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概述

• S7-1500 控制器產(chǎn)品系列中具有較大容量程序及數(shù)據(jù)存儲器的 CPU，適用于具有較高程序范圍和聯(lián)網(wǎng)要求的苛刻應(yīng)用。
• 可用于實現(xiàn)安全等級達(dá)到 IEC 61508 的 SIL 3 以及 ISO 13849 的 PLe 的故障安全功能。
• 具有*處理速度，適用于二進(jìn)制和浮點(diǎn)運(yùn)算
• 用于系列機(jī)器、機(jī)器以及工廠中的跨領(lǐng)域自動化任務(wù)
• C/C++ Runtime 用于在 CPU 1518-4 PN/DP ODK 中執(zhí)行用 C/C++ 實現(xiàn)的函數(shù)和算法。
• 在具有集中式和分布式 I/O 的生產(chǎn)線上作為集中式控制器使用
• 支持集中式和分布式配置中的 PROFIsafe
• PROFINET IO IRT 接口，帶 2 端口交換機(jī)
• PROFINET I/O 控制器，用于在 PROFINET 上運(yùn)行分布式 I/O
• 用于連接 CPU 作為 SIMATIC 或非西門子 PROFINET IO 控制器下的 PROFINET 設(shè)備的 PRIFINET I-Device
• 兩個附加 PROFINET 接口，具有用于網(wǎng)絡(luò)分隔的單獨(dú) IP 地址 PROFINET 接口 X2 可用于連接附加 PROFINET IO RT 設(shè)備或作為智能設(shè)備進(jìn)行快速通信。PROFINET 接口 X3 具有千兆數(shù)據(jù)傳輸速率的能力。
• PROFIBUS DP 主站接口
• OPC UA 服務(wù)器（數(shù)據(jù)訪問）作為運(yùn)行時選件，可輕易將 SIMATIC S7-1500 連接至第三方設(shè)備/系統(tǒng)
• 在 PROFIBUS 和 PROFINET 上實現(xiàn)等時同步模式
• 集成運(yùn)動控制功能，用于控制速度控制軸和定位軸，軸定位以及同步操作，支持外部編碼器，凸輪/凸輪軌道和探頭
• 用于診斷集成 Web 服務(wù)器，帶有創(chuàng)建用戶定義的 Web 站點(diǎn)的選項

注

運(yùn)行 CPU 所需的 SIMATIC 存儲卡。

應(yīng)用

CPU 1518F-4 PN/DP ODK 是功能強(qiáng)大的 S7-1500 CPU。該 CPU 的程序和數(shù)據(jù)存儲器容量極大，適用于既包含中央 I/O 還包含分布式自動化結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中的標(biāo)準(zhǔn)和故障安全型任務(wù)。例如，CPU 1518F-4 PN/DP ODK 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 ODK 能夠執(zhí)行由 C/C++ 高級語言創(chuàng)建的程序。這些功能可用 SIMATIC ODK（開放式開發(fā)工具包）1500S 或通過 Target 1500S^TM Simulink^® 來生成。這意味著，CPU 上可執(zhí)行以下 ODK 應(yīng)用程序：

• 集成現(xiàn)有由 C/C++ 語言實現(xiàn)的可復(fù)用開環(huán)和閉環(huán)控制代碼
• 集成基于模型的開發(fā)環(huán)境的控制代碼，比如由 SIMATIC Target 1500S^TM Simulink^® 生成的代碼
• 用 C/C++ 編寫與平臺無關(guān)的控制程序代碼

CPU 1518F-4 PN/DP ODK 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)計為雙端口交換機(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(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

CPU 1518F-4 PN/DP ODK 具有：

• 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)行時間可低至 1 ns。
• 大容量工作存儲器：
  6 MB 用于程序，20 MB 用于數(shù)據(jù)，20 MB 用于 ODK 應(yīng)用程序
• 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(kuò)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，如集成接口的 IP 地址、站名稱、設(shè)備名稱、位置標(biāo)識符等。
  • 顯示安全模式、后一次下載的總體簽名和日期（前面發(fā)生改變）。
  • 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)
  • 設(shè)置 IP 地址
  • 設(shè)置日期和時間
  • 選擇運(yùn)行模式
  • 將 CPU 復(fù)位為出廠設(shè)置
  • 項目的備份與恢復(fù)
  • 禁用/啟用顯示
  • 啟用保護(hù)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(dá) 1 Gbit/s
• PROFIBUS DP 接口用于通過 PROFIBUS 進(jìn)行分布式 I/O 連接
• 支持集中式和分布式配置中的 PROFIsafe

功能

• 性能
  • 指令處理速度更快，語言擴(kuò)展和新的數(shù)據(jù)類型取決于 CPU 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(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)連接：
    PROFINET IO IRT（2 端口交換機(jī)）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(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(jìn)行知識保護(hù)，防止未經(jīng)許可證讀取和修改程序塊
  • 通過復(fù)制保護(hù)，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(yùn)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(hù)：
    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(rèn)設(shè)置、禁用/啟用顯示器、激活保護(hù)等級，確認(rèn)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*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(jìn)行更新。
  • 集成在 CPU 的固件中，無須進(jìn)行特殊組態(tài)
• SIMATIC 存儲卡(用來運(yùn)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(yùn)行數(shù)據(jù)
  • 通過 Web 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 V14 及更高版本對標(biāo)準(zhǔn)程序部分進(jìn)行編程
  • 使用選件包“STEP 7 Safety Advanced”對安全相關(guān)程序部分進(jìn)行編程
  • 用于從 SIMATIC S7-300/S7-400 升級到 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(jìn)行調(diào)整。
  • S7-1200 程序可通過復(fù)制/粘貼轉(zhuǎn)移至 S7-1500
  • 執(zhí)行 ODK 功能：
    加載 ODK 函數(shù)庫，在實時環(huán)境中同步執(zhí)行函數(shù)