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CPU 1517TF-3 PN/DP功能应用及设计

时间:2022-11-18      阅读:384

  • S7-1500 系列控制器产品中的 CPU 拥有大容量的程序和数据存储器,适用于对程序作用域、性能和网络功能具备极要求的苛刻型应用。

  • 可用于实现安全等级达到 SIL 3 (IEC 61508) 以及 PLe (ISO 13849) 的故障安全功能。

  • 具有较高处理速度,适用于二进制和浮点运算

  • 用于系列机器、专用机器以及工厂中的跨领域自动化任务

  • 在具有集中式和分布式 I/O 的生产线上作为集中式 PLC 使用

  • PROFINET IO IRT 接口,带 2 端口交换机

  • PROFINET I/O 控制器,用于经由 PROFINET 控制分布式 I/O。

  • PROFINET 智能设备用于连接 CPU 以作为 SIMATIC 或非西门子 PROFINET IO 控制器下的智能 PROFINET 设备

  • 配备单独 IP 地址的附加 PROFINET 接口可用于网络隔离,或用于连接更多 PROFINET IO RT 设备,又或者作为 I-设备用于高速通信。

  • PROFIBUS DP 主站接口

  • 作为运行系统选件的 OPC UA 服务器和客户机,用于方便地将 SIMATIC S7-1500 连接到非西门子设备/系统,具有以下功能:

    • OPC UA Data Access

    • OPC UA Security

    • OPC UA Methods Call

    • 支持 OPC UA Companion Specifications

  • PROFIBUS 和 PROFINET 上的集中式和分布式等时同步模式

  • 集成运动控制功能,用于控制速度控制,定位和同步轴(电子齿轮和电子凸轮),支持外部编码器,输出凸轮/凸轮轨道和探头
    用于通过最多 4 个插补轴实现运动控制的工艺对象,如笛卡尔门架、Delta 拣选机、滚轴拣选机、关节臂、圆柱坐标机械手、三脚架拣选机和 SCARA。
    还支持用户自定义运动系统。

  • 用于多个 SIMATIC S7-1500T 控制器同步的跨 PLC 同步操作

  • 用于诊断集成 Web 服务器,带创建用户自定义 Web 页面的选项

运行 CPU 所需的 SIMATIC 存储卡。

应用

CPU 1517TF-3 PN/DP 是具有极大容量程序及数据存储器的 CPU,适用于除集中式 I/O 外还包含分布式自动化结构的应用中要求十分苛刻的任务。

可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系统(PROFINET I-Device)。集成式 PROFINET IO IRT 接口设计为双端口交换机以便在系统中设立总线型拓扑。

配备单独 IP 地址的额外集成 PROFINET 接口可用于网络隔离,或用于连接更多 PROFINET IO RT 设备,又或者作为 I-设备用于高速通信。

分布式 I/O 可通过 PROFIBUS 以及集成 PROFIBUS 接口进行连接。

另外,CPU 还提供全面的控制功能,并能够通过标准化的 PL-Copen 块连接变频器。

此外,多个 SIMATIC S7-1500T 控制器可以通过跨 PLC 同步操作实现相互同步。

设计

CPU 1517TF-3 PN/DP 功能:

  • 功能强大的处理器:
    该 CPU 的单条二进制命令的命令执行时间可低至 2 ns。

  • 大容量工作存储器:
    3 MB,用于程序;8 MB,用于数据

  • 采用 SIMATIC 存储卡作为加装存储器;
    允许实现例如数据日志和归档等其它功能

  • 灵活的扩展功能:
    单层组态最多可支持 32 个模块(CPU + 31 个模块)

  • 显示器的功能为:

