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西门子PLC S7-1500系列是西门子PLC系列的创新产品，它在性价比，运行能力，通讯功能，扩展性能，响应速度，显示功能等方面，相比西门子PLCS7-300系列，西门子PLC S7-400系列都有了大幅提升。从而为用户在自动化控制系统的配置中提供了更加优秀的解决方案。西门子PLC S7-1500为用户准备了工艺模块，用户可以根据现场需求进行选择，以便组成更加合理的控制系统。本文下面就来介绍一下西门子PLC S7-1500系列的工艺模块，为您在选择时提供参考。西门子PLC S7-1500系列的工艺模块，分为计数工艺模块和位置工艺模块两种，下面来分别进行说明：

1. 计数工艺模块

西门子PLC S7-1500系列的计数工艺模块，可以实现高速计数和测量，并能对快速信号进行预处理;它可以在西门子PLC S7-1500的CPU中进行集中操作，也能在ET200分布式I/O中操作。计数模块可以连接信号增量式编码器，24V非对称，带有或不带方向信号的脉冲编码器，正向或反向脉冲编码器等。它可以实现频率，周期，速度的测量，每个计数通道有3个DI，用来启动，停止，捕获及同步，2个DQ用于计数比较器和极限值;

2. 位置工艺模块

西门子PLC S7-1500系列的位置工艺模块，可以连接

模拟量扩展模块

模拟量扩展模块提供了模拟量输入/输出的功能，优点如下：

1、适应性

可适用于复杂的控制场合

2、直接与传感器和执行器相连，12位的分辨率和多种输入/输出范围能够不用外加放大器而与传感器和执行器直接相连，例如EM231 RTD模块可直接与PT100热电阻相连

3、灵活性

当实际应用变化时，PLC可以相应地进行扩展，并可非常容易的调整用户程序。

定位模块

EM 253是一个用于简单定位任务的功能模块（1轴）。可以将它连接到步进电机和伺服电机，通过高频脉冲输入从Micro Stepper连接到高性能伺服驱动器。

EM 253定位模块以与扩展模块相同的方式进行安装，通过一体化连接电缆连接到S7 - 200扩展总线。

连接之后，从CPU自动读出配置数据

该模块具有以下特点：

-用于来自过程信号的5位输入

-驱动器直接激活用24脉冲输出（向前/向后或者速度/方向）

-2控制输出（DIS；CLR）。

-12个状态LED

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称重模块

SIWAREX MS是一种多用途称重模块，用于各种简单称重和力测量任务。在SIMATIC S7-200自动化系统中可以很容易安装地紧凑型模块。可以在SIMATIC CPU中直接访问实际重量的数据，*任何额外接口。

1、使用65000件高分辨率和0.05％的准确度测量重量或者力

2、通过RS232接口，使用SIWATOOL MS PC程序简便地调整规模支持更换模块，*更新规模调整

3、针对在Ex 2区使用，通过Ex接口为1区供电的本质安全测压元件

热电偶模块EM231（模拟模块）

热电偶模块EM231是一个采用标准热电偶和高精度温度传感器。在±80 mV范围内也可能检测到低电平模拟信号。热电偶模块EM231可以与CPU 222，224和226配套使用。

4个或者8个模拟输入

不同的测量范围：J，K，T，E，R，S和N型热电偶；±80 mV的模拟信号采集检查开放线路

冷连接点的补偿

温度刻度：可以将测得的温度规定为°C或者°F。

热电阻模块EM231 RTD（模拟模块）

热电阻模块EM231是一个采用标准电阻温度检测器的高精度温度传感器。它们可以与CPU222，224和226配套使用。热电阻模块应安装在低温度波动的位置处，从而确保较高的准确度和可重复性。

