Найти тему
Adventory

Обзор контроллеров SIMATIC S7-1500. Часть 1. Центральные процессоры.

Оглавление

Общие сведения

  • Универсальный модульный высокопроизводительный контроллер со степенью защиты IP20
  • Применение в системах автоматизации циклических процессов во всех секторах промышленного производства
  • Широкая гамма модулей различного назначения, гибкое масштабирование под решение любых задач
  • Исключительно высокая производительность для контроллеров своего класса
  • Проектирование и программирование в среде TIA Portal
  • PROFINET в качестве основного системного интерфейса
  • Поддержка функций обновления встроенного программного обеспечения для всех модулей контроллера
  • Конструкция не требует обслуживания, работа с естественным охлаждением, отсутствие батарей.
  • Наличие исполнений аппаратуры для стандартных и тяжелых промышленных условий эксплуатации
-2

Два исполнения

Стандартное SIMATIC S7-1500

-3
  • Стандартные промышленные условия эксплуатации
  • Диапазон рабочих температур от 0 до +55 °C
  • Относительная влажность до 95% без появления конденсата
  • Монтаж в шкафы управления внутренней установки

Исполнение для тяжёлых условий эксплуатации SIPLUS Extreme S7-1500

-4
  • Тяжелые промышленные условия эксплуатации
  • Диапазон рабочих температур от -40 до +70 °C
  • Относительная влажность до 100%, допускается появление конденсата и льда на печатных платах и электронных компонентах
  • Защищён от воздействие химически, биологически и механически активных веществ
  • Монтаж в шкафы управления внутренней или наружной установки
Подробно о серии оборудования SIPLUS Extreme здесь:
SIPLUS extreme - всё что нужно знать о стойкости и надежности в тяжёлых условиях эксплуатации

Для контроллеров всех исполнений:

  • Одинаковое функциональное назначение однотипных модулей SIMATIC и SIPLUS Extreme
  • Одинаковый набор электрических и временных параметров модулей SIMATIC и SIPLUS Extreme
  • Одинаковые установочные размеры, способы монтажа и схемы подключения внешних цепей модулей SIMATIC и SIPLUS Extreme

Состав линейки модулей S7-1500

-5

Состав модулей

  • Модули центральных процессоров (CPU)
  • Модули ввода и вывода цифровых и аналоговых сигналов (SM)
  • Технологические модули для решения технологических задач (TM)
  • Коммуникационные модули (CM/CP)
  • Блоки питания нагрузки (PM) и системные блоки питания (PS)

Конструктивные особенности

Конструкция SIMATIC S7-1500/ ET 200MP

-6
  • Профильная шина S7-1500 в качестве механической основы контроллеров S7-1500/ станций ET 200MP
  • Формирование внутренней шины с помощью U-образных шинных соединителей
  • Подключение внешних цепей через съемные фронтальные соединители, гибкие соединители или модульные соединители SIMATIC TOP Connect
  • Механическое кодирование фронтальных соединителей
  • Фиксация модулей в рабочих положениях встроенными в их корпуса винтами
  • До 32 модулей расширения на контроллер S7-1500/ станцию ET 200MP
-7

Фронтальные соединители

-8
  • Съемные фронтальные соединители для подключения внешних цепей соответствующих модулей
  • Наличие модификаций для модулей шириной 25 или 35 мм
  • Фронтальные штекеры для модулей шириной 35 мм заказываются отдельно и имеют модификации с контактами под винт или с отжимными контактами
  • Модули шириной 25 мм поставляются в комплекте с фронтальными штекерами с отжимными контактами
  • Поддержка функций механического кодирования фронтальных соединителей для исключения ошибок при замене модулей
  • Подключение внешних цепей проводниками сечением от 0.25 до 1.5 кв.мм

Гибкие соединители

-9
  • Гибкие соединители для быстрого монтажа шкафов управления
  • Стандартный фронтальный соединитель с подключенным жгутом из 20 или 40 проводов сечением 0.5 кв.мм
  • Наличие модификаций с изоляцией проводников, отвечающих требованиям различных стандартов
  • Рабочее напряжение =24 В, длительно допустимый ток на один проводник 1.5 А
  • Наличие маркировки проводов со свободной стороны жгута в соответствии с номерами контактов на фронтальном соединителе
  • Стандартные длины жгутов 2.5, 3.2, 5, 6.5, 8 и 10 м

Модульные соединители SIMATIC TOP Connect

-10
  • Быстрое и простое соединение всех компонентов, снижение количество ошибок при монтаже шкафов управления
  • Модульная конструкция, включающая в свой состав:
    - фронтальный соединитель специальной конструкции - для установки на цифровой и аналоговый модуль;
    - готовый обычный или экранированный соединительный кабель длиной до 10 м;
    - от 1 до 4 терминальных модулей различной конструкции для подключения внешних цепей
  • Наличие терминальных модулей с встроенными промежуточными реле и оптронами
Модульные соединители SIMATIC TOP Connect
Модульные соединители SIMATIC TOP Connect

Заземление экранов кабелей

-12

Индивидуальные элементы заземления экранов соединительных кабелей для модулей соответствующих типов

