西门子CPU1515-2PN
发布时间：2018/4/23 9:11:00西门子CPU1515-2PN
 | 6ES7515-2AM01-0AB0SIMATIC S7-1500， CPU 1515-2 PN， 中央处理器，带 内存 500 KB，用于 程序和 3MByte 用于数据， 第 1 个接口：PROFINET IRT 带双端口交换机， 第 2 接口：PROFINET RT， 30 NS Bit-Performance， 需要 SIMATIC 存储卡 |
概述
适用于具有中等/较高要求的应用的 CPU，用于 S7-1500 控制器产品系列中的程序/数据存储
具有高处理速度，适用于二进制和浮点运算
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
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。
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，轴定位以及同步操作，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 1515-2 PN 是具有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。可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系统（PROFINET 智能设备）。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。另外，CPU 还提供全面的控制功能，并能够通过标准化的 PLC-open 块连接变频器。
设计
The CPU 1515-2 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 30 ns。大容量工作存储器：
500 KB，用于程序；3 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，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
显示设置
显示可由用户定义的徽标
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
PROFINET 接口用于网络分离
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。此外，CPU 1515-2 PN 的特点是具备第二个 PROFINET 接口，比如可用于网络隔离，或用于连接更多 PROFINET IO RT 设备，或作为 I-设备用于高速通信。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。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）
编程
使用 STEP 7 Professional V13 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。
S7-1200 程序可通过复制/粘贴手段转移至 S7-1500
思以变 优化电力基础设施
持续可靠的能源供应是各地城市实现经济的稳健发展和增长、社会繁荣的重要因素。但是，现有的电网仍面临诸多挑战：对电力供应的需求越来越大，比重越来越大的不稳定的可再生能源发电，由雷暴天气、电力缺口、基础设施老化造成的停电。
这一切都对企业用户和家庭用户产生重大的影响—如果发生供电故障，所有的基础设施都会受到影响。西门子智能电网技术可以帮助现有电网升级改造，使现有电网适应未来发展的需要。这些技术可以帮助电力运营商提高能源管理效率，更加灵活地应对不断变化的需求，提高电网的运行效率，将分布式发电和可再生能源发电并网。
电能至关重要
面向工业、楼宇和基础设施领域的全集成能源管理
对于工业、楼宇和基础设施领域来说，电能始终是一种重要能源：到 2035 年时，电能的需求将会再上升三分之二。由于电能是提高企业可用性和盈利能力的一种杠杆，每个企业都有其具体的要求与挑战，需要多样化、和可定制的供电系统。简言之，电能至关重要。
为了让企业能够将精力完全集中于业务上，西门子全集成能源管理沿整个价值链提供了安全可靠和高效的供电系统。
可靠供电：让一切运行如常
防止生产中断是首要目标
化工行业的生产工艺流程通常非常复杂，而且要求确保高和高安全性。对于化工行业而言，可靠供电至关重要：即使是最短时间的电力中断，也可能会导致成本高昂的生产中断，使工厂中的高质量设备受到严重损坏。甚至是危害人员和环境。确保可靠、安全、高效供电对于化工行业来说是头等大事。
化工行业解决方案
采用全集成能源管理，确保化工厂关键作业时电力运行连续性
全集成能源管理解决方案专门针对化工厂的需求而量身定制，用于确保某一业务领域任务关键型电源的不间断运行，并可将高标准生产活动慢慢地变成更具针对性的解决方案。通过整个电源的单源集成和与过程自动化之间的紧密交互使供电可靠性成为可能，从而实现更高的更高的能源效率、更高能源透明性和更灵活的适应性。
化工行业的主要挑战
化工企业，一方面必须满足高工艺要求，另一方面还必须遵守严格的环保法规；还必须在严格控制的企业环境中提供安全性。此外，不断上升的能源成本也要求进一步提高效率。通过可靠、安全、高效供电，可帮助企业在日益激烈的性竞争环境中持续取得市场成功。
用户程序的执行西门子CPU1515-2PN
CPU 支持以下类型的代码块，使用它们可以创建有效的用户程序结构：
组织块 (OB) 定义程序的结构。 有些 OB 具有预定义的行为和启动事件，但用户也可以创建具有自定义启动事件的 OB。
功能 (FC) 和功能块 (FB) 包含与特定任务或参数组合相对应的程序代码。 每个 FC 或 FB 都提供一组输入和输出参数，用于与调用块共享数据。 FB 还使用相关联的数据块（称为背景数据块）来保存该 FB 调用实例的数据值。 可多次调用 FB，每次调用都采用的背景数据块。 调用带有不同背景数据块的同一 FB 不会对其它任何背景数据块的数据值产生影响。
数据块 (DB) 存储程序块可以使用的数据。
