB 塊：
與其它 CPU 建立 S7 單邊通信時（PUT/GET），用于存儲發送區數據和接收區數據的 DB 塊；
與 Wincc V7.2 進行 HMI 連接時，Wincc V7.2 訪問的 S7-1200/S7-1500 CPU 的 DB 塊只能是標準的 DB 塊；
使用Simatic Net V8.2 與S7-1200/S7-1500 PLC進行 OPC 連接時，OPC 服務器訪問 S7-1200/S7-1500 CPU 的 DB 塊只能是標準的 DB 塊。
SIMATIC NET OPC Server與S7-1500通訊要點
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S7-1500 控制器產品系列中的入門級 CPU
適用于對程序范圍和處理速度具有中等要求的應用
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
PROFINET IO IRT 接口，帶 2 端口交換機
PROFINET I/O 控制器，用于在 PROFINET 上運行分布式 I/O
用于連接 CPU 作為 SIMATIC 或 非西門子 PROFINET I/O 控制器下的 PROFINET 設備的 PRIFINET 智能設備
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
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，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：
SIMATIC 存儲卡（用來運行 CPU）

應用

CPU 1511-1 PN 是經濟型入門級 CPU，用于不連續生產技術中對處理速度和響應速度要求不高的應用。 CPU 1511-1 PN/DP 可以用作 PROFINET IO 控制器，也可以用作分布式智能設備 （PROFINET 智能設備）。 集成式 PROFINET IO IRT 接口設計為 2-端口交換機以便在系統中設立總線型拓撲。 另外，CPU 通過易組態的塊提供全面控制功能，以及通過標準化 PLC-open 塊 提供連接至驅動器的能力。

設計

CPU 1511-1 PN 的特點：
功能強大的處理器：
該 CPU 的單條二進制命令的命令執行時間可低至 60 ns。
大容量工作存儲器：
150KB，用于程序；1 MB，用于數據
采用 SIMATIC 存儲卡作為加裝存儲器；
允許實現例如數據日志和歸檔等其它功能
靈活的擴展功能：
單層組態最多可支持 32 個模塊（CPU + 31 個模塊）
顯示器的功能為：
顯示概覽信息，例如，集成接口的 IP 地址、站名稱、高級別名稱、位置名稱等。
顯示器以及診斷確認和用戶消息
模塊信息顯示
顯示可由用戶定義的徽標
顯示設置
IP 地址設置
日期和時間設置
選擇操作模式
復位 CPU 至出廠設置
項目的備份與恢復
禁用/啟用顯示屏
啟用保護級別
PROFINET IO IRT 接口用于通過 PROFINET 進行分布式 I/O 連接

功能

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
由于背板總線速度顯著提高，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。
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精確的傳動，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控制質量
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，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。
顯示器上可能的操作：
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
顯示屏上、TIA 博途中、HMI 設備上以及 Web 服務器上以純文本形式一致顯示系統診斷信息（甚至能顯示來自變頻器的消息），即使 CPU 處于停止模式也會進行更新。
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)
用作插入式裝載存儲器，或用于更新固件。
還可用于存儲附加文檔或 csv 文件（用于配方和歸檔）
通過用戶程序的系統函數創建數據塊實現數據存儲/讀取
數據記錄（歸檔）和配方
配方和歸檔以 csv 文件保存在 SIMATIC 存儲卡中；
便于使用 Office 工具或通過 web 服務器，訪問工廠運行數據
通過網頁瀏覽器或 SD 讀卡器，可方便地訪問機器的組態數據（與控制器之間的雙向數據交換）
編程
使用 STEP 7 Professional V12 或更高版本進行編程
用于從 SIMATIC S7-300/S7-400 移植到 S7-1500 的移植工具；可基本上自動轉換程序代碼。記錄不可轉換的代碼，并可以手動進行調整。
STEP?7?V11 項目可在兼容模式下繼續和 STEP 7 V12 組合使用 。
S7-1200 程序可通過復制/粘貼手段轉移至 S7-1500