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西门子CPU 1511-1 PN
发布时间： 2018-12-10 点击次数： 1098次概述
- S7-1500 控制器产品系列中的入门级 CPU
- 适用于对程序范围和处理速度具有中等要求的应用
- 在具有集中式和分布式 I/O 的生产线上作为集中式控制器使用
- PROFINET IO IRT 接口，带 2 端口交换机
- PROFINET I/O 控制器，用于在 PROFINET 上运行分布式 I/O
- 用于连接 CPU 作为 SIMATIC 或 非西门子 PROFINET I/O 控制器下的 PROFINET 设备的 PRIFINET 智能设备
- OPC UA 服务器（数据访问）作为运行时选件，可轻易将 SIMATIC S7-1500 连接至第三方设备/系统
- 等时同步模式
- 集成运动控制功能，用于控制速度控制轴和定位轴，支持外部编码器，凸轮/凸轮轨道和探头
- 用于诊断集成 Web 服务器，带有创建用户定义的 Web 站点的选项
注：
SIMATIC 存储卡（用来运行 CPU）
应用
CPU 1511-1 PN 是经济型入门级 CPU，用于不连续生产技术中对处理速度和响应速度要求不高的应用。 CPU 1511-1 PN/DP 可以用作 PROFINET IO 控制器，也可以用作分布式智能设备 （PROFINET 智能设备）。 集成式 PROFINET IO IRT 接口设计为 2-端口交换机以便在系统中设立总线型拓扑。 另外，CPU 通过易组态的块提供全面控制功能，以及通过标准化 PLC-open 块 提供连接至驱动器的能力。
设计
CPU 1511-1 PN 的特点：
- 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 60 ns。 - 大容量工作存储器：
150KB，用于程序；1 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，例如，集成接口的 IP 地址、站名称、别名称、位置名称等。
- 显示器以及诊断确认和用户消息
- 模块信息显示
- 显示可由用户定义的徽标
- 显示设置
- IP 地址设置
- 日期和时间设置
- 选择操作模式
- 复位 CPU 至出厂设置
- 项目的备份与恢复
- 禁用/启用显示屏
- 启用保护级别
- PROFINET IO IRT 接口用于通过 PROFINET 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
- 功能强大的网络连接：
每个 CPU 均标配PROFINET IO IRT（2 端口交换机）标准接口。
- 集成技术
- 通过标准化的块 (PLCopen) 连接模拟驱动器和具有 PROFIdrive 功能的驱动器
- 支持速度控制轴和定位轴以及外部编码器，各轴之间可实现位置的传动，凸轮/凸轮轨道和探头
- 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控制质量
- 集成安全功能
- 通过密码进行知识保护，防止未经授权读取和修改程序块
- 通过复制保护，可绑定 SIMATIC 存储卡的程序块和序列号：只有在将配置的存储卡插到 CPU 中时，该程序块才可运行。
- 4-级 授权理念：
与 HMI 设备的通信也会受到限制。 - 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，工厂标识符，位置名称，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。
- 显示概览信息：
- 集成系统诊断
- 显示屏上、TIA 博途中、HMI 设备上以及 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，无须进行特殊组态
- 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。
- 还可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创建数据块实现数据存储/读取
- 数据记录（归档）和配方
- 配方和归档以 csv 文件保存在 SIMATIC 存储卡中；
便于使用 Office 工具或通过 web 服务器，访问工厂运行数据 - 通过网页浏览器或 SD 读卡器，可方便地访问机器的组态数据（与控制器之间的双向数据交换）
- 配方和归档以 csv 文件保存在 SIMATIC 存储卡中；
- 编程
- 使用 STEP 7 Professional V12 或更高版本进行编程
- 用于从 SIMATIC S7-300/S7-400 移植到 S7-1500 的移植工具；可基本上自动转换程序代码。记录不可转换的代码，并可以手动进行调整。