    • 显示概览信息,如集成接口的 IP 地址、站名称、设备名称、位置标识符等。

    • 显示安全模式、最后一次下载的总体签名和日期(前面发生改变)。

    • 显示器以及诊断确认和用户消息

    • 模块信息显示

    • 显示设置

    • 显示可由用户定义的徽标

    • 设置 IP 地址

    • 设置日期和时间

    • 选择运行模式

    • 将 CPU 复位为出厂设置

    • 项目的备份与恢复

    • 禁用/启用显示

    • 启用保护级别

  • PROFINET IO IRT 接口和第二 PROFINET IO RT 接口可通过 PROFINET 与分布式 I/O 相连接

  • PROFINET 接口之间的网络分隔

  • PROFIBUS DP 接口用于通过 PROFIBUS 进行分布式 I/O 连接

功能

  • 性能

    • 指令处理速度更快,取决于 CPU 型号、语言扩展和新的数据类型

    • 由于背板总线速度显著提高,CPU 的响应时间缩短

    • 高性能网络连接:
      每个 CPU 均标配 PROFINET IO IRT(双端口交换机)标准接口。另外,CPU 1517T-3 PN/DP 还具有 PROFINET 接口,例如,用于网络分隔、连接其它 PROFINET IO RT 设备或作为智能设备进行高速通信。

  • 集成技术

    • 通过标准化运动控制指令 (PLCopen) 来控制具有 PROFIdrive 功能的驱动和带模拟量设定值接口的驱动

    • SIMATIC S7-1500 T-CPU 提供了以下运动控制功能:
      速度控制轴、定位轴、同步轴、外部编码器、输出凸轮、凸轮轨迹、探头、扩展同步动作功能(指或不定同步位置进行同步,设定值或实际值连接,主值在从轴上的移动,凸轮系统)、循环凸轮、最多 4 个编码器或测量系统(作为位置控制用的实际位置)
      从应用程序循环指运动向量(MotionIn 接口)
      用于通过最多 4 个插补轴实现运动控制的工艺对象,如笛卡尔门架、Delta 拣选机、滚轴拣选机、关节臂、圆柱坐标机械手、三脚架拣选机和 SCARA。
      支持用户自定义运动。

    • 用于多个 SIMATIC S7-1500T 控制器同步的跨 PLC 同步操作

    • 追踪功能适用于所有 CPU 标签,既适用于实时诊断,也适用于偶发错误检测;还可通过 CPU的网页服务器来调用

    • 全面的控制功能,例如,通过便于组态的块可自动优化控制参数实现优控制质量

  • 集成安全功能

    • 通过密码进行专有技术保护,防止未经许可证读取和修改程序块

    • 通过复制保护,可绑定 SIMATIC 存储卡的程序块和序列号:只有在将组态的存储卡插到 CPU 中时,该程序块才可运行。

    • 4 级授权理念:
      也可以对与操作员面板的通信进行限制。

    • 操作保护:
      控制器可以识别工程组态数据的更改和未授权传输。

  • 设计与操作

    • 显示概览信息:
      例如,站名称、工厂名称、位置标识符、诊断信息、模块信息、显示设置。

    • 显示器上可能的操作:
      设置 CPU 或者所连接以太网通信处理器的地址、设置日期和时间、选择 CPU 的操作模式、复位 CPU 至默认设置、禁用/启用显示器、激活保护等级,确认消息,备份和恢复项目

  • 集成系统诊断

    • 显示器上、TIA Portal 中、操作员面板上以及 Web 服务器上以纯文本形式一致显示系统诊断信息(甚至能显示来自变频器的消息),即使 CPU 处于停止模式也会进行更新。

    • 集成在 CPU 的固件中,无须进行专门组态

  • SIMATIC 存储卡(用来运行 CPU)

    • 用作插入式装载存储器,或用于更新固件。

    • 用于存储附加文档或 csv 文件(用于配方和归档)

    • 通过用户程序的系统函数,实现数据存储/读取

  • 数据记录(归档)和配方

    • 配方和归档以 csv 文件形式保存在 SIMATIC 存储卡上;
      便于使用 Office 工具及通过 Web 服务器来访问工厂运行数据

    • 通过 Web 浏览器或 SD 读卡器,可方便地访问机器的组态数据(与 PLC 之间的双向数据交换)

  • 编程

    • 使用 STEP 7 Professional V14 及以上版本进行编程

    • S7-1200 程序可通过复制/粘贴转移至 S7-1500

  • 对故障安全程序部分进行编程

    • 使用选件包“STEP 7 Safety Advanced”对安全型程序部分进行编程。

技术规范

商品编号

6ES7517-3UP00-0AB0


CPU 1517TF-3 PN/DP, 3MB prog., 8MB data

一般信息


产品类型标志

CPU 1517TF-3 PN/DP

硬件功能状态

FS10

固件版本

V2.9

产品功能


  • ● I&M 数据

是的; I&M0 至 I&M3

  • ● 时钟同步模式

是的; 分布式和集中式;带最小组织块,6 个 250 µs 循环(分布式)和 1 ms(集中式)

