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浔之漫 智控技术有限公司  上海诗慕自动化设备有限公司
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西门子 S7-1500控制器提供了更高性能，位指令的处理时间至1ns，浮点运算的指令处理时间至10ns(取决于CPU类型，这在次上市发布的产品中是不可能的)。背板总线的速度是S7-400PLC的40倍;由于代码生成得到优化，CPU的响应速度与现有控制器的CPU相比更快。

　　每个CPU都配有一个PROFINET IO (2端口交换机)标准接口。CPU 1516-3PN/DP另外还具有一个集成PROFINET基本接口，例如，可用于网络隔离。

　　除集成接口外，每个西门子 S7-1500控制器还可通过通信模块或通信处理器进行扩展。这样就提供了很多其它连接方法，例如，通过PROFIBUS进行连接，通过以太网进行连接，或通过采用协议USS或Modbus RTU的串行接口进行连接。

　　西门子S7-1500PLC集成技术

　　西门子S7-1500可以不使用任何附加模块而在PLC中集成运动控制功能。通过PLCopen，该控制器提供了标准化的块，可用来连接模拟驱动器和PROFIdrive驱动器。运动控制功能支持转速轴和定位轴以及外部编码器。

图 1 可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤

（ 1 ）深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求

a ．被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。

b ．控制要求主要指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制系统，还可将控制任务分成几个独立部分，这种可化繁为简，有利于编程和调试。

（ 2 ）确定 I/O 设备

根据被控对象对 PLC 控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。

（ 3 ）选择合适的 PLC 类型

根据已确定的用户 I/O 设备，统计所需的输入信号和输出信号的点数，选择合适的 PLC 类型，包括机型的选择、容量的选择、 I/O 模块的选择、电源模块的选择等。

（ 4 ）分配 I/O 点

分配 PLC 的输入输出点，编制出输入 / 输出分配表或者画出输入 / 输出端子的接线图。接着九可以进行 PLC 程序设计，同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。

（ 5 ）设计应用系统梯形图程序

根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。这一步是整个应用系统设计的核心工作，也是比较困难的一步，要设计好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践经验。

（ 6 ）将程序输入 PLC

当使用简易编程器将程序输入 PLC 时，需要先将梯形图转换成指令助记符，以便输入。当使用可编程序控制器的辅助编程软件在计算机上编程时，可通过上下位机的连接电缆将程序下载到 PLC 中去。

（ 7 ）进行软件测试

程序输入 PLC 后，应*行测试工作。因为在程序设计过程中，难免会有疏漏的地方。因此在将 PLC 连接到现场设备上去之前，必需进行软件测试，以排除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。

（ 8 ）应用系统整体调试

在 PLC 软硬件设计和控制柜及现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试，如果控制系统是由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可*行分段调试，然后再连接起来总调。调试中发现的问题，要逐一排除，直至调试成功。

（ 9 ）编制技术文件

系统技术文件包括说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、 PLC 梯形图。

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PLC 硬件系统设计

1 ． PLC 型号的选择

在作出系统控制方案的决策之前，要详细了解被控对象的控制要求，从而决定是否选用 PLC 进行控制。

在控制系统逻辑关系较复杂（需要大量中间继电器、时间继电器、计数器等）、工艺流程和产品改型较频繁、需要进行数据处理和信息管理（有数据运算、模拟量的控制、 PID 调节等）、系统要求有较高的可靠性和稳定性、准备实现工厂自动化联网等情况下，使用 PLC 控制是很必要的。

目前，国内外众多的生产厂家提供了多种系列功能各异的 PLC 产品，使用户眼花缭乱、无所适从。所以全面权衡利弊、合理地选择机型才能达到经济实用的目的。一般选择机型要以满足系统功能需要为宗旨，不要盲目贪大求全，以免造成投资和设备资源的浪费。机型的选择可从以下几个方面来考虑。

