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                               上海庆惜自动化设备有限公司

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 上海庆惜自动化设备有限公司 本着“以人为本、科技先导、顾客满意、持续改进”的工作方针，致力于工业自动化控制领域的产品开发、工程配套和系统集成，拥有丰富的自动化产品的应用和实践经验以及雄厚的技术力量，

SIMATIC S7-1500 系统概述

SIMATIC S7-1500 – 较大提升生产力和生产效率

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新型的 SIMATIC S7-1500 控制器除了包含多种创新技术之外，还设定了新标准，较大程度提高生产效率。无论是小型设备还是对速度和准确性要求较高的复杂设备装置，都一一适用。SIMATIC S7-1500 无缝集成到 TIA 博途中，较大提高了工程组态的效率。

SIMATIC S7-1500 采用模块化结构，各种功能皆具有可扩展性。

每个控制器中都包含有以下组件：

一个*处理器 (CPU)，用于执行用户程序

一个或多个电源

信号模块，用作输入/输出

以及相应的工艺模块和通信模块。

自动化的良好利器

较强性能 - 较高易用性：

SIMATIC S7-1500 是 TIA 博途 中的新一代控制器，是自动化领域的里程碑

强大：

**的系统性能，可实现较短响应时间和较高控制质量

技术集成可确*运动控制功能和 PROFIdrive 实现**的驱动集成

 信息安全集成的全面整合较大程度地**您的投资

高效：

创新设计和简单操作可实现较其简单的操作、调试以及安全的运行

集成式系统诊断使设备状态完全透明，且能够自动生成并统一显示设备状态

TIA 博途 较大限度地提高工程组态效率，降低项目成本

新型的 SIMATIC S7-1500 控制器

系统概述

新型的 SIMATIC S7-1500 控制器除了包含多种创新技术之外，还设定了新标准，较大程度提高生产效率。无论是小型设备还是对速度和准确性要求较高的复杂设备装置，都一一适用。SIMATIC S7-1500 无缝集成到 TIA 博途中，较大提高了工程组态的效率。

 SIMATIC S7-1500 系统概述

概述

一般信息

特性和客户收益

技术数据

安全免责声明

一般信息

*处理单元 (CPU) 是 SIMATIC S7-1500 的核心组件。它们除了可以执行用户程序，还可用于连接控制器和其它自动化组件。

**发布的产品中包含以下三种 CPU：

CPU-1511-1 PN 适用于中小型应用

CPU-1513-1 PN 适用于大中型应用

CPU-1516-3 PN/DP 适用于要求较高的大型应用和其它通信任务

特性和客户收益

凭借各种创新技术，SIMATIC S7-1500 的 CPU 较大地提升了生产力和生产效率。该系列 CPU 的硬件设计紧凑。组件和模块高度集成、通用性强，不仅节省了机柜空间，同时还降低了备件的库存费用。

