西门子S7-1500模块6ES7515-2AM01-0AB0

西门子S7-1500PLC 产品简介：
SIMATIC S7-1500采用模块化结构，各种功能皆具有可扩展性。每个控制器中都包含有以下组件：一个处理器 (CPU)，用于执行用户程序；一个或多个电源；信号模块，用作输入/输出；以及相应的工艺模块和通信模块。
处理单元(CPU) 是SIMATIC S7-1500的核心组件。它们除了可以执行用户程序，还可用于连接控制器和其它自动化组件。发布的产品中包含以下三种 CPU：CPU-1511-1 PN 适用于中小型应用；CPU-1513-1 PN 适用于大中型应用；CPU-1516-3 PN/DP 适用于要求较高的大型应用和其它通信任务。
信号模块或I/O设备组件将控制器和过程连接在一起。控制单元通过相连的传感器记录当前过程状态，并对执行器发出相应的响应。通过数字量模块和模拟量模块，可以准确便捷地输入/输出特定任务所需的数据。这些模块既可以直接在 CPU 中进行集中式处理，也可以通过 ET200MP I/O 系统进行分布式处理。
工艺模块中具有硬件级的信号处理功能，可对各种传感器进行快速计数、测量和位置记录。SIMATIC S7-1500 CPU中已集成有运动控制和高速计数器之类的工艺功能，可通过STEP 7进行操作。在高速计数和测量任务中，可快速进行信号预处理。可接入定位增量式编码器和SSI值编码器。SIMATIC STEP 7 V12中集成有直观的用户组态界面。采用工艺对象，提高了编程效率。对内部/外部结果和计数器值采用不同的过程报警，实现快速响应。CPU处于STOP模式下，也可对模块操作进行组态。可在S7-1500 CPU中集中操作，也可在ET 200MP I/O系统中进行分布式操作。
通信模块提高了SIMATIC S7-1500自动化解决方案的灵活性和功能性。同时通过连接企业管理级，使用更多的接口可构建更为复杂的自动化架构或进行过程优化。串行接口可用于连接一个条形码读卡器或RFID读卡器，实现非接触式数据传输。CM PtP: 通过点到点连接实现串行通信。4种通信模块，可通过串行接口连接自动化组件。可连接旧系统和外部系统，可连接数据读卡器或传感器。可集中使用，也可在分布式ET 200MP I/O系统中使用。带有各种物理接口，如RS232、RS422或者RS485。可预定义各种协议，如 3964(R)、Modbus RTU或USS。可使用基于Freeport的应用特定协议 (ASCII)。所有模块使用统一的编程接口。诊断报警可用于简单故障修复。
西门子S7-1500PLC集成的安全功能：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。用于以太信处理器 (CP 1543-1)：通过防火墙提供附加访问保护建立安全连接。
西门子S7-1500PLC的设计与操作：配备显示器的CPU，可显示纯文本信息（因特网上的显示仿真工具）：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，*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24V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。
西门子S7-1500PLC 产品简介：
SIMATIC S7-1500采用模块化结构，各种功能皆具有可扩展性。每个控制器中都包含有以下组件：一个处理器 (CPU)，用于执行用户程序；一个或多个电源；信号模块，用作输入/输出；以及相应的工艺模块和通信模块。
处理单元(CPU) 是SIMATIC S7-1500的核心组件。它们除了可以执行用户程序，还可用于连接控制器和其它自动化组件。发布的产品中包含以下三种 CPU：CPU-1511-1 PN 适用于中小型应用；CPU-1513-1 PN 适用于大中型应用；CPU-1516-3 PN/DP 适用于要求较高的大型应用和其它通信任务。
信号模块或I/O设备组件将控制器和过程连接在一起。控制单元通过相连的传感器记录当前过程状态，并对执行器发出相应的响应。通过数字量模块和模拟量模块，可以准确便捷地输入/输出特定任务所需的数据。这些模块既可以直接在 CPU 中进行集中式处理，也可以通过 ET200MP I/O 系统进行分布式处理。