- STEP 7 V11 项目可在兼容模式下继续和 STEP 7 V12 组合使用 。
- S7-1200 程序可通过复制/粘贴手段转移至 S7-1500
技术规范
商品编号
6ES7511-1AK02-0AB0
一般信息
产品类型标志
CPU 1511-1 PN
硬件功能状态
FS01
固件版本
V2.5
附带程序包的
● STEP 7 TIA 端口，可组态 / 已集成，自版本
15 版
配置控制
通过数据组
是
显示
屏幕对角线 [cm]
3.45 cm
操作元件
按键数量
8
运行模式按键
2
电源电压
电源的电压类型
24 V DC
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
电源和电压断路跨接
● 停电/断电跨接时间
5 ms
● 重复率，小值
1/s
输入电流
耗用电流（额定值）
0.7 A
耗用电流，大值
0.95 A
接通电流，大值
1.9 A; 额定值
I²t
0.02 A²·s
功率
背板总线上的馈电功率
10 W
来自背板总线的功耗（达到均衡）
5.5 W
功率损失
功率损失，典型值
5.7 W
存储器
SIMATIC 存储卡插槽数量
1
需要 SIMATIC 存储卡
是
工作存储器
● 集成（用于程序）
150 kbyte
● 集成（用于数据）
1 Mbyte
装载存储器
● 插拔式（SIMATIC 存储卡），大值
32 Gbyte
缓冲
● 免维护
是
CPU-处理时间
对于位运算，典型值
60 ns
对于字运算，典型值
72 ns
对于定点运算，典型值
96 ns
对于浮点运算，典型值
384 ns
CPU-组件
元素数量（总数）
2 000; 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，大值
1 Mbyte; 如果模块访问未经优化，数据库的大容量为 64 KB
FB
● 编号范围
0 ... 65 535
● 容量，大值
150 kbyte
FC
● 编号范围
0 ... 65 535
● 容量，大值
150 kbyte
OB
● 容量，大值
150 kbyte
● 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; 带小组织块，3 个 500 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
1
● 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
计数器、定时器及其剩磁
S7 计数器
● 数量
2 048
剩磁
— 可调整
是
IEC 计数器
● 数量
任意（仅由系统内存进行限制）
剩磁
— 可调整
是
S7 时间
● 数量
2 048
剩磁
— 可调整
是
IEC 计时器
● 数量
任意（仅由系统内存进行限制）
剩磁
— 可调整
是
数据范围及其剩磁
保留的数据范围（包括时间、计数器、标记），大值
128 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： 88 KB
扩展的保留数据范围（包括时间、计数器、标记），大值
1 Mbyte; 使用 PS 60W 24/48/60V DC HF 时
标记
● 数量，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
● 预设剩磁
否
本地数据
● 每个优先等级，大值
64 kbyte; 每个块大 16 KB
地址范围
IO 模块数量
1 024; 模块 / 子模块的大数量
外设地址范围
● 输入端
32 kbyte; 所有输入端位于过程映像内
● 输出端
32 kbyte; 所有输出端位于过程映像内
每个集成的 IO 子系统
— 输入端（容量）
8 kbyte
— 输出端（容量）
8 kbyte
每个 CM / CP
— 输入端（容量）
8 kbyte
— 输出端（容量）
8 kbyte
分量过程映像
● 分量过程映像数量，大值
32
硬件扩展
分布式 IO 系统数量
32; 分布式 IO 系统即分布式外围设备通过 PROFINET 或 PROFIBUS 通信模块连接在一起形成的系统，或外围设备通过 AS-i 主控模块或链接（如：IE/PB 链接）连接在一起所形成的系统
DP 主站数量
● 关于 CM
4; 多总共可插接 4 个 CM/CP（PROFIBUS、PROFINET、以太网）
IO 控制器数量
● 集成
1
● 关于 CM
4; 多总共可插接 4 个 CM/CP（PROFIBUS、PROFINET、以太网）
组件载体
● 每个组件载体的组件，大值
32; CPU + 31 个模块
● 行数，大值
1
PtP CM
● PtP CM 数量