（ 1 ）对输入 / 输出点的选择

盲目选择点数多的机型会造成一定浪费。

要先弄清除控制系统的 I/O 总点数，再按实际所需总点数的 15 ～ 20 ％留出备用量（为系统的改造等留有余地）后确定所需 PLC 的点数。

6ES75225FH000AB0 DQ 16：数字量输出模块，可控硅  DQ 16x 230 VAC/ 1A ST (TRIAC), 35mm模块，不含前连接器

6ES75225HH000AB0 DQ 16：数字量输出模块，继电器  DQ 16x 230 VAC/ 2A ST (RELAY), 35mm模块，不含前连接器

6ES75225EH000AB0 DQ 16：数字量输出模块，晶体管 DQ16 X 24...48VUC/125VDC/0.5A, 35mm模块，不含前连接器

6ES75221BF000AB0 DQ 8：数字量输出模块，高性能    DQ 8x 24VDC/ 2A HF, 35mm模块，不含前连接器

6ES75225FF000AB0 DQ 8：数字量输出模块，可控硅   DQ 8 x 230 VAC/ 2A ST (TRIAC), 35mm模块，不含前连接器

6ES75225HF000AB0 DQ 8：数字量输出模块，继电器  DQ 8x 230VAC/ 5A ST (RELAY), 35mm模块，不含前连接器

6ES75211BL000AB0 DI 32：数字量输入模块，高性能   DI 32x 24VDC HF, 35mm模块，不含前连接器

6ES75211BL100AA0 DI 32：数字量输入模块，DI 32x 24VDC BA, 25mm模块，含前连接器

6ES75211BH000AB0 DI 16：数字量输入模块，高性能  DI 16x 24VDC HF, 35mm模块，不含前连接器

6ES75211BH100AA0 DI 16：数字量输入模块，DI 16x 24VDC BA, 25mm模块，含前连接器

6ES75211BH500AA0 DI 16：数字量输入模块，源型，DI 16x 24VDC SRC BA, 35mm模块，不含前连接器

6ES75211FH000AA0 DI 16：数字量输入模块，DI 16x 230V AC BA, 35mm模块，不含前连接器

6ES75217EH000AB0 DI 16：数字量输入模块，DI 16 X 24...125V UC HF, 35mm模块，不含前连接器

6ES75231BL000AA0 DI16/DQ16：数字量输入/输出模块，16x 24VDC/16x 24VDC/ 0.5A BA, 25mm模块，含前连接器

　　每个CPU都配有一个PROFINET IO (2端口交换机)标准接口。CPU 1516-3PN/DP另外还具有一个集成PROFINET基本接口，例如，可用于网络隔离。

　　除集成接口外，每个西门子 S7-1500控制器还可通过通信模块或通信处理器进行扩展。这样就提供了很多其它连接方法，例如，通过PROFIBUS进行连接，通过以太网进行连接，或通过采用协议USS或Modbus RTU的串行接口进行连接。

　　西门子S7-1500PLC集成技术

　　西门子S7-1500可以不使用任何附加模块而在PLC中集成运动控制功能。通过PLCopen，该控制器提供了标准化的块，可用来连接模拟驱动器和PROFIdrive驱动器。运动控制功能支持转速轴和定位轴以及外部编码器。

　　为了有效调试和快速优化驱动器和闭环控制器，西门子 S7-1500还针对所有CPU变量提供了广泛的跟踪功能，既可用于实时，又可用于不定时故障检测。

　　除驱动器功能外，S7-1500还提供了丰富的闭环控制功能，例如，可通过便于组态的块来自动优化控制参数以获得控制质量。

　　此外，还可利用工艺模块来执行高速计数、位置捕获等功能，或针对24V直至200kHz的信号执行测量。

　　西门子S7-1500PLC集成了功能

　　与STEP7结合使用时，每个CPU都会提供基于密码的知识保护，可防止未经*而读出并更改程序块的内容。

　　复制保护加强了防护，防止未经*而复制程序块。可以将具体程序块链接至存储卡的序列号，以便只有在将组态的存储卡插到CPU中之后，才会执行该程序块。

　　并且，控制器具有四个不同的访问级别，以便向不同用户组分配不同的访问权限。

　　由于操作保护得到改进，因此，控制器可以检测到数据更改或未经*的组态数据传输。