工艺模块中具有硬件级的信号处理功能，可对各种传感器进行快速计数、测量和位置记录。SIMATIC S7-1500 CPU中已集成有运动控制和高速计数器之类的工艺功能，可通过STEP 7进行操作。在高速计数和测量任务中，可快速进行信号预处理。可接入定位增量式编码器和SSI值编码器。SIMATIC STEP 7 V12中集成有直观的用户组态界面。采用工艺对象，提高了编程效率。对内部/外部结果和计数器值采用不同的过程报警，实现快速响应。CPU处于STOP模式下，也可对模块操作进行组态。可在S7-1500 CPU中集中操作，也可在ET 200MP I/O系统中进行分布式操作。
西门子S7-1500PLC的设计与操作：配备显示器的CPU，可显示纯文本信息（因特网上的显示仿真工具）：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，*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24V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。
集成式诊断功能了停机时间并了于此相关的成本。在自动化与驱动技术领域以及配电领域内拥有的能力以上这种划分是不严格的，只是大致的，目的是便于的配置及使用。我们的产品目录中包含经过 UL 认证的产品，例如：  读取输入点的状态到输入映像区  次检查程序的时候还真没注意到问题出里。等到看出来了才觉得啼笑皆非：  检查I/O的很多，但是一定要根据说明书提供的地址依次进行检查。前提是按照说明书的守则和元件的说明，在的情况下来检查。比如，德国SIEMENS公司生产的S7-300就属于这一类。不过，安装有 STEP 7 的编程器/PC 或 SIMATIC HMI 面板仅使用部分通过 PROFIBUS DP 运行的 PG 和 OP 功能。技术规范处理器/ASIC (1) 可编程序控制器的初级认识阶段（70 年代后期到 80 年代初期） 认证和**支持促进了这种图像处理解决方案的**应用。三、 PLC存在I/O响应问题，尤其在快速响应设备中应加以注意。  保证PLC控制能够长期、可靠、运行，是设计控制的重要原则。这就要求设计者在设计、元器件选择、编程上要考虑，以确保控制可靠。SCALANCE X-300 网管型；  4.PID功能块只接受0.0-1.0之间的实数（实际上就是百分比）作为反馈、给定与控制输出的有效数值，如果是直接使用PID功能块编辑，必须保证数据在这个范围之内，否则会出错。根据检测元件返回的电机实际电流值，先在S7-200中判断电机是否过流，利用S7-200的通信端口与6RA70的实时通信，来改变6RA70装置中电流限幅值，达到控制电机电枢电流目的。如果电机不过流，正常保持6RA70装置中电流限幅值的80%，如果电机过流，则改变6RA70装置中电流限幅的值为，如果通信反馈回的电机转速实际值很低而且有电机继续过流，则判断电机机械堵转，此时则通过通信6RA70装置，停机并。

CPU 1518-4 PN/DP,3 MB 程序，10 MB 数据, 集成3PN,1DP6ES7517-3AP00-0AB0
CPU 1517-3 PN/DP, 2MB程序，集成 2PN 接口，1 以太网接口，1DP 接口6ES7516-3AN00-0AB06ES7516-3AN01-0AB0CPU 1516-3 PN/DP：1 MB 程序，5 MB 数据；10 ns ；集成 2PN 接口，1 以太网接口，1DP 接口6ES7515-2AM00-0AB06ES7515-2AM01-0AB0CPU 1515-2 PN ,500K程序,3M数据，集成 2PN接口6ES7513-1AL00-0AB06ES7513-1AL01-0AB0CPU 1513-1 PN：300 KB 程序，1.5 MB 数据；40 ns；集成 2PN 接口，6ES7511-1AK00-0AB06ES7511-1AK01-0AB0CPU 1511-1 PN：150 KB 程序，1 MB 数据；60 ns；集成 2PN 接口，6ES7512-1DK00-0AB06ES7512-1DK01-0AB0CPU 1512SP-1 PN, 200KB 程序，1MB数据6ES7510-1DJ00-0AB06ES7510-1DJ01-0AB0CPU 1510SP-1 PN, 100KB 程序，750KB数据6ES7507-0RA00-0AB0
