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原裝西門子CPU 1516F中央處理器6ES7516-3FN02-0AB0

SIMATIC S7-1500F， CPU 1516F-3 PN/DP， 中央處理器，帶 1.5MB 工作存儲器用于 程序及 5MByte 用于數據， 第 1 個接口：PROFINET IRT 帶雙端口交換機， 第 2 接口：PROFINET RT， 第 3 接口：PROFIBUS， 10 ns Bit 高性能， 需要 SIMATIC 存儲卡

不同性能級別的 7 種標準 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

概述

• S7-1500 控制器產品系列中具有大容量程序及數據存儲器的 CPU，適用于具有較高程序范圍和聯(lián)網要求的應用。
• 可用于實現(xiàn)安全等級達到 IEC 61508 的 SIL 3 以及 ISO 13849 的 PLe 的故障安全功能。
• 具有較高處理速度，適用于二進制和浮點運算
• 在具有集中式和分布式 I/O 的生產線上作為集中式 PLC 使用。
• 支持在集中式和分布式配置中采用 PROFIsafe。 
• PROFINET IO IRT 接口，帶 2 端口交換機
• 帶獨立 IP 地址的附加 PROFINET 接口
• PROFINET I/O 控制器，用于經由 PROFINET 控制分布式 I/O。
• PROFINET 智能設備，用于作為 SIMATIC 或非西門子 PROFINET IO 控制器環(huán)境下的智能 PROFINET 設備，連接到 CPU。
• PROFIBUS DP 主站接口
• 在 PROFIBUS 和 PROFINET 上實現(xiàn)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。
• 集成 Web 服務器，帶有創(chuàng)建用戶定義的 Web 頁面的選項。

注：

CPU 運行所需的 SIMATIC 存儲卡

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CPU 1516F-3 PN/DP 是具有極大容量程序及數據存儲器的 CPU，適用于除集中式 I/O 外還包含分布式自動化結構的標準應用和故障安全應用中要求十分苛刻的任務。

可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系統(tǒng)（PROFINET I-Device）。集成式 PROFINET IO IRT 接口設計為雙端口交換機以便在系統(tǒng)中設立總線型拓撲。附加的集成 PROFINET 接口，具有單獨的 IP 地址，可用于網絡分離等。分布式 I/O 可通過 PROFIBUS（或 PROFIsafe）以及集成 PROFIBUS 接口進行連接。另外，CPU 還提供全面的控制功能，并能夠通過標準化的 PL-Copen 塊連接變頻器。

CPU 1516F-3 PN/DP 具有：

• 功能強大的處理器：
  CPU 處理每條二進制指令的時間小于 10 ns。
• 大容量存儲器：
  1.5 MB 用于程序，5 MB 用于數據
• 采用 SIMATIC 存儲卡作為加裝存儲器；
  允許實現(xiàn)例如數據日志和歸檔等其它功能
• 靈活的擴展選件：
  單層配置，有蕞多 32 個模塊（CPU + 31個模塊）
• 顯示器的功能為：
  • 顯示概覽信息，如集成接口的 IP 地址、站名稱、設備名稱、位置標識符等。
  • 顯示安全模式、蕞后一次下載的總體簽名和日期（前面發(fā)生改變）。
  • 顯示診斷信息
  • 顯示模塊信息
  • 顯示設置
  • 顯示可由用戶定義的徽標
  • 設置 IP 地址
  • 日期和時間設置
  • 切換工作模式
  • 將 CPU 復位為出廠設置
  • 禁用/啟用顯示
  • 啟用保護級別
  • 顯示安全模式、蕞后一次下載的總體簽名和日期（前面發(fā)生改變）。
• PROFINET IO IRT 接口用于通過 PROFINET 進行分布式 I/O 連接
• PROFINET 接口用于網絡分離
• PROFIBUS DP 接口用于通過 PROFIBUS 進行分布式 I/O 連接
• 支持集中式和分布式配置中的 PROFIsafe