仅通过可用的插槽限制可连接的 PtP CM 数量
时间
时钟
● 类型
硬件时钟
● 缓冲持续时间
6 wk; 当环境温度为 40°C 时，典型值
● 每日偏差，大值
10 s; 典型值：2 s
运行时间计数器
● 数量
16
时间同步
● 提供支持
是
● 在 AS 中，主站
是
● 在 AS 中，从站
是
● 在以太网上通过 NTP
是
接口
PROFINET 接口数量
1
1. 接口
物理接口
● 端口数量
2
● 集成开关
是
● RJ 45（以太网）
是; X1
功能性
● IP 协议
是; IPv4
● PROFINET IO 控制器
是
● PROFINET IO 设备
是
● SIMATIC 通讯
是
● 开放式 IE 通讯
是
● 网络服务器
是
● 气液冗余
是; MRP 自动管理器符合 2.0 版本 IEC 62439-2 的要求
PROFINET IO 控制器
服务
— PG/OP 通讯
是
— S7 路由
是
— 等时模式
是
— 开放式 IE 通讯
是
— IRT
是
— MRP
是; 作为 MRP 冗余管理器和/或 MRP 客户机；环路中的大设备数： 50
— MRPD
是; 前提条件：IRT
— PROFIenergy
是
— 按优先级启动
是; 多 32 个 PROFINET 设备
— 可连接的 IO 设备数量，大值
128; 通过AS-i、PROFIBUS 或 PROFINET 总共多可连接 256 个分布式外围设备
— 其中 IO 设备具备同步实时功能 (IRT)，大值
64
— 用于 RT 的可连接 IO 设备数量，大值
128
— 线路上的，大值
128
— 可同时激活/取消的 IO 设备数量，大值
8; 通过所有接口的总和
— 每台工具的 IO 设备数量，大值
8
— 更新时间
更新时间小值取决于设置的 PROFINET IO 通讯部件，取决于 IO 装置数量和组态的有效数据数量
更新时间，IRT 时
— 发射脉冲为 250 µs 时
250 µs 至 4 ms；说明：同步模式的 IRT 对时钟同步组织块的小更新时间 625 µs 至关重要。
— 发射脉冲为 500 µs 时
500 µs 至 8 ms；说明：同步模式的 IRT 对时钟同步组织块的小更新时间 625 µs 至关重要。
— 发射脉冲为 1 ms 时
1 ms 至 16 ms
— 发射脉冲为 2 ms 时
2 ms 至 32 ms
— 发射脉冲为 4 ms 时
4 ms 至 64 ms
— 在具备同步实时功能 (IRT) 和“奇数”发送脉冲已参数化情况下
更新时间 = 设置的“奇数”发射脉冲（125 µs 的任意倍数：375 µs、625 µs ... 3 875 µs）
更新时间，RT 时
— 发射脉冲为 250 µs 时
250 µs 至 128 ms
— 发射脉冲为 500 µs 时
500 µs 至 256 ms
— 发射脉冲为 1 ms 时
1 ms 至 512 ms
— 发射脉冲为 2 ms 时
2 ms 至 512 ms
— 发射脉冲为 4 ms 时
4 ms 至 512 ms
PROFINET IO 设备
服务
— PG/OP 通讯
是
— S7 路由
是
— 等时模式
否
— 开放式 IE 通讯
是
— IRT
是
— MRP
是
— MRPD
是; 前提条件：IRT
— PROFIenergy
是
— 共享设备
是
— 共享设备中的 IO 控制器的大数量
4
— 资产管理记录
是; 通过用户程序
物理接口
RJ 45（以太网）
● 100 Mbit/s
是
● 自动协商
是
● 自动交叉
是
● 工业以太网状态 LED
是
协议
连接数量
● 连接数量，大值
96; 通过 CPU 和所连接 CP/CM 的内置接口
● 为 ES/HMI/Web 预留的连接数量
10
● 通过集成接口的连接数量
64
● S7 路径连接数量
16
PROFINET IO 控制器
服务
— PG/OP 通讯
是
— S7 路由
是
— 等时模式
是
— 开放式 IE 通讯
是
— IRT
是
— PROFIenergy
是
— 按优先级启动
是; 多 32 个 PROFINET 设备
— 可连接的 IO 设备数量，大值
128; 通过AS-i、PROFIBUS 或 PROFINET 总共多可连接 256 个分布式外围设备
— 其中 IO 设备具备同步实时功能 (IRT)，大值
64
— 用于 RT 的可连接 IO 设备数量，大值
128
— 线路上的，大值
128
— 可同时激活/取消的 IO 设备数量，大值
8; 通过所有接口的总和
— 每台工具的 IO 设备数量，大值
8
— 更新时间
更新时间小值取决于设置的 PROFINET IO 通讯部件，取决于 IO 装置数量和组态的有效数据数量
冗余模式
— MRP
是; 作为 MRP 冗余管理器和/或 MRP 客户机；环路中的大设备数： 50
— MRPD
是; 前提条件：IRT