PS：60 W，额定输入电压 AC/DC 120/230 V6ES7505-0RA00-0AB0
PS：60 W， 额定输入电压 DC 24/48/60 V6ES7505-0KA00-0AB0
PS：25 W，额定输入电压 DC 24 V6ES7532-5HF00-0AB0
AQ 8：模拟输出模块，8AQ，U/I ，高速6ES7532-5NB00-0AB0
AQ 2: 模拟输出模块,2 AQXU/I ,标准型，25mm,包含前连接器6ES7532-5HD00-0AB0
AQ 4：模拟输出模块，4AQ，U/I6ES7531-7NF10-0AB0
AI 8：模拟输入模块，8AI，U/I，高速6ES7531-7QD00-0AB0
AI 4: 模拟输出模块: XU/I/RTD/TC ST, 25mm,包含前连接器6ES7531-7KF00-0AB0
AI 8：模拟输入模块，8AI，U/I/RTD/TC6ES7534-7QE00-0AB0
AI4/AQ2：模拟量输入/输出模块4AI,2AO,标准型,25mm,包含前连接器6ES7523-1BL00-0AA0
DI/DQ 16X24CDV/16X24VDC/0.5A BA,包含前连接器.6ES7522-5HF00-0AB0
DQ 8：数字输出模块，8DQ，继电器，230 V AC/ 5A6ES7522-5FF00-0AB0
DQ 8：数字输出模块，8DQ，可控硅，230V AC/ 2A6ES7522-1BL00-0AB0
DQ 32：数字输出模块，32DQ，晶体管，24 V DC/ 0.5A6ES7522-1BH00-0AB0
DQ 16：数字输出模块，16DQ，晶体管，24 V DC/ 0.5A6ES7522-1BF00-0AB0
DQ 8：数字输出模块，高性能 8DQ，晶体管，24V DC/2A6ES7522-1BL10-0AA0
DQ 32x24VDC/0.5A BA，包含前连接器
性能
没有快，只有更快!SIMATIC S7-1500的系统性能较大缩短了系统响应时间，进而优化了控制质量并提高了系统性能。
处理速度
SIMATIC S7-1500 的信号处理速度更为快速，较大缩短系统响应时间，进而提高了生产效率。
高速背板总线
新型的背板总线技术采用高波特率和传输协议，以实现信号的快速处理。
通信
SIMATIC S7-1500带有多达3个PROFINET接口。
其中，两个端口具有相同的IP地址，适用于现场级通信;*三个端口具有立的IP地址，可集成到公司网络中。
通过 PROFINET IRT，可定义响应时间并确保高度精准的设备性能。

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40 ns。
大容量工作存储器：300KB用于程序；1.5 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，例如，集成接口的IP地址、站名称、别名称、位置名称等。
显示器以及诊断确认和用户消息。
模块信息显示。
显示设置。
显示可由用户定义的徽标。
IP地址设置。
日期和时间设置。
选择操作模式。
复位CPU至出厂设置。
项目的备份与恢复。
禁用/启用显示屏。
启用保护级别。
PROFINET IO IRT接口用于通过PROFINET进行分布式I/O连接。
性能：
指令处理速度更快, 取决于CPU型号、语言扩展和新的数据类型。
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：
每个CPU均标配PROFINET IO IRT（2端口的换机）标准接口。
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的传动，凸轮/凸轮轨道和探头；
追踪功能适用于所有 CPU 标签，既适用于实时诊断，也适用于偶发错误检测；还可通过 CPU的网页服务器来调用；
全面的控制功能，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，防止未经授权读取和修改程序块。
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级授权理念：
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。