由于具有各種創(chuàng)新和集成功能，SIMATIC S7-1500 CPU 在性能和組態(tài)效率方面提供了附加價值。提供有大量功能，支持用戶的 S7-1500 編程、調試和維護等工作。

• 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
  • 高性能網絡接口：
    PROFINET IO IRT（2 端口交換機）作為標準接口。集成了附加 PROFINET 接口，用于（例如）網絡分離。
• 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
  • 支持轉速控制軸和定位軸以及外部編碼器
  • 具有所有 CPU 變量的跟蹤功能，用于實時診斷和偶發(fā)故障檢測
  • 全面的控制功能，例如，通過便于組態(tài)的塊可自動優(yōu)化控制參數實現(xiàn)蕞優(yōu)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
  • 通過將 SIMATIC 存儲卡上的具體程序塊與其序列號捆綁在一起來防止復制：
    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(tài)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、設備標識符、位置 ID、診斷信息、模塊信息、顯示器設置等
  • 顯示器上可能的操作：
    設置地址、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。
• 集成系統(tǒng)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(tǒng)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(tài)
• SIMATIC 存儲卡（運行 CPU 所需）
  • 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(tǒng)函數創(chuàng)建數據塊實現(xiàn)數據存儲/讀取
• 數據記錄（歸檔）和配方
  • csv 格式配方文件存儲并歸檔在 SIMATIC 存儲卡中；
    利用辦公工具或 Web 瀏覽器可以方便地訪問與設備相關的運行數據
  • 通過網頁瀏覽器或 SD 讀卡器，可方便地訪問機器的組態(tài)數據（與控制器之間的雙向數據交換）
• 對標準程序部分進行編程
  • 使用 STEP 7 V13 編程
• 對故障安全程序部分進行編程
• 使用選件包“STEP 7 Safety Advanced”對安全相關程序部分進行編程。

應用

針對 SIMATIC S7-1500 提供了各種性能級別的故障安全型 CPU：

• CPU 1511F-1 PN：
  蕞經濟實用的入門級 CPU，適用于在分散生產技術中對處理性能和響應速度具有中等要求的標準應用和故障安全應用。
• CPU 1513F-1 PN：
  具有中到高容量數據存儲器的 CPU，適用于除集中式 I/O 外還包含分布式自動化結構的標準應用和故障安全應用。
• CPU 1515F-2 PN：
  適用于對程序范圍和處理速度具有中等/較高要求的應用，用于通過帶有 PROFIsafe 的 PROFINET IO 實現(xiàn)分布式配置。
• CPU 1516F-3 PN/DP:
  適用于對程序范圍和處理速度具有中等/較高要求的應用，用于通過帶 PROFIsafe 的 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 實現(xiàn)分布式配置。
• CPU 1517F-3 PN/DP：
  適用于對程序范圍網絡和處理速度具有很高要求的標準和故障安全應用，用于通過帶 PROFIsafe 的 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 實現(xiàn)分布式配置。附加的集成 PROFINET 接口，具有單獨的 IP 地址，可用于網絡分離等。
• CPU 1518F-4 PN/DP:
  適用于對程序范圍和處理速度具有較高要求的標準和故障安全應用，用于通過帶 PROFIsafe 的 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 實現(xiàn)分布式配置。附加的集成 PROFINET 接口，具有單獨的 IP 地址，可用于網絡分離等。

憑其擴展的環(huán)境條件，SIMATIC S7-1500 幾乎可用于任何地方。許多 PLC 可運行在溫度范圍 -25°C 至 +60°C、安裝海拔蕞高 5,000 m 的應用場合除此以外，還可以提供多種 SIPLUS PLC。

原裝西門子CPU 1516F中央處理器6ES7516-3FN02-0AB0

SIMATIC S7-1500

• 模塊化、可擴展通用系統(tǒng)，防護等級 IP20
• 離散自動化中各種自動化應用的系統(tǒng)解決方案
• 性能高，可用性出色
• 可通過 TIA Portal 平臺中的 STEP 7 Professional V12 及以上版本進行組態(tài)

