西门子CPU1515-2 PN处理器

西门子CPU1515-2 PN处理器

西门子全集成驱动系统是全球真正针对整个驱动链提供的“一站式”解决方案，从而显著加快产品的上市时间及盈利时间。由于能够与任意驱动链、任意自动化环境、乃至整个生命周期实现无缝集成，西门子全集成驱动系统可将普通驱动部件转化为驱动系统，单纯的资产亦能转化为成功动力。西门子全集成驱动系统：三重集成，驱动未来。

Ralf-Michael Franke- 驱动技术集团首席执行官

通过全集成驱动系统，可缩短获利时间

西门子全集成驱动系统，不仅仅是一个驱动系统：西门子全集成驱动系统是市场上一个真正涵盖整个驱动链的“一站式”解决方案。西门子拥有全球驱动系统领域全面、一致的产品线，其提供的解决方案能够满足日益复杂的驱动技术需求，使客户、机械制造商以及用户和工厂显著获益，创造令人羡煞的价值增值。

西门子一直致力于提供全球全面、性能的高质量驱动组件。作为工业自动化和驱动技术的市场先驱，以及旗下所拥有的弗兰德机械传动产品线，西门子可“一站式”提供完全集成的驱动系统。凭借着多年为客户提供卓越工程服务的丰富经验，全集成驱动系统理念的推出既是自然，又是必然。西门子全集成驱动系统正在书写着成功路上的新篇章。

西门子驱动系统的应用非常广泛：从传送带、粉碎机驱动，到兆瓦级泵、风机和压缩机，以及包装机械等。

通过西门子全集成驱动系统，不管是何种驱动应用，都能实现快捷方便地设计、采购、实施、操作和维护，为客户提供实实在在的价值增值：更高可靠性、更高效率、更高生产力、更短产品上市时间和产品获利时间。

西门子CPU1515-2 PN处理器

1 中央处理单元
中央处理器单元即CPU，一般由控制器、运算器和寄存器组成。CPU 通过地址总线、数据总线、控制总线与储存单元、输入输出单元、通信接口、扩展接口相连。CPU 是 PLC 的核心，输入单元将采集的输入信号传送到CPU，CPU执行用户程序并将运算结果传送到输出单元，用CPU 1515-2 PN，500 KB 程序，3 MB 数据；30 ns；集成 X1: 2x PN接口 ,X2: 1x PN接口以驱动现场设备。选择CPU通常需要考虑一下几个方面：
·运算速度：不同的控制系统对控制的响应速度需求不同，对于要求响应时间较快的系统，则要求CPU的运算速度快，并尽快地将运算结果传送到输出单元。
运算速度性能指标可参考CPU指令执行时间。
·工作存储器：根据控制方案的复杂程度预估需要的工作存储器大小，考虑适当的余量。
·I/O带载能力： CPU通常使用I/O地址空间来描述其允许访问输入输出的能力，8个数字量通道占用1个字节地址空间，1个模拟量通道占用2字节地址空间。在具体选型时还需要根据实际情况考虑I/O余量占用的地址空间。此外有些CPU还有允许连接模块最大数量限制。
·集成的通信接口：CPU通过通信接口进行编程组态，还可与人机界面、其他PLC系统、分布式I/O等实现数据交换。CPU集成的通信接口通常有MPI接口、PROFIBUS接口、PROFINET（PN）接口，根据通信对象（通信对象可以为编程设备、仪表、HMI、其他PLC系统等等）支持的电气接口标准以及所使用的通信协议选择集成通信接口。
2 储存器
PLC 的存储器包括系统存储器，装载存储器和工作存储器。系统存储器用于存放 PLC 的系统程序和内部寄存器， 装载存储器则用于存放 PLC 的用户程序，用户程序编译后被存放在工作存储器中执行。装载存储器通常为MC卡，支持外部扩展，而工作存储器是集成在CPU中并且无法扩展的，在选择CPU时需根据控制方案的复杂程度预估可能使用的工作存储器大小并留有适当余量。选择装载存储器通常只需选择不小于工作存储器大小的存储卡即可。
3 通信接口
通信接口的功能是通过这些通信接口可以和监视器、 打印机、 其他的 PLC 或是计算机相连， 从而实现“PLC与上位机”或“PLC与PLC”之间的通信。通信接口可以集成在CPU模块上使用内部总线与CPU通信，也可以使用单独的通信接口模块通过外部总线与CPU通信。通信接口的选择首先确定通信对象接口的电气标准例如RS232、RS485、RJ45等，还需要确定使用的协议，常见的例如PROFINET，PROFIBUS总线协议，通过PROFINET和PROFIBUS总线，CPU可与分散在远端现场的输入输出单元进行数据交换，使PLC系统规模更易于扩充。
4 输入输出单元（I/O）
输入单元的作用是将按钮、行程开关或传感器等产生的信号输入 CPU，根据信号类型，输出单元的作用则是将 CPU 向外输出的信号转换成可以驱动外部执行元件的信号，以便控制接触器线圈等电器的通、断电。

西门子CPU1515-2 PN处理器

SIMATIC 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，SIMATIC S7-1500还针对所有CPU变量提供了广泛的跟
踪功能，既可用于实时诊断，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。

集成了安全功能

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

复制保护加强了安全防护，防止未经授权而复制程序块。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安全访
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授权的组态数据传输。

以太网通信处理器(CP 1543-1)通过防火墙为用户提供了附加访问保护，并可建立安全VPN连接(V12SP1
及更高版本)。

设计与操作

所有SIMATIC S7-1500 CPU都配有一个显示屏。通过该显示屏，用户可以读取所连接的任何模块的订货
号、固件版本和序列号等信息;另外，无需使用编程设备，即可在本地调整CPU的IP地址以及其它网络
设置。

错误消息以普通文本形式显示在显示屏上，从而有助于缩短停机时间。

所有
模块采用统一的前连接器，集成式电压跳线可形成灵活的电压组，简化了库存。

由于S7-1500安装导轨中集成了标准安装导轨，可方便地安装自动熔断器、继电器等附加组件。

在集中配置中，可通过信号模块对SIMATIC S7-1500控制器进行扩展。这样，通过节省空间的扩展，就
可以灵活适应每种应用。在将此款控制器推向市场时，市场上已有各种不同的模拟量和数字量模块。

使用用于数字量信号模块的系统电缆套件，可以快速、清晰地连接现场传感器和执行器(完全模块化连
接，包括前连接器模块、连接线和连接模块以及在开关柜内进行简便接线(灵活连接，包括带有预组装
的单线芯的前连接器。

另外，还为S7-1500提供了用于为模块提供24V电压的电源模块以及为内部模块电路供电的系统电源。

通过用于ET 200MP I/O系统的IM 155-5 PROFINET接口模块，可以使用多达30个信号、通信和工艺模块
。这样，S7-1500的组件和系统优点也适用于分布式配置。无论模块是在S7-1500控制器旁的一个集中
配置中运行，还是在通过ET 200MP实现的分布式配置中运行，在操作和系统功能方面，用户都看不到
任何差别。在这两种系统中采用的高性能背板总线都可缩短总线循环时间和响应时间，即使对于大型
站配置以及很高的数量结构，也是如此。