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、激活保护等级，确认消息，备份和恢复项目。
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*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创建数据块实现数据存储/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换）。
集成技术
*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
运动控制功能支持速度控制轴、定位轴、相对同步操作（在没有位置同步规范的条件下实现同步）以及外部编码器、凸轮和探头。
CPU 技术中还集成了诸如同步操作（利用位置同步规范进行同步）凸轮系统等扩展的运动控制功能。
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优化驱动器和控制装置
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优化以实现优控制质量
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
IO-link 规范的原则
根据 IO-link 规范，通信功能如下：
通信是通过长度不**过 20 m 的无屏蔽三线电缆进行的，电缆种类是通常用于标准传感器的电缆。
通过所谓 C/Q 电缆进行 0-24 V 范围的数字化通信
传输大多数值是来自包含这些单元的传感器的测量值。
传感器和执行器由 IO 设备描述 (IODD) 来描述。
原则上，只能将一个 IO-link 设备连接到主站的 IO-link 端口（点到点连接）。
IO-link 主站与各设备之间的传输速率如下：
通过 COM1：4 800 Bd
通过 COM2：38 400 Bd
通过 COM3：230 400 Bd
在 38400 Bd 传输速率下，读/写 16 个数据位的平均循环时间为 2 ms。
IO-link 协议
IO-link 协议支持标准 IO 模式 (SIO) 和 IO-link 通信模式 (COM)。

图解法编程
图解法是靠画图进行 PLC 程序设计。常见的主要有梯形图法、逻辑流程图法、时序流程图法和步进顺控法。
(1) 梯形图法：梯形图法是用梯形图语言去编制 PLC 程序。这是一种模仿继电器控制系统的编程方法。其图形甚至元件名称都与继电器控制电路十分相近。这种方法很容易地就可以把原继电器控制电路移植成 PLC 的梯形图语言。这对于熟悉继电器控制的人来说，的一种编程方法。
(2) 逻辑流程图法：逻辑流程图法是用逻辑框图表示 PLC 程序的执行过程，反应输入与输出的关系。逻辑流程图法是把系统的工艺流程，用逻辑框图表示出来形成系统的逻辑流程图。这种方法编制的 PLC 控制程序逻辑思路清晰、输入与输出的因果关系及联锁条件明确。逻辑流程图会使整个程序脉络清楚，便于分析控制程序，便于查找故障点，便于调试程序和维修程序。有时对一个复杂的程序，直接用语句表和用梯形图编程可能觉得难以下手，则可以先画出逻辑流程图，再为逻辑流程图的各个部分用语句表和梯形图编制 PLC 应用程序。
(3) 时序流程图法：时序流程图法使首先画出控制系统的时序图（即到某一个时间应该进行哪项控制的控制时序图），再根据时序关系画出对应的控制任务的程序框图，后把程序框图写成 PLC 程序。时序流程图法很适合于以时间为基准的控制系统的编程方法。
(4) 步进顺控法：步进顺控法是在顺控指令的配合下设计复杂的控制程序。一般比较复杂的程序，都可以分成若干个功能比较简单的程序段，一个程序段可以看成整个控制过程中的一步。从整个角度去看，一个复杂系统的控制过程是由这样若干个步组成的。系统控制的任务实际上可以认为在不同时刻或者在不同进程中去完成对各个步的控制。为此，不少 PLC 生产厂家在自己的 PLC 中增加了步进顺控指令。在画完各个步进的状态流程图之后，可以利用步进顺控指令方便地编写控制程序。
2. 经验法编程
经验法是运用自己的或别人的经验进行设计。多数是设计前先选择与自己工艺要求相近的程序，把这些程序看成是自己的“试验程序”。结合自己工程的情况，对这些“试验程序”逐一修改，使之适合自己的工程要求。这里所说的经验，有的是来自自己的经验总结，有的可能是别人的设计经验，就需要日积月累，善于总结。