两个或四个温度检测器用模拟输入

全部电阻温度检测器必须为相同类型

在墙或者DIN导轨上直接安装

应用

具有不同性能范围的 2 种紧凑型 CPU，可用于 SIMATIC S7-1500：

CPU 1511C-1 PN：

具有集成 I/O 和工艺功能，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 1512C-1 PN：

具有集成 I/O 和工艺功能，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 1511C-1 PN

概述

S7-1500 控制器产品系列中带有集成式数字量和模拟量输入和输出的紧凑型 CPU

带有集成技术功能，比如高速计数器 (HSC)、频率测量功能、周期测量或步进电机控制、脉宽调制、频率输出等

适用于对程序范围和处理速度具有中等要求的应用

在具有集中式和分布式 I/O 的生产线上作为集中式控制器使用

PROFINET IO IRT 接口，带 2 端口交换机

PROFINET I/O 控制器，用于在 PROFINET 上运行分布式 I/O

用于连接 CPU 作为 SIMATIC 或非西门子 PROFINET IO 控制器下的 PROFINET 设备的 PRIFINET I-Device

OPC UA 服务器（数据访问）作为运行时选件，可轻易将 SIMATIC S7-1500 连接至第三方设备/系统

等时同步模式

集成运动控制功能，用于控制速度控制轴和定位轴，支持外部编码器，凸轮/凸轮轨道和探头

用于诊断集成 Web 服务器，带有创建用户定义的 Web 站点的选项

注

运行 CPU 所需的 SIMATIC 存储卡。

应用

CPU 1511C-1 PN 是入门级 CPU，用于非连续生产技术中对处理速度和响应速度要求不高的应用。

CPU 1511C-1 PN 具有 5 点模拟量输入；通过这些输入，可以获得压力或温度等模拟过程信号。其中 4 点个输入可用于电流或电压测量，1 点输入可用于电阻测量。

CPU 上的集成模拟量输出将 16 位数字值转换为电流或电压并输出到过程。例如，它们适合控制比例阀。

借助于 16 点集成式数字量输入，可在控制器上直接记录来自设备的 24 V DC 信号。

16 点集成式数字量输出可以切换 24 V DC 电压，从而将内部信号从控制器传送到设备。

集成的计数器可记录速度高达 100 kHz 的信号并直接在控制器中分析计数器状态或当前速度，*使用附加模块。速度可以频率或周期的形式输出，或以用户归一化速度的形式输出。

CPU 的运动控制功能可将计数器用作实际位置值，将模拟量输出用作速度设定值输出。4 – 100 kHz 输出可用于：

直接控制步进电机

输出频率

或通过 PWM 功能进行控制：

直接控制阀门或

通过数字方式发送模拟信号

另外，CPU 通过易组态的块提供全面控制功能，以及通过标准化 PLC-open 块提供连接至驱动器的能力。

CPU 1511C-1 PN 可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系统（PROFINET 智能设备）。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。

设计

CPU 1511C-1 PN 的特点：

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 60 ns。

大容量工作存储器：

175 KB 用于程序，1 MB 用于数据

集成输入/输出；

16 点数字量输入和 16 点数字量输出以及 5 点模拟量输入和 2 点模拟量输出（用于电流/电压信号），并具有一个用于测量 CPU 温度的附加输入。

SIMATIC 存储卡作为装载存储器：

具有数据记录和归档等附加功能

灵活的扩展功能：

单层组态较多可支持 32 个模块（CPU + 31 个模块）

具有以下功能的屏幕画面：

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。

显示器以及诊断确认和用户消息

模块信息显示

显示可由用户定义的徽标

显示设置

设置 IP 地址

设置日期和时间

选择运行模式

将 CPU 复位为出厂设置

项目的备份与恢复

禁用/启用显示

启用保护级别

PROFINET IO IRT 接口：

具有通过 PROFINET 连接分布式 I/O 的选件。

功能

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着提高，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 端口交换机）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精确的传动，凸轮/凸轮轨道和探头

集成式 I/O，例如，用于直接操作步进电机和模拟轴或直接记录HTL编码器。

组态与编程中的计数器功能设计与 TM Count 2x24V 模块兼容。

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的网页服务器进行调用。

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较优控制质量。

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：

控制器识别已改变的或未经授权的工程组态数据的传输

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。

显示屏上的操作员控制选项：

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 Web 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）

编程

使用 STEP 7 Professional V13 SP 1 UPD 4 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；可基本上自动转换程序代码。记录不可转换的代码，并可以手动进行调整。

通过复制与粘贴操作，可将 S7-1200 基本程序传送到 S7-1500。

CPU 1512C-1 PN

概述