Защитные крышки

-13

Два фиксированных положения защитных крышек:

  • Для жгутов из проводников с тонкой изоляцией
  • Для жгутов из проводников с толстой изоляцией

Профильные шины S7-1500

-14

Универсальная профильная шина для установки модулей S7-1500 и компонентов для установки на стандартную 35 мм профильную шину

Семейства центральных процессоров S7-1500

Стандартные CPU

-15

CPU 1511-1 PN
CPU 1513-1 PN
CPU 1515-2 PN
CPU 1516-3 PN/DP
CPU 1517-3 PN/DP
CPU 1518-4 PN/DP

Решение стандартных задач автоматического управления

F-CPU

-16

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

Решение стандартных задач автоматического управления, построение отказобезопасных (Safety) F-систем

Компактные CPU

-17

CPU 1511C-1 PN
CPU 1512C-1 PN

Решение стандартных задач автоматического управления, CPU имеют встроенных входа-выхода цифровых и аналоговых сигналов

Технологические T(F)-CPU

-18

CPU 1511T(F)-1 PN
CPU 1515T(F)-2 PN
CPU 1516T(F)-3 PN/DP
CPU 1517T(F)-3 PN/DP

Решение задач управления перемещением с поддержкой или без поддержки отказобезопасных функций.

Ссылка на подробный обзор SIMATIC S7-1500T (F) в конце статьи

Технологические D(ТF) - CPU в формфакторе приводов SINAMICS S120

-19

CPU 1504D TF
CPU 1507D TF

Решение задач управления перемещением с поддержкой отказобезопасных функций. Имеет встроенный модуль управления приводом CU320.

Ссылка на подробный обзор SIMATIC S7-1500D в конце статьи

R-CPU для программного резервирования

-20

CPU 1513R-1 PN
CPU 1515R-2 PN

Решение стандартных задач автоматического управления, построение систем с программным резервированием центральных процессоров S7-1500

Ссылка на подробный обзор SIMATIC S7-1500R в конце статьи

H-CPU для аппаратного резервирования.

-21

CPU 1517H-3 PN

Решение стандартных задач автоматического управления, построение систем с аппаратным резервированием центральных процессоров S7-1500

Ссылка на подробный обзор SIMATIC S7-1500Н в конце статьи

MFP-CPU Многофункциональная платформа

-22

CPU 1518(F)-4 PN/DP MFP

-23

Функциональность

  • Производительность и объемы памяти центральных процессоров CPU 1518
  • Дополнительная рабочая память для приложений C/C++ объемом 50 Мбайт
  • Использование кодов C/C++ в программах STEP 7 методом вызова программных блоков
  • Встроенная, предварительно сконфигурированная операционная система с фиксированным программируемым интерфейсом (API)
  • Параллельный с выполнением программы STEP 7 запуск приложений C/C++
  • Использование приложений C/C++ реального масштаба времени и приложений, не использующих этого режима
  • Реализация сложных вычислительных алгоритмов, задач автоматического регулирования, поддержки дополнительных коммуникационных протоколов, непосредственного обмена данными с базами данных и т.д.
  • Разработка приложений C/C++ в среде SIMATIC ODK 1500S с eclipse/ Target 1500S
  • Программные коды на языках высокого уровня C/C++ могут быть использованы: - как функциональные библиотеки CPU (код - C/C++, для синхронного выполнения в CPU - runtime), вызываемые из программы STEP 7 - как отдельные приложения, выполняемые в - среде C/C++ runtime параллельно с CPU runtime
-24

CPU S7-1500S(F) программные CPU на основе промышленных ПК

-25

CPU 1505S (F)
CPU 1507S (F)

Решение стандартных задач автоматического управления, построение F-систем, программирование на стандартных языках IEC, а также на языках C/C++

Процессоры исполнения исполнения SIPLUS

-26

Конструкция на примере CPU 1516-3 PN/DP

-27

Конструкция на основе CPU 1512C-1 PN

-28

Краткие технические данные

-29
-30
-31
-32

Системная диагностика

-33
  • Обеспечение доступа к диагностической информации при переводе центрального процессора в режим STOP
  • Встроенная система непрерывной диагностики компонентов системы автоматизации
  • Поддержка функций диагностики на уровне системной службы CPU
  • Автоматическое обновление диагностической информации для всей новой аппаратуры семейств SIMATIC, SIMOTION и SINAMICS
  • Автоматическое обновление данных и однородное отображение диагностической информации на экранах панелей операторов SIMATIC Comfort Panel, компьютерных систем визуализации и SCADA систем WinCC, а также в веб-сервере

Кибербезопасность и защита данных и ноу-хау

-34
  • Защита паролем от несанкционированного чтения и модификации программных блоков
  • Шифрование конфиденциальных данных проекта
  • Защита ноу-хау путем привязки программных блоков к номеру карты памяти или к номеру центрального процессора
  • Четыре уровня прав доступа к системе автоматизации. Четвертый уровень имеет парольный доступ для установки HMI соединений, загрузки/ выгрузки проекта и обновления встроенного программного обеспечения модулей
  • Использование CP 1543-1 для защищенного коммуникационного обмена данными (firewall, VPN, HTTPS, FTPS, ESMTP, …)