3. 计算机设计编程
计算机设计是通过 PLC 编程软件在计算机上进行程序设计、离线或在线编程、离线仿真和在线调试等等。使用编程软件可以十分方便地在计算机上离线或在线编程、在线调试，使用编程软件可以十分方便地在计算机上进行程序的存取、加密以及形成 EXE 运行文件。
7.3.2 PLC 软件系统设计的步骤
在了解了程序结构和编程方法的基础上，就要实际地编写 PLC 程序了。编写 PLC 程序和编写其他计算机程序一样，都需要经历如下过程。
1. 对系统任务分块
分块的目的就是把一个复杂的工程，分解成多个比较简单的小任务。这样就把一个复杂的大问题化为多个简单的小问题。这样可便于编制程序。
2. 编制控制系统的逻辑关系图
从逻辑关系图上，可以反应出某一逻辑关系的结果是什么，这一结果又英国导出哪些动作。这个逻辑关系可以是以各个控制活动顺序为基准，也可能是以整个活动的时间节拍为基准。逻辑关系图反映了控制过程中控制作用与被控对象的活动，也反应了输入与输出的关系。
运行 CPU 所需的 SIMATIC 存储卡。
可以通过 TIA Portal 作为一个XML文件导出 S7-1500 的 OPC UA 地址区域。另外提供 XML 转换器从导出的地址区过滤用户定义的 OPC UA 变量。
生成一个OPC UA导出文件
PLC 标签和DB 变量可以通过为 OPC UA 客户端的离线工程 导出的 XML 文件来释放到你的 OPC UA 配置中。XML文件是基于OPC基金会的XML模式。
SIMATIC S7‑1500 自动化系统应用灵活，可适用于设备与工厂工程组态中的各种控制应用。而且组态可扩展，用户可根据当地条件对 PLC 现场进行调整。
除了 S7-1500 中的标准运动控制功能和工艺功能之外，SIMATIC S7-1500 T-CPU 还包含诸如增强型同步操作和凸轮 功能等各种附加功能。
SIMATIC S7‑1500 自动化系统符合 IP20 防护等级的要求，适合应用在干燥环境以及安装在控制柜中。
可选择使用 SIMATIC S7-1500R/H CPU（冗余或容错 CPU）来提高系统可用性。为了能够在需要时从主 CPU 切换到备用 CPU，会在两个 CPU 上同步处理用户程序。
PC Access是S7- 200和所连接PC之间数据交换的理想基础-与通讯链路选择无关（PPI，调制解调器，以太网/IT CP）。作为一个OPC服务器，PC ACCESS使您可以使用Microsoft Excel写或读S7- 200数据，或任何其它OPC客户端应用程序。
在上述通信方式下，由于只用两根线进行数据传送，所以不能够利用硬件握手信号作为检测手段。因而在PC机与PLC通信中发生误码时，将不能通过硬件判断是否发生误码，或者当PC与 PLC工作速率不一样时，就会发生冲突。这些通信错误将导致PLC控制程序不能正常工作，所以必须使用软件进行握手，以保证通信的可靠性。
由于通信是在PC机以及PLC之间协调进行的，所以PC机以及PLC中的通信程序也必须相互协调，即当一方发送数据时另一方必须处于接收数据的状态。所示分别是PC、PLC的通信程序流程。
2018/10/17 12:21:59
通信程序的工作过程：PC每发送一个字节前首先发送握手信号，PLC收到握手信号后将其传送回PC，PC只有收到PLC传送回来的握手信号后才开始发送一个字节数据。PLC收到这个字节数据以后也将其回传给PC，PC将原数据与PLC传送回来的数据进行比较，若两者不同，则说明通信中发生了误码，PC机重新发送该字节数据；若两者相同，则说明PLC收到的数据是正确的，PC机发送下一个握手信号，PLC收到这个握手信号后将**次收到的数据存入的存储区。这个工作过程重复一直持续到所有的数据传送完成。
采用软件握手以后，不管PC与PLC的速度相差多远，发送方永远也不会**前于接收方。软件握手的缺点是大大降低了通信速度，因为传送每一个字节，在传送线上都要来回传送两次，并且还要传送握手信号。但是考虑到控制的可靠性以及控制的时间要求，牺牲一点速度是值得的，也是可行的。
PLC方的通信程序只是PLC整个控制程序中的一小部分，可将通信程序编制成PLC的中断程序，当PLC接收到PC发送的数据以后，在中断程序中对接收的数据进行处理。PC方的通信程序可以采用VB、VC等语言，也可直接采用西门子组态软件