较优性能

主机架模块和分布式模块中统一使用纯文本诊断信息，缩短了停机时间

可直接使用用户特定的网络设置，*进行现场编程

支持在操作过程中对显示屏进行热插拔操作

可通过 TIA 博途设置显示屏操作密码

创新的存储机制

充足的存储空间，可用于各行业的所有应用

灵活的存储卡机制，适合各种项目规模

较大的存储空间：支持高达 2 GB 的存储卡，可存储项目数据、归档、配方和相关文档

优化后的数据模块，可精确选择剩余存储空间中的数据。

通过对 STEP 7、HMI、Web server、CPU 显示屏中数据的统一显示，实现了高效的故障分析

统一集成的系统诊断功能，即便增加机器设备数量，也*额外进行项目规划

即便 CPU 处于 STOP 模式，也不会丢失系统错误消息

全符号编程，较大提高了程序的可读性

提高了编译器性能，缩短了程序循环时间

在所有 IEC 语言中支持64 位数据类型，编程工艺更为精准

统一下载所有程序变更

LD 和功能设备中集成计算功能块，简化了复杂的数学运算过程

信息安全集成

通过控制器安全级别的保护机制，提高了系统安全，防止通过 HMI 进行未经授权的访问

通过对组件和程序进行信息安全保护，增强投资保护力度

对项目规划数据、固件文件以及安全通信进行完整性和机密性保护，提高了设备的可用性

在现有 S7 项目中，通过重复使用所有 S7-1500 CPU 上的程序以及集成的移植工具，实现对现有专有知识的投资保护

通过将硬件数据上传到工程组态，实现各种硬件的快速准确识别

使用符号上传整个项目，进行维修操作时*打开当前项目

集成标准运动控制功能，灵活连接支持 PROFIdrive 的所有驱动装置

集成标准 PLCopen 组件，实现项目快速实施

TRACE 功能：可循环记录多达 16 个变量，实现控制程序和驱动装置的精确优化

记录CPU 不同存储区的数据，便于查找偶发错误

集成的 PID 控制器，可简化闭环控制任务：控制参数的优化实现了较佳控制质量（PID 控制器），从而节省了操作时间

PID Compact/PID 3-Step：带有模拟量或脉冲宽度调制输出的连续控制器，以及适用于带有自整定功能的外部执行器（如阀门）的特殊步进控制器

可通过 Office 工具和 Web server，快速访问所**器相关的操作数据

可通过 Web 浏览器或 SD 卡读卡器，快速访问设备组态数据（与控制器进行双向数据交换）

一、概述

　　西门子PLC S7-1500系列是西门子PLC新一代产品，它通过多方面的创新，为用户提供了更高性价比的产品，提高了用户的工程实施效率。西门子PLC S7-1500为用户在自动化控制系统中提供了更高的运行能力，而且简单易用，节省了大量的系统开发时间，西门子PLC S7-1500系列有很强的通讯功能，和扩展能力，为用户提供了多种性能优异的解决方案。本文下面为您介绍一下西门子PLC S7-1500系列的故障诊断方法，为您在调试时进行参考。

　　二、西门子PLC S7-1500系列故障诊断

　　1、输出回路检修

　　对于PLC输出点(这里仅谈继电器输出型)，若动作对象所对应的指示灯不亮，在确定PLC在运行状态下，那么说明此动作对象的PLC输入输出逻辑功能没有满足，也就是说输入回路出故障，按前面讲的，检查输入回路。

　　若所对应的指示灯亮，但所对应的执行元件如电磁阀、接触器不动作，先查电磁阀控制电源及保险器，较简便的方法，用电笔去量所对应PLC输出点的公共端子。电笔不亮，可能对应保险丝熔断等电源故障。电笔亮，说明电源是好的，所对应的电磁阀、接触器、线路出故障。

　　排除电磁阀、接触器、线路等故障后，仍不正常，就利用万用表一只表笔，一头接对应的输出公共端子，另一头接触所对应的PLC输出点，这时电磁阀等仍不动作，说明输出线路出故障。如果这时电磁阀动作，那么问题在PLC输出点上。由于电笔有时会虚报，可用另一种方法分析，用万用表电压档量PLC输出点与公共端的电压，电压为零或接近零，说明PLC输出点正常，故障点在外围。若电压较高，说明此触点接触电阻太大，已损坏。

　　另外，当指示灯不亮，但对应的电磁阀、接触器等动作，这可能此输出点因过载或短路烧牢。这时应把此输出点的外接线拆下来，再用万用表电阻档去量输出点与公共端的电阻，若电阻较小，说明此触点已坏，若电阻无穷大，说明此触点是好的，应是所对应的输出指示灯已坏。

        2、输入回路检修

　　判断某只按扭、限位、线路等输入回路的好坏，可在PLC通电情况下(较好在非运行状态，以防设备误动作)，按下按扭(或其他输入接点)，这时对应的PLC输入点端子与公共端被短接，按扭所对应的PLC输入指示灯亮，说明此按扭及线路正常。灯不亮，可能按扭坏、线路接触不良或者断线。

