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(chǔ)器的 CPU，適用于除集中式 I/O 外還包含分布式自動(dòng)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(jī)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(jì)為雙端換機(jī)以便在系統(tǒng)中設(shè)立總線型拓?fù)洹?br/>例如，具備獨(dú)立 IP 地址的其它兩個(gè)集成式 PROFINET 接口可以用來實(shí)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(jìn)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(jìn)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(jì)

The CPU 1518-4 PN/DP 的特點(diǎn)：

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

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

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

• 靈活的擴(kuò)展功能：
  單層組態(tài)多可支持 32 個(gè)模塊（CPU + 31 個(gè)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(jí)別名稱、位置名稱等。

• 顯示器以及診斷確認(rèn)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(shí)間設(shè)置

• 選擇操作模式

• 復(fù)位 CPU 至出廠設(shè)置

• 項(xiàng)目的備份與恢復(fù)

• 禁用/啟用顯示屏

• 啟用保護(hù)級(jí)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(gè) 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(dá) 1 Gbit/s

• PROFIBUS DP 接口用于通過 PROFIBUS 進(jìn)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(hào)、語(yǔ)言擴(kuò)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(shí)間縮短

• 功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)連接：
  PROFINET IO IRT（2 端換機(jī)）作為標(biāo)準(zhǔn)接口。兩個(gè)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(jìn)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(dòng)器和具有 PROFIdrive 功能的驅(qū)動(dòng)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(shí)現(xiàn)位置精確的傳動(dòng)

• 追蹤功能適用于所有 CPU 標(biāo)簽，既適用于實(shí)時(shí)診斷，也適用于偶發(fā)錯(cuò)誤檢測(cè)；還可通過 CPU的網(wǎng)頁(yè)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(dòng)優(yōu)化控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)控制質(zhì)量

• 集成安全功能

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

• 通過復(fù)制保護(hù)，可綁定 SIMATIC 存儲(chǔ)卡的程序塊和序列號(hào)：只有在將配置的存儲(chǔ)卡插到 CPU 中時(shí)，該程序塊才可運(yùn)行。

• 4-級(jí) 授權(quán)理念：
  與 HMI 設(shè)備的通信也會(huì)受到限制。

• 操作保護(hù)：
  控制器可以識(shí)別工程組態(tài)數(shù)據(jù)的更改和未授權(quán)傳輸。

• 設(shè)計(jì)與操作

• 顯示概覽信息：
  例如，站名稱，工廠標(biāo)識(shí)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(shí)間、選擇 CPU 的操作模式、復(fù)位 CPU 至默認(rèn)設(shè)置、禁用/啟用顯示器、激活保護(hù)等級(jí)，確認(rèn)消息，備份和恢復(fù)項(xiàng)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(huì)進(jìn)行更新。

• 集成在 CPU 的固件中，無須進(jìn)行特殊組態(tài)

• SIMATIC 存儲(chǔ)卡(用來運(yùn)行 CPU)

• 用作插入式裝載存儲(chǔ)器，或用于更新固件。

• 還可用于存儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)/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(chǔ)卡中；
  便于使用 Office 工具或通過 web 服務(wù)器，訪問工廠運(yùn)行數(shù)據(jù)

• 通過網(wǎng)頁(yè)瀏覽器或 SD 讀卡器，可方便地訪問機(jī)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(jìn)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(dòng)轉(zhuǎn)換程序代碼。記錄不可轉(zhuǎn)換的代碼，并可以手動(dòng)進(jìn)行調(diào)整

PROFIBUS插頭的使用

在PROFIBUS插頭上，有一個(gè)進(jìn)線孔（In）和一個(gè)出線孔（Out），分別連接至前一個(gè)站和后一個(gè)站。

1.每個(gè)物理網(wǎng)段兩個(gè)終端站點(diǎn)上的插頭，需要將網(wǎng)線連接在進(jìn)線口“In”，同時(shí)將終端電阻設(shè)置為“On”（如圖2）

2.位于網(wǎng)段中間的站點(diǎn)，需要依次將網(wǎng)線連接在進(jìn)線口“In”和出線口“Out”，同時(shí)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(hù)，建議至少每個(gè)網(wǎng)段的兩個(gè)終端站點(diǎn)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(duì)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(shí)，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。