用户程序的执行顺序是：从一个或多个在进入 RUN 模式时运行的可选启动组织块 (OB) 开始，然后执行一个或多个循环执行的程序循环 OB。还可以将 OB 与中断事件关联，该事件可以是标准事件或错误事件。当发生相应的标准或错误事件时，即会执行这些 OB。
功能 (FC) 或功能块 (FB) 是指可从 OB 或其它 FC/FB 调用的程序代码块，可下至以下嵌套深度：
16（从程序循环 OB 或启动 OB 开始）
6（从任意中断事件 OB 开始）
FC 不与任何特定数据块 (DB) 相关联。FB 与 DB 直接相关并使用该 DB 传递参数及存储中间值和结果。
用户程序、数据及组态的大小受 CPU 中可用装载存储器和工作存储器的限制。对各个 OB、FC、FB 和 DB 块的数目没有特殊限制。但是块的总数限制在 1024 之内。
每个周期都包括写入输出、读取输入、执行用户程序指令以及执行后台处理。该周期称为扫描周期或扫描。
S7?1200 自动化解决方案可由配备 S7?1200 CPU 和附加模块的中央机架组成。术语“中央机架”表示 CPU 和关联模块采用导轨或面板式安装。只有在通电时才会对模块（SM、SB、BB、CB、CM 或 CP）进行检测和记录。
不支持通电时在中央机架中插入或拔出模块（热插拔）。切勿在 CPU 通电时在中央机架中插入或拔出模块。
警告
插入或拔出模块的安全要求
在 CPU 通电时在中央机架中插入或拔出模块（SM、SB、BB、CD、CM 或 CP）可能导致不可预知的行为，从而导致设备受损和/或人员受伤。
在中央机架中插入或拔出模块前，请务必切断 CPU 和中央机架的电源并遵守相应的安全预防措施。
可在 CPU 通电时插入或拔出 SIMATIC 存储卡。但在 CPU 处于 RUN 模式时插入或拔出存储卡会使 CPU 进入 STOP 模式。
注意
CPU 处于 RUN 模式时拔出存储卡的风险
在 CPU 处于 RUN 模式时插入或拔出存储卡会使 CPU 进入 STOP 模式，这可能导致受控的设备或过程受损。
只要插入或拔出存储卡，CPU 就立即进入 STOP 模式。在插入或拔出存储卡前，务必确保 CPU 当前未控制任何机器或过程。因此务必要为您的应用或过程安装急停电路。
如果在 CPU 处于 RUN 模式时在分布式 I/O 机架（AS?i、PROFINET 或 PROFIBUS）中插入或拔出模块，CPU 将在诊断缓冲区中生成一个条目，若存在拔出或插入模块 OB 则执行该 OB，并且默认保持在 RUN 模式。
过程映像更新与过程映像分区
CPU 伴随扫描周期使用内部存储区（即过程映像）对本地数字量和模拟量 I/O 点进行同步更新。过程映像包含物理输入和输出（CPU、信号板和信号模块上的物理 I/O 点）的快照。
可组态在每个扫描周期或发生特定事件中断时在过程映像中对 I/O 点进行更新。也可对 I/O 点进行组态使其排除在过程映像的更新之外。例如，当发生如硬件中断这类事件时，过程可能只需要特定的数据值。通过为这些 I/O 点组态映像过程更新，使其与分配给硬件中断 OB 的分区相关联，就可避免在过程不需要持续更新时，CPU 于每个扫描周期中执行不必要的数据值更新。
对于需要在每个扫描周期进行更新的 I/O，CPU 将在每个扫描周期期间执行以下任务：
CPU 将过程映像输出区中的输出值写入到物理输出。
CPU 仅在用户程序执行前读取物理输入，并将输入值存储在过程映像输入区。这样一来，这些值便将在整个用户指令执行过程中保持一致。
CPU 执行用户指令逻辑，并更新过程映像输出区中的输出值，而不是写入实际的物理输出。
这一过程通过在给定周期内执行用户指令而提供一致的逻辑，并防止物理输出点可能在过程映像输出区中多次改变状态而出现抖动。
为控制在每个扫描周期或在事件触发时是否自动更新 I/O 点，S7-1200 提供了五个过程映像分区。个过程映像分区 PIP0 指定用于每个扫描周期都自动更新的 I/O，此为默认分配。其余四个分区 PIP1、PIP2、PIP3 和 PIP4 可用于将 I/O 过程映像更新分配给不同的中断事件。在设备组态中将 I/O 分配给过程映像分区，并在创建中断 OB 或编辑 OB 属性时将过程映像分区分配给中断事件。
默认情况下，在设备视图中插入模块时，STEP 7 会将其 I/O 过程映像更新为“自动更新”(Automatic update)。对于组态为“自动更新”(Automatic update) 的 I/O，CPU 将在每个扫描周期自动处理模块和过程映像之间的数据交换。
要将数字量或模拟量点分配给过程映像分区，或将 I/O 点排除在过程映像更新之外，请按照以下步骤操作：
在设备组态中查看相应设备的“属性”(Properties) 选项卡。
根据需要在“常规 (General)”下展开选项，找出所需的 I/O 点。
选择“I/O 地址”(I/O addresses)。
也可以从“组织块”(Organization block) 下拉列表中选择一个特定的 OB。
在“过程映像”(Process image) 下拉列表中将“自动更新”(Automatic update) 更改为“PIP1”、“PIP2”、“PIP3”、“PIP4”或“无”(None)。选择“无”(None) 表示只能通过立即指令对此 I/O 进行读写。要将这些点重新添加到过程映像自动更新中，请将该选项再次更改为“自动更新”(Automatic update)。
可以在指令执行时立即读取物理输入值和立即写入物理输出值。无论 I/O 点是否被组态为存储到过程映像中，立即读取功能都将访问物理输入的当前状态而不更新过程映像输入区。立即写入物理输出功能将同时更新过程映像输出区（如果相应 I/O 点组态为存储到过程映像中）和物理输出点。如果想要程序不使用过程映像，直接从物理点立即访问 I/O 数据，则在 I/O 地址后加后缀“:P”。
提示 使用过程映像分区如果将 I/O 分配给过程映像分区 PIP1 - PIP4 中的其中一个，但未将 OB 分配给该分区，那么 CPU 决不会将 I/O 更新至过程映像，也不会通过过程映像更新 I/O。将 I/O 分配给未分配相应 OB 的 PIP，相当于将过程映像指定为“无”(None)。可使用直接读指令直接从物理 I/O 中读取 I/O，或使用直接写指令直接写入物理 I/O。CPU 不更新过程映像。 |
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