Встроенные технологические функции

Управление перемещением

-35
  • Гибкие возможности подключения приводов через PROFINET, PROFIBUS, аналоговые или дискретные каналы ввода-вывода
  • Конфигурируемые PLC-open совместимые блоки для управления перемещением
  • Широкий набор диагностических функций, отображение ошибок в приборах и системах SIMATIC HMI

ПИД регулирование

-36
  • Поддержка: универсальных и 3-позиционных ПИД регуляторов, а также ПИД регуляторов температуры
  • Простой запуск с автоматической настройкой параметров и оптимизацией работы регулятора
  • Встроенные функции отказобезопасности

Трассировка

-37
  • Регистрация до 16 переменных на трассировку
  • До 4 независимых заданий на трассировку
  • Сбор данных в реальном масштабе времени
  • Сохранение результатов трассировки в SMC (Simatic Memory Card) и их просмотр в веб-сервере
  • Включение в трассировку формул для расчета параметров

Дисплеи центральных процессоров

  • Защита доступа к дисплею с помощью пароля
  • Установка и удаления дисплея во время работы
  • Установка/ изменение параметров настройки (IP адресов, имен станций, времени и т.д.) без использования программатора
  • Отображение информации о составе используемой аппаратуры и версиях встроенного программного обеспечения модулей в системах локального и распределенного ввода-вывода
  • Отображение информации о состоянии системы
  • Отображение диагностической информации и аварийных сообщений с возможностью их квитирования
  • Отображение изменений переменных
  • Создание резервных копий/ восстановление данных с SMC при переводе CPU в состояние STOP

SIMATIC Memory Card (SMC) для аппаратных CPU и SIMATIC ET 200SP

-38

Форматирование SMC утилитами Windows приводит к потере ее работоспособности в контроллере!!!

Предварительно отформатированная (FAT32) SD карта емкостью 4, 12, 24, 256 Мбайт, 2 или 32 Гбайт, используемая:

  • в качестве загрузочной памяти контроллера или транспортируемого носителя данных;
  • для архивирования данных и сохранения рецептур, сохранения резервных копий/ восстановления данных, сохранения/ воспроизведения результатов трассировки сохранения веб-страниц пользователя;
  • для защиты программных блоков от несанкционированного копирования и тиражирования
  • для обновления встроенного программного обеспечения модулей контроллера
  • для необслуживаемого сохранения данных при перебоях в питании контроллера

Встроенный интерфейс PROFINET центральных процессоров

-39
  • Системный интерфейс для загрузки/ выгрузки проектов, а также диагностики контроллера
  • Обмен данными через PROFINET IO в режимах RT/IRT с поддержкой функций контроллера, интеллектуального и/или общего прибора ввода-вывода, а также протоколов MRP/MRPD при работе в кольцевых сетях
  • Поддержка S7 функций связи в режиме S7 клиента или сервера
  • Поддержка открытого обмена данными через Industrial Ethernet на основе транспортных протоколов TCP/IP, ISO-on-TCP и UDP
  • Поддержка функций клиента или сервера MODBUS TCP/IP (функции 01…06, 11, 15 и 16)
  • Поддержка доступа к веб-серверу центрального процессора
  • Функций OPC UA клиента (CPU с FW 2.5 и выше) или сервера (CPU с FW 2.0 и выше)

Коммуникационные ресурсы центральных процессоров

-40
  • От 96 до 384 коммуникационных соединений на контроллер
  • От 64 до 192 коммуникационных соединений на центральный процессор

Встроенный веб-сервер

-41

Стандартные веб-страницы с доступом:

  • к идентификационным данным CPU и модулей контроллера;
  • к информации о сетевых адресах и статистикой работы сети;
  • к просмотру переменных центрального процессора и состояний входов и выходов;
  • к просмотру содержимого архивов и рецептов в памяти CPU или в SMC. Просмотр результатов трассировки, сохраненных в SIMATIC Memory Card
  • центру обновления встроенного программного обеспечения;
  • к содержимому буфера диагностических сообщений;
  • к специальной странице для технологических функций;
  • к изменению режимов работы CPU и подтверждению получения сообщений

Также:

  • Поддержка русского языка
  • Поддержка веб-страниц пользователя
  • Создание резервных копий, восстановление данных контроллера с SIMATIC Memory Card
  • HTTPS доступ к серверу

Получение доступа к веб-серверу с помощью браузеров:

  • Internet Explorer от V8;
  • Mozilla Firefox от V22;
  • Google Chrome от V33;
  • Mobile Safari и Chrome для iOS от V8;
  • Android Browser и Android Chrome для OC JellyBean
Полезные ссылки:
Обзор контроллера SIMATIC S7-1500 T-CPU
Обзор контроллера SIMATIC S7-1500D с CU SINAMICS S120
Обзор резервируемых контроллеров SIMATIC S7-1500 R/H
Продолжение обзора:
Обзор SIMATIC S7-1500. Часть 2 Модули расширения и программное обеспечение.

При подготовке публикации использовались материалы и изображения SIEMENS AG

<-