SIMATIC S7-1500F， CPU 1517F-3 PN/DP， 中央处理器，带 主存储器 3MByte 用于 程序和 8MByte 用于数据， 第 1 个接口：PROFINET IRT 带双端口交换机， 第 2 接口：PROFINET RT， 第 3 接口：PROFIBUS， 2 NS Bit-Performance， 需要 SIMATIC 存储卡

概述

• S7-1500 系列控制器产品中的 CPU 拥有大容量的程序和数据存储器，适用于对程序作用域、性能和网络功能具备高要求的苛刻型应用。
• 可用于实现安全等达到 IEC 61508 的 SIL 3 以及 ISO 13849 的 PLe 的故障安全功能。
• 具有较高处理速度，适用于二进制和浮点运算
• 用于系列机器、用机器以及工厂中的跨域自动化任务 
• 在具有集中式和分布式 I/O 的生产线上作为集中式 PLC 使用
• 支持集中式和分布式配置中的 PROFIsafe
• PROFINET IO IRT 接口，带 2 端口交换机
• 带独立 IP 地址的附加 PROFINET 接口
• PROFINET IO 控制器用于在 PROFINET 上运行分布式 I/O
• PROFINET 智能设备，用于作为 SIMATIC 或非西门子 PROFINET IO 控制器环境下的智能 PROFINET 设备，连接到 CPU。
• PROFIBUS DP 主站接口
• 在 PROFIBUS 和 PROFINET 上实现等时同步模式
• 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，轴间精密传动 
• 集成 Web 服务器，带有创建用户定义的 Web 页面的选项

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CPU 1517F-3 PN/DP 是具有大容量程序及数据存储器的 CPU，适用于除集中式 I/O 外还包含分布式自动化结构的标准应用和故障安全应用中要求十分苛刻的任务。

可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系统（PROFINET I-Device）。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。

附加的集成 PROFINET 接口，具有单独的 IP 地址，可用于网络分离等。

分布式 I/O 可通过 PROFIBUS 以及集成 PROFIBUS 接口进行连接。

另外，CPU 还提供全的控制功能，并能够通过标准化的 PL-Copen 块连接变频器。

CPU 1517F-3 PN/DP 具有：

• 功能强大的处理器：
  每条二进制指令的执行时间可达 2 ns。
• 大容量工作存储器：
  3 MB，用于程序；8 MB，用于数据
• 采用 SIMATIC 存储卡作为加装存储器；
  允许实现例如数据日志和归档等其它功能
• 灵活的扩展功能：
  单层组态蕞多可支持 32 个模块（CPU + 31 个模块）
• 显示器的功能为：
  • 显示概览信息，如集成接口的 IP 地址、站名称、设备名称、位置标识符等。
  • 显示安全模式、蕞后一次下载的总体签名和日期（面发生改变）。
  • 显示诊断信息
  • 显示模块信息
  • 显示设置
  • 显示可由用户定义的徽标
  • 设置 IP 地址
  • 日期和时间设置
  • 切换工作模式
  • 将 CPU 复位为出厂设置
  • 禁用/启用显示
  • 启用保护等。
• PROFINET IO IRT 接口用于通过 PROFINET 进行分布式 I/O 连接
• PROFINET 接口用于网络分离
• PROFIBUS DP 接口用于通过 PROFIBUS 进行分布式 I/O 连接