• 提高性能
  • 高速指令執(zhí)行:
  • 語言擴展
  • 新數據類型
  • 更快速的背板總線
  • 經過優(yōu)化的代碼生成
• 功能強大的通信：
  • 以 PROFINET IO（雙端口交換機）作為標準接口；
    從 CPU 1515-2 PN 開始支持，以一個或多個額外的集成 PROFINET 接口作為智能設備，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 服務器（數據訪問）和客戶端作為運行時選件，可輕易將 SIMATIC S7-1500 連接至非西門子設備/系統(tǒng)
  • 可針對總線系統(tǒng)和點到點連接，通過通信模塊進行擴展

• 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(guī)范的條件下實現(xiàn)同步）以及外部編碼器、輸出凸輪和探頭。
  • CPU 技術中還集成了諸如絕対同步操作（利用位置同步規(guī)范進行同步）凸輪和和用于控制運動系統(tǒng)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(yōu)化驅動器和控制裝置
• 廣泛的控制功能：
  例如，可輕松組態(tài)的塊可進行控制參數的自動優(yōu)化以實現(xiàn)蕞優(yōu)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

• 保證人身安全和機器安全 – 在集成式完整系統(tǒng)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。
  故障安全用戶程序和標準用戶程序是在 TIA Portal 中使用相同編輯器創(chuàng)建的；因此，可以像在標準用戶程序中分析標準數據那樣來分析故障安全數據。由于這種軟件集成，故障安全應用也可利用 SIMATIC 的系統(tǒng)有點和全面功能。

CPU 1513R-1 PN、CPU 1515R-2 PN

CPU 1517H-3 PN/FO

• 冗余 S7-1500R/H CPU 適用于需要 PLC 具有極高可用性的應用。
• 兩個 CPU 通過一個 PROFINET-IO 環(huán)網與 I/O 站相連。通過該環(huán)網或通過適用于 S7-1500H 的單獨 FOC 同步電纜實現(xiàn) S7-1500R 的同步。萬一 CPU 出現(xiàn)故障，后備 CPU 自動承擔過程的控制。數據不會丟失，該過程可迅速繼續(xù)進行。PROFINET IO 環(huán)網確�，F(xiàn)場總線發(fā)生中斷時，所有節(jié)點都保持可訪問狀態(tài)。
• 組態(tài)方式與標準 CPU 相同。TIA Portal 和冗余 CPU 處理程序與數據的同步。用戶不會有任何額外開銷。
  

SIMATIC S7-1500R 操作模式

SIMATIC S7-1500H 操作模式

• 通過密碼進行專有技術保護，防止未經許可證讀取和修改程序塊
• 通過復制保護來提高保護程度，防止未經許可證而復制程序塊：
  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。
• 具有四個不同許可證級別的權限：
  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(tài)數據的更改或未許可證傳輸。
• 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

• 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(xiàn)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(tǒng)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，減少了布線
• S7-1500 安裝導軌上集成有 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(tǒng)電纜連接：
  可快速、清晰地進行安排，以連接至現(xiàn)場的傳感器和執(zhí)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
  • 用于在控制器上永性存儲整個工作存儲器內容的系統(tǒng)電源模塊
• 分布式擴展：
  • 通過 PROFINET 接口模塊 IM 155-5，可針對 ET 200MP I/O 系統(tǒng)使用蕞多 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(tǒng)功能方面沒有差別

• CPU 的集成系統(tǒng)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(tǒng)診斷信息，甚至可顯示變頻器消息。即使 CPU 處于停止狀態(tài)，也會更新消息。
  • 系統(tǒng)診斷功能集成在 CPU 固件中。無需由用戶進行組態(tài)。組態(tài)發(fā)生改變時，會自動對診斷信息進行更新。

• ProDiag 是一種便于創(chuàng)建機器設備診斷的工具它可以提高可用性，通過故障分析并在現(xiàn)場消除故障來提供支持。