附带程序包的


  • ● STEP 7 TIA 端口,可组态 / 已集成,自版本

V17(固件 V2.9)/ V14(固件 V2.0)及以上版本

配置控制


通过数据组

是的

显示


屏幕对角线 [cm]

6.1 cm

操作元件


按键数量

6

运行模式开关

1

电源电压


额定值 (DC)

24 V

允许范围,下限 (DC)

19.2 V

允许范围,上限 (DC)

28.8 V

反极性保护

是的

电源和电压断路跨接


  • ● 停电/断电跨接时间

5 ms

  • ● 重复率,最小值

1/s

输入电流


耗用电流(额定值)

1.55 A

接通电流,最大值

2.4 A; 额定值

I²t

0.02 A²·s

功率


背板总线上的馈电功率

12 W

来自背板总线的功耗(达到均衡)

30 W

功率损失


功率损失,典型值

24 W

存储器


SIMATIC 存储卡插槽数量

1

需要 SIMATIC 存储卡

是的

工作存储器


  • ● 集成(用于程序)

3 Mbyte

  • ● 集成(用于数据)

8 Mbyte

装载存储器


  • ● 插拔式(SIMATIC 存储卡),最大值

32 Gbyte

缓冲


  • ● 免维护

是的

CPU-处理时间


对于位运算,典型值

2 ns

对于字运算,典型值

3 ns

对于定点运算,典型值

3 ns

对于浮点运算,典型值

12 ns

CPU-组件


元素数量(总数)

12 000; 程序块 (OB、FB、FC、DB) 和 UDT

DB


  • ● 编号范围

1 ... 60 999;划分如下:用户可用编号范围:1 ... 59 999 和由 SFC 86 创建的数据块的编号范围:60 000 ... 60 999

  • ● 容量,最大值

8 Mbyte; 对于绝对寻址的数据库,最大容量为 64 KB

FB


  • ● 编号范围

0 ... 65 535

  • ● 容量,最大值

1 Mbyte

FC


  • ● 编号范围

0 ... 65 535

  • ● 容量,最大值

1 Mbyte

OB


  • ● 容量,最大值

1 Mbyte

  • ● 可用循环 OB 数量

100

  • ● 时间报警 OB 数量

20

  • ● 延迟报警 OB 数量

20

  • ● 唤醒警告 OB 数量

20; 带最小组织块,3 个 100 µs 循环

  • ● 过程报警 OB 数量

50

  • ● DPV1 报警 OB 的数量

3

  • ● 等时模式 Ob 数量

3

  • ● 技术同步警告 OB 数量

2

  • ● 启动 OB 数量

100

  • ● 异步错误 OB 数量

4

  • ● 同步错误 OB 数量

2

  • ● 诊断报警 OB 的数量

1

嵌套深度


  • ● 每个优先等级

24; 在 F 模块中最多可为 8 个

计数器、定时器及其剩磁


S7 计数器


  • ● 数量

2 048

剩磁


  • — 可调整

是的

IEC 计数器


  • ● 数量

任意(仅由系统内存进行限制)

剩磁


  • — 可调整

是的

S7 时间


  • ● 数量

2 048

剩磁


  • — 可调整

是的

IEC 计时器


  • ● 数量

任意(仅由系统内存进行限制)

剩磁


  • — 可调整

是的

数据范围及其剩磁


保留的数据范围(包括时间、计数器、标记),最大值

768 kbyte; 总计;针对存储器、计时器、计数器、数据库和技术数据(轴)的可用剩磁存储器:700 KB

扩展的保留数据范围(包括时间、计数器、标记),最大值

8 Mbyte; 使用 PS 60 W 24/48/60 V DC HF 时

标记


  • ● 容量,最大值

16 kbyte

  • ● 定时标记数量

8; 8 个时钟存储器二进制位 bit 合而为一个时钟存储器字节 byte

数据组件


  • ● 可调整剩磁

是的

  • ● 预设剩磁

本地数据


  • ● 每个优先等级,最大值

64 kbyte; 每个块最大 16 KB

地址范围


IO 模块数量

16 384; 模块 / 子模块的最大数量


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