• 性能
  • 指令处理速度更快，语言扩展和新的数据类型取决于 CPU 类型
  • 由于背板总线速度显著提高，CPU 的响应时间缩短
  • 功能强大的网络连接：
    PROFINET IO IRT（2 端口交换机）作为标准接口。集成了附加 PROFINET 接口，用于（例如）网络分离。
• 集成技术
  • 通过标准化的块 (PLCopen) 连接模拟驱动器和具有 PROFIdrive 功能的驱动器
  • 支持速度控制轴和定位轴以及外部编码器，各轴之间可实现位置精却的传动 
  • 具有所有 CPU 变量的跟踪功能，用于实时诊断和偶发故障检测
  • 全的控制功能，例如，通过便于组态的块可自动优化控制参数实现蕞优控制质量。
• 集成安全功能
  • 通过密码进行知识保护，防止未经许可证读取和修改程序块
  • 通过复制保护，可绑定 SIMATIC 存储卡的程序块和序列号：只有在将配置的存储卡插到 CPU 中时，该程序块才可运行。
  • 4- 授权理念：
    与 HMI 设备的通信也会受到限制。
  • 操作保护：
    控制器可以识别工程组态数据的更改和未授权传输。
• 设计与操作
  • 显示概览信息：
    例如，站名称，工厂标识符，位置名称，诊断信息，模块信息，显示设置。
  • 显示器上可能的操作：
    设置 CPU 或所连接以太网通信处理器的地址、设置日期和时间、选择 CPU 的操作模式、复位 CPU 至默认设置、禁用/启用显示器、激活保护等。
• 集成系统诊断
  • 显示屏上、TIA 博途中、HMI 设备上以及 Web 服务器上以纯文本形式一致显示系统诊断信息（甚至能显示来自变频器的消息），即使 CPU 处于停止模式也会进行更新。
  • 集成在 CPU 的固件中，无须进行特殊组态
• SIMATIC 存储卡(用来运行 CPU)
  • 用作插入式装载存储器，或用于更新固件。
  • 还可用于存储附加文档或 csv 文件（用于配方和归档）
  • 通过用户程序的系统函数，实现数据存储/读取
• 数据记录（归档）和配方
  • 配方和归档以 csv 文件保存在 SIMATIC 存储卡中；
    便于使用 Office 工具或通过 web 服务器，访问工厂运行数据
  • 通过网页浏览器或 SD 读卡器，可方便地访问机器的组态数据（与控制器之间的双向数据交换）
• 对标准程序部分进行编程
  • 使用 STEP 7 Professional V13 UPD3 或更高版本进行编程
  • 用于从 SIMATIC S7-300/S7-400 移植到 S7-1500 的移植工具，可基本上自动转换标准程序代码。记录不可转换的代码，并可以手动进行调整。
  • S7-1200 程序可通过复制/粘贴转移至 S7-1500。
• 对故障安全程序部分进行编程
  • 使用选件包“STEP 7 Safety Advanced”对安全相关程序部分进行编程。

标准型 CPU

• 标准型 SIMATIC S7-1500：
  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 MFP
• 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 MFP
• S7-1500R/H 的冗余 CPU：
  CPU 1513R-1 PN、CPU 1515R-2 PN、CPU 1517H-3 PN
• 用于 SIMATIC S7-1500 的紧凑型 CPU：
  CPU 1511C-1 PN, CPU 1512C-1 PN
• 用于 SIMATIC S7-1500 的技术型 CPU：
  CPU 1511T-1 PN，CPU 1511TF-1 PN，CPU 1515T-2 PN，CPU 1515TF-2 PN，CPU 1516T-3 PN/DP，CPU 1516TF-3 PN/DP，CPU 1517T-3 PN/DP，CPU 1517TF-3 PN/DP
• 具有不同的性能等，满足不同的应用域

应用

一系列具有不同性能等的 CPU 可用于 SIMATIC S7-1500：

标准型 CPU

• CPU 1511-1 PN:
  适用于对程序范围和处理速度具有中等要求的应用，通过 PROFINET IO 进行分布式配置。
• CPU 1513-1 PN:
  适用于对程序范围和处理速度具有中等要求的应用，用于通过 PROFINET IO 进行分布式配置。
• CPU 1515-2 PN:
  适用于对程序范围和处理速度具有中等/较高要求的应用，通过 PROFINET IO 进行分布式配置。配备单独 IP 地址的额外集成 PROFINET 接口可用于网络隔离，或用于连接更多 PROFINET IO RT 设备，又或者作为 I-设备用于高速通信。
• CPU 1516-3 PN/DP：
  适用于在程序范围、联网和处理速度方面具有较高要求的应用。通过 PROFINET IO 和 PRIFIBUS DP 可实现分布式组态。配备单独 IP 地址的额外集成 PROFINET 接口可用于网络隔离，或用于连接更多 PROFINET IO RT 设备，又或者作为 I-设备用于高速通信。
• CPU 1517-3 PN/DP：
  适用于在程序范围、联网和处理速度方面具有高要求的应用。通过 PROFINET IO 和 PRIFIBUS DP 可实现分布式组态。配备单独 IP 地址的额外集成 PROFINET 接口可用于网络隔离，或用于连接更多 PROFINET IO RT 设备，又或者作为 I-设备用于高速通信。
• CPU 1518-4 PN/DP：
  适用于在程序范围和网络方面具有高要求的应用，且满足处理速度方面的高要求。通过 PROFINET IO 和 PRIFIBUS DP 可实现分布式组态。第二个集成式 PROFINET IO 接口可用于连接其它 PROFINET IO RT 设备，或作为智能设备进行快速通信。第三个PROFINET 接口配备单独的 IP 地址和 Gb 以太网，通过 Gb 以太网可实现诸多功能，比如网络隔离或与上层网络相连接。
• CPU 1518-4 PN/DP：
  适用于在程序范围和网络方面具有高要求的应用，且满足处理速度方面的高要求。借助于 CPU 1518-4 PN/DP MFP 的计算能力，可以在一个公共平台上合并之分开的应用程序，同时仍满足 S7-1500 在维护性和坚固性方面的较高需求。用于通过 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 实现分布式配置；第二个集成式 PROFINET IO 接口可用于连接其它 PROFINET IO RT 设备，或作为智能设备用于快速通信。第三个PROFINET 接口配备单独的 IP 地址和 Gb 以太网，通过 Gb 以太网可实现诸多功能，比如网络隔离或与上层网络相连接。