　　若进一步判断，按扭如果是好的，那么用万用表的一根表笔，一头接PLC输入端的公共端，另一头接触所对应的PLC输入点(上述操作要小心，千万不要碰到220V或110V输入端子上)。此时指示灯亮，说明线路存在故障。指示灯不亮，说明此PLC输入点已损坏(此情况少见，一般强电入侵所致)。　　

　　三、总结

　　综上所述，西门子PLC S7-1500系列为用户带来了更加完善的体验，它具有优异的控制性能，通讯功能强大，为用户提供了经济性好，品质高的自动化控制系统解决方案。用户在选择和使用西门子PLC S7-1500系列进行故障诊断时，可以参考本文中提供的内容，通过合理配置，使得自动化控制系统的性能得到优化。如果用户需要更多的了解和使用西门子PLC系列，我们也会更好的提供相关技术支持。

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西门子simatic家族新品——S7-1500PLC的特性剖析

西门子S7-1500PLC作为西门子S7系列PLC家族中的新品，相信很多工控朋友都没有使用过甚至都没有太多的了解，对此，西门子官方专门进行了产品推广会针对S7-1500进行介绍，康斯达作为西门子系统集成商参加推广会。

下面小编根据推广会将S7-1500的特性整理成下面几点，S7-1500主要特性有：

1、所有模块都支持热插拔

2、较多可以扩展31个模块，但是所有的扩展模块必须在一排，因为1500还没有推出基架扩展模块

3、1500所有系类的CPU至少附带一个PROFINET网口

4、1500的前连接器都是40针的

5、扩展模块分为标准型和经济型两类：1、标准型35mm宽度，自带前连接器，2、经济型25mm宽度    需要另购买连接器

6、1500的AI模块无量程卡（针对S7-300的7KF02）

7、500进行RS485通讯*要硬件狗，只需模块即可（针对S7-300的CP340 CP341）

8、1500从站支持与ET200S

13、1500具有预判功能（基于时间的I/O），根据设置可以预判下一次事件发生的事件，举一个例子：冰淇淋生产线 ，皮带机上带着好多未添加奶油的冰淇淋，流向挤奶油机械手，在机械手的前方某位置防止一个传感器并将DI信号输入到CPU，当未添加奶油的冰淇淋X1，经过传感器后，CPU可以预判出，X1会经过多少秒后到达挤奶油机械手，并会在到达的时候出发命令DO，作用机械手，下X1喷洒奶油，从而保证喷洒到位。

西门子Simatic S7-1500T——运动控制一体化系统控制器

TIA Portal V14使运动控制器和伺服驱动系统软件实现一体化

一体化的TIA Portal V14工程软件使得Simatic用户能够在熟悉的软件环境下轻松实现高级运动控制功能。集成Profinet通讯功能的伺服驱动系统Sinamics V90，以及高度集成的工程软件TIA Portal V14。全新的S7-1500T集成逻辑控制、安全功能，及强大的运动控制功能。

Simatic S7-1500 T-CPU运动控制器集成了逻辑控制、安全功能和运动控制功能

新推出的集成了Profinet接口的Sinamics V90伺服驱动系统可以通过PROFIdrive协议与Simatic 1500 T-CPU高级运动控制器、Simatic S7-1500高性能PLC和Simatic S7-1200基本型PLC进行通讯，实现各种自动化任务和运动控制功能。该解决方案提供了广泛的功能的同时并降低了系统的复杂性。能够分别满足设备制造商高动态性能和平稳运行的不同需求。

西门子S7-1500T

支持Profinet的Sinamics V90伺服系统简化系统组态，提高了效率和精度

全新的S7-1500T集成逻辑控制、安全功能，及强大的运动控制功能，如电子凸轮和齿轮同步等。新版支持Profinet通讯功能的Sinamics V90驱动系统更加适合多轴、高速、高精度应用，应用更广泛。

系统集成并能轻松实现齿轮同步，电子凸轮等高级运动控制功能

高度集成的工程软件TIA Portal V14。TIA Portal V14集成了凸轮编辑器，简化了电子凸轮的设计与编程，可以很方便地配置主轴和从轴之间的传动比，实现速度及位置同步。支持在设备运行过程中实时的凸轮调整和变化，适应不同的工艺需求，为运动控制任务的设计提供便捷高效的支持。

