西門子CPU1518-4PN/DP

CPU 1518-4 PN/DP 是 S7-1500 CPU，具有極大容量程序及數(shù)據(jù)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(jié)構(gòu)的應(yīng)用中要求十分苛刻的任務(wù)。例如，它可以作為生產(chǎn)線中的中央控制器，也可用作具備高處理速度的機床控制器。

CPU 1518-4 PN/DP 可以用作 PROFINET IO 控制器，也可以用作分布式智能設(shè)備 （PROFINET 智能設(shè)備）。集成式 PROFINET IO IRT 接口設(shè)計為雙端換機以便在系統(tǒng)中設(shè)立總線型拓撲。
例如，具備獨立 IP 地址的其它兩個集成式 PROFINET 接口可以用來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隔離。附加的 PROFINET IO RT 設(shè)備可通過 PROFINET 接口 X2 進行連接，或以 I-設(shè)備的形式建立快速通信連接。X3 接口可用在數(shù)據(jù)速率為 1 Gbit/s 的傳輸當(dāng)中，比如用于與骨干網(wǎng)通信。分布式 I/O 可通過 PROFIBUS 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(biāo)準(zhǔn)化的 PLC-open 塊連接變頻器。

設(shè)計

The CPU 1518-4 PN/DP 的特點：

• 功能強大的處理器：
  該 CPU 的單條二進制命令的命令執(zhí)行時間可低至 1 ns。

• 大容量工作存儲器：
  4 MB，用于程序；20 MB，用于數(shù)據(jù)

• 采用 SIMATIC 存儲卡作為加裝存儲器；
  允許實現(xiàn)例如數(shù)據(jù)日志和歸檔等其它功能

• 靈活的擴展功能：
  單層組態(tài)多可支持 32 個模塊（CPU + 31 個模塊）

• 顯示器的功能為：

• 顯示概覽信息，例如，集成接口的 IP 地址、站名稱、高級別名稱、位置名稱等。

• 顯示器以及診斷確認和用戶消息

• 模塊信息顯示

• 顯示設(shè)置

• 顯示可由用戶定義的徽標(biāo)

• IP 地址設(shè)置

• 日期和時間設(shè)置

• 選擇操作模式

• 復(fù)位 CPU 至出廠設(shè)置

• 項目的備份與恢復(fù)

• 禁用/啟用顯示屏

• 啟用保護級別

• PROFINET IO IRT 接口和第二 PROFINET IO RT 接口可通過 PROFINET 與分布式 I/O 相連接

• 三個 PROFINET 接口均可用于網(wǎng)絡(luò)隔離；PROFINET 接口 X3 的數(shù)據(jù)傳輸率高達 1 Gbit/s

• PROFIBUS DP 接口用于通過 PROFIBUS 進行分布式 I/O 連接

功能

• 性能

• 指令處理速度更快, 取決于 CPU 型號、語言擴展和新的數(shù)據(jù)類型

• 由于背板總線速度顯著提高，CPU 的響應(yīng)時間縮短

• 功能強大的網(wǎng)絡(luò)連接：
  PROFINET IO IRT（2 端換機）作為標(biāo)準(zhǔn)接口。兩個附加 PROFINET 接口，用于（例如）網(wǎng)絡(luò)分離。附加的 PROFINET IO RT 設(shè)備可通過 PROFINET 接口 X2 進行連接，或以 I-設(shè)備的形式建立快速通信連接。X3 接口可用在數(shù)據(jù)速率為 1 Gbit/s 的傳輸當(dāng)中，比如用于與骨干網(wǎng)通信。

• 集成技術(shù)

• 通過標(biāo)準(zhǔn)化的塊 (PLCopen) 連接模擬驅(qū)動器和具有 PROFIdrive 功能的驅(qū)動器

• 支持速度控制軸和定位軸以及外部編碼器，各軸之間可實現(xiàn)位置精確的傳動

• 追蹤功能適用于所有 CPU 標(biāo)簽，既適用于實時診斷，也適用于偶發(fā)錯誤檢測；還可通過 CPU的網(wǎng)頁服務(wù)器來調(diào)用

• 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(shù)實現(xiàn)控制質(zhì)量

• 集成安全功能

• 通過密碼進行知識保護，防止未經(jīng)授權(quán)讀取和修改程序塊

• 通過復(fù)制保護，可綁定 SIMATIC 存儲卡的程序塊和序列號：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(quán)理念：
  與 HMI 設(shè)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(shù)據(jù)的更改和未授權(quán)傳輸。

• 設(shè)計與操作

• 顯示概覽信息：
  例如，站名稱，工廠標(biāo)識符，位置名稱，診斷信息，模塊信息，顯示設(shè)置。

• 顯示器上可能的操作：
  設(shè)置 CPU 或所連接以太網(wǎng)通信處理器的地址、設(shè)置日期和時間、選擇 CPU 的操作模式、復(fù)位 CPU 至默認設(shè)置、禁用/啟用顯示器、激活保護等級，確認消息，備份和恢復(fù)項目。

• 集成系統(tǒng)診斷

• 顯示屏上、TIA 博途中、HMI 設(shè)備上以及 Web 服務(wù)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(用來運行 CPU)

• 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(shù)創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲/讀取

• 數(shù)據(jù)記錄（歸檔）和配方

• 配方和歸檔以 csv 文件保存在 SIMATIC 存儲卡中；
  便于使用 Office 工具或通過 web 服務(wù)器，訪問工廠運行數(shù)據(jù)

• 通過網(wǎng)頁瀏覽器或 SD 讀卡器，可方便地訪問機器的組態(tài)數(shù)據(jù)（與控制器之間的雙向數(shù)據(jù)交換）

• 編程

• 使用 STEP 7 Professional V13 或更高版本進行編程

• 用于從 SIMATIC S7-300/S7-400 移植到 S7-1500 的移植工具；可基本上自動轉(zhuǎn)換程序代碼。記錄不可轉(zhuǎn)換的代碼，并可以手動進行調(diào)整

PROFIBUS插頭的使用

在PROFIBUS插頭上，有一個進線孔（In）和一個出線孔（Out），分別連接至前一個站和后一個站。

1.每個物理網(wǎng)段兩個終端站點上的插頭，需要將網(wǎng)線連接在進線口“In"，同時將終端電阻設(shè)置為“On"（如圖2）

2.位于網(wǎng)段中間的站點，需要依次將網(wǎng)線連接在進線口“In"和出線口“Out"，同時將終端電阻設(shè)置為（如圖2）

3.為了便于系統(tǒng)診斷和維護，建議至少每個網(wǎng)段的兩個終端站點處的插頭盡量使用帶編程口的（如圖1中左側(cè)接頭）

圖2 PROFIBUS插頭的連接和設(shè)置

4. 對于總線中終端設(shè)備采用接線方式連接（非profibus接頭）,采用如圖6所示自行連接終端電阻，或采用條目6中的有源終端電阻。

圖3 終端電阻的組成

5.當(dāng)處于終端位置的設(shè)備掉站或人為關(guān)閉時，標(biāo)準(zhǔn)接頭上的電阻也隨之失效。因此整體網(wǎng)絡(luò)在此終端將缺失終端電阻，并可能導(dǎo)致整體網(wǎng)絡(luò)的故障。

西門子提供有源終端電阻（6ES7 972-0DA00-0AA0）確保此終端位置的電阻一直有效。