故障安全 CPUs

• CPU 1511F-1 PN：
  蕞经济实用的入门 CPU，适用于在分散生产技术中对处理性能和响应速度具有中等要求的标准应用和故障安全应用。
• CPU 1513F-1 PN：
  具有中到高容量数据存储器的 CPU，适用于除集中式 I/O 外还包含分布式自动化结构的标准应用和故障安全应用。
• CPU 1515F-2 PN：
  适用于对程序范围和处理速度具有中等/较高要求的应用，用于通过带有 PROFIsafe 的 PROFINET IO 实现分布式配置。配备单独 IP 地址的额外集成 PROFINET 接口可用于网络隔离，或用于连接更多 PROFINET IO RT 设备，又或者作为 I-设备用于高速通信。
• CPU 1516F-3 PN/DP：
  适用于对程序范围和处理速度具有中等/较高要求的标准和故障安全应用，用于通过带 PROFIsafe 的 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 实现分布式配置。配备单独 IP 地址的额外集成 PROFINET 接口可用于网络隔离，或用于连接更多 PROFINET IO RT 设备，又或者作为 I-设备用于高速通信。
• CPU 1517F-3 PN/DP：
  适用于对程序范围网络和处理速度具有很高要求的标准和故障安全应用，用于通过带 PROFIsafe 的 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 实现分布式配置。配备单独 IP 地址的额外集成 PROFINET 接口可用于网络隔离，或用于连接更多 PROFINET IO RT 设备，又或者作为 I-设备用于高速通信。
• CPU 1518F-4 PN/DP:
  适用于对程序范围和处理速度具有较高要求的标准和故障安全应用，用于通过带 PROFIsafe 的 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 实现分布式配置。第二个集成式 PROFINET IO 接口可用于连接其它 PROFINET IO RT 设备，或作为智能设备进行快速通信。第三个PROFINET 接口配备单独的 IP 地址和 Gb 以太网，通过 Gb 以太网可实现诸多功能，比如网络隔离或与上层网络相连接。
• CPU 1518F-4 PN/DP MFP：
  适用于对程序范围和处理速度具有较高要求的标准和故障安全应用，用于通过带 PROFIsafe 的 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 实现分布式配置。借助于 CPU 1518F-4 PN/DP MFP 的计算能力，可以在一个公共平台上合并之分开的应用程序，同时仍满足 S7-1500 在维护性和坚固性方面的较高需求。第二个集成式 PROFINET IO 接口可用于连接其它 PROFINET IO RT 设备，或作为智能设备进行快速通信。第三个PROFINET 接口配备单独的 IP 地址和 Gb 以太网，通过 Gb 以太网可实现诸多功能，比如网络隔离或与上层网络相连接。

冗余 CPU

• CPU 1513R-1 PN：
  适用于在程序范围和处理速度方面具有中等要求的应用以及具有较高数据安全要求（不丢失数据）的应用；
  也适用于分布式自动化结构。
• CPU 1515R-2 PN：
  适用于在程序范围、网络和处理速度方面具有中等/较高要求的应用以及具有较高数据安全要求（不丢失数据）
  的应用；适合通过 PROFINET IO 实现的分布式设计。
  附加的集成 PROFINET 接口，具有单独的 IP 地址，可用于网络分离等。
• CPU 1517H-3 PN/DP：
  适用于具有很高可用性要求以及在程序范围、网络和处理速度方面具有高要求的应用； 
  适合通过 PROFINET IO 实现的分布式配置。
  N:附加的集成 PROFINET 接口，具有单独的 IP 地址，可用于网络分离等。

紧凑型 CPU

• CPU 1511C-1 PN：
  CPU 适用于在分散生产技术中对处理性能和响应速度具有中等要求的标准应用。数字式和模拟式的输入输出端直接集成在控制器上。数字式 I/O 可用于诸如快速计数、频率测量或脉宽调制等技术功能之中。
• CPU 1512C-1 PN：
  CPU 适用于在分散生产技术中对处理性能和响应速度具有中等要求的标准应用。数字式和模拟式的输入输出端直接集成在控制器上。数字式 I/O 还可用于诸如快速计数、频率测量或脉宽调制等技术功能之中

工艺 CPU

• CPU 1511T-1 PN:
  适用于对程序范围和处理速度具有中等要求的应用，通过 PROFINET IO 进行分布式配置。
• CPU 1511TF-1 PN：
  适用于对程序范围和处理速度具有中等要求的标准和故障安全应用，通过 PROFINET IO 进行分布式配置。
• CPU 1515T-2 PN:
  适用于在程序范围、联网和处理速度方面具有中等和较高要求的应用。适用于通过 PROFINET IO 实现分布式组态。配备单独 IP 地址的额外集成 PROFINET 接口可用于网络隔离，或用于连接更多 PROFINET IO RT 设备，又或者作为 I-设备用于高速通信。
• CPU 1515TF-2 PN：
  适用于在程序范围、联网和处理速度方面具有中等和较高要求的标准和故障安全应用。适用于通过 PROFINET IO 实现分布式组态。配备单独 IP 地址的额外集成 PROFINET 接口可用于网络隔离，或用于连接更多 PROFINET IO RT 设备，又或者作为 I-设备用于高速通信。
• CPU 1516T-3 PN/DP：
  适用于在程序范围、联网和处理速度方面具有较高要求的应用。通过 PROFINET IO 和 PRIFIBUS DP 可实现分布式组态。配备单独 IP 地址的额外集成 PROFINET 接口可用于网络隔离，或用于连接更多 PROFINET IO RT 设备，又或者作为 I-设备用于高速通信。
• CPU 1516TF-3 PN/DP：
  适用于在程序范围、联网和处理速度方面具有较高要求的标准和故障安全应用。通过 PROFINET IO 和 PRIFIBUS DP 以 PROFIsafe 实现分布式组态。配备单独 IP 地址的额外集成 PROFINET 接口可用于网络隔离，或用于连接更多 PROFINET IO RT 设备，又或者作为 I-设备用于高速通信。
• CPU 1517T-3 PN/DP:
  适用于在程序范围、联网和处理速度方面具有高要求的应用。通过 PROFINET IO 和 PRIFIBUS DP 可实现分布式组态。配备单独 IP 地址的额外集成 PROFINET 接口可用于网络隔离，或用于连接更多 PROFINET IO RT 设备，又或者作为 I-设备用于高速通信。
• CPU 1517TF-3 PN/DP:
  适用于在程序作用域、联网能力和处理速度方面有非常高要求的标准应用和故障安全应用场合。通过 PROFINET IO 和 PRIFIBUS DP 以 PROFIsafe 实现分布式组态。配备单独 IP 地址的额外集成 PROFINET 接口可用于网络隔离，或用于连接更多 PROFINET IO RT 设备，又或者作为 I-设备用于高速通信。

所有 SIMATIC S7-1500 CPU（S7-1500R/H 除外）均支持运动控制功能。STEP 7 提供符合 PLCopen 标准的运动控制指令，可用于配置驱动器及将其连接至 CPU。
S7-1500 运动控制支持以下技术对象：

• 速度控制轴
• 定位轴
• 同步轴（具有同步性的相对同步机制，可在无位置同步规范的条件下实现同步，定位点链接）
• 外部编码器
• 凸轮
• 凸轮轨迹
• 探头

SIMATIC S7-1500 的技术 CPU 提供高运动控制功能：

• 含填料同步操作功能
  • 利用位置同步规范实现同步
  • 实际数值连接
  • 以下机轴的主数值偏移
  • 电子凸轮
• 凸伦盘
• 提供多达 4 个编码器或测量系统为实际位置提供位置控制
• 从应用程序循环知定运动向量（MotionIn 接口）
• 用于通过蕞多 4 个插补轴实现运动控制的工艺对象，如笛卡尔门架、Delta 拣选机、滚轴拣选机、关节臂、圆柱坐标机械手、三脚架拣选机和 SCARA
• 用户定义运动

所有 CPU 都具有坚固的紧凑型塑料外壳，控制器的盖上集成有一个显示屏。

模块的面包括：

• 状态和故障 LED

CPU 还具有以下配置：

• 一个 SIMATIC 存储卡插槽；
  需使用存储卡才能运行。
• 模式开关
• PROFINET IO IRT 接口（2 端口交换机，带有 S7-1500R/H：PROFINET IO RT)
• PROFIBUS 接口（CPU 1516-3 PN/DP 及更高型号，不带 S7-1500R/H）
• PROFINET 接口（CPU 1515-2 PN 及更高性型号）

原创作者：青海茶马古道建设工程有限公司