门子工业业务领域工业自动化集团正式推出新一代PLC控制器——SIMATIC S7-1500，该系列专为中高端设备和工厂自动化设计。新一代控制器以高性能、高效率的优势脱颖而出，除了**的系统性能外，该控制器还能集成一系列功能，包括运动控制、工业信息安全，以及可实现便捷安全应用的故障安全功能。其高效尤其体现在创新的设计使调试和安全操作简单便捷，而集成于TIA 博途的诊断功能通过简单配置即可实现对设备运行状态的诊断，简化工程组态，并降低项目成本。

　　新一代SIMATIC S7-1500控制器将分阶段逐步推向市场。初期，上市产品包括三种型号的CPU，分别是1511、1513 和1516，这三种型号适用于中端性能的应用。每一种型号也都将推出F型产品（故障安全型），以提供安全应用，并根据端口数量、位处理速度、显示屏规格和数据内存等性能特点分成不同等级。根据不同自动化任务的需要，每个CPU较多可添加32个扩展模块，例如：通信和工艺模块或输入输出模块，与SIMATIC ET 200MP架构相同。

    SIMATIC S7-1500着眼于自动化性能和效率

　　就整体性能而言，技术、工业信息安全、故障安全和系统性能都有显着提高。为实现效率的提高，该系列在设计、处理、系统诊断以及TIA博途的工程设计方面都有进一步的改善。

　　系统性能：高水平的系统性能和快速信号处理能够较大地缩短响应时间，加强控制能力。为达到这一目的，SIMATIC S7-1500设计有高速背板总线，具有高波特率和高效的传输协议。点到点的反应时间不到500微秒，位指令的运算时间较快可达10纳秒之内（因CPU而异）。CPU 1511和CPU 1513 控制器设置有两个Profinet端口，CPU 1516控制器设置有三个端口：其中两个与现场级通讯，*三个用于整合至企业网络。Profinet IO IRT可以保证确定的反应时间和高精度的系统响应。此外，集成Web服务器支持非本地系统和过程数据查询，以实现诊断的目的。

　　工艺：在现场工艺方面，SIMATIC S7-1500标准化的运动控制功能使其与众不同。这使得模拟量和Profidrive 兼容驱动不需要其它模块就可以实现直接连接，支持速度和定位轴，以及编码器。按照PLCopen进行标准化的块简化了Profidrive 兼容驱动的连接。为使驱动和控制器实现高效快速调试，用户可以执行Trace功能，对程序和动作应用进行实时诊断，从而优化驱动。另一个集成工艺功能是PID控制，可用方便配置的块确保控制质量。控制参数可以自整定。

　　工业信息安全：SIMATIC S7-1500工业信息安全集成的概念从块保护延伸至通讯完整性，帮助用户确保应用安全。集成的专有知识保护功能，如防止机器拷贝，能够帮助防止未授权的访问和修改。SIMATIC存储卡用于防拷贝保护，将单个块关绑定至原存储卡的序列号，从而确保程序仅能通过配置过的存储卡运行，而不能被复制。访问保护功能防止对应用进行未经授权的配置修改，可以通过给不同的用户组分配不同的授权级别来实现这一功能。专有的数据校验机制可识别修改过的工程数据，从而实现例如保护通过未授权操作传输到控制器的数据等功能。

　　故障安全：SIMATIC S7-1500集成了故障安全功能。为实现故障安全自动化，用户配置了F型 （故障安全型）的控制器，对标准和故障安全程序使用同样的工程设计和操作理念。用户在定义、修改安全参数的时候可以借助安全管理编辑器。例如，当使用到故障安全型驱动技术提供服务的时候，用户可以得到图形化支持。新控制器在功能安全性方面通过了EN 61508，符合IEC62061中SIL 3级安全应用标准，以及ISO 13849中PL e级安全应用标准。

　　设计处理：SIMATIC S7-1500的设计和处理以方便操作为前提，较大限度地实现用户友好性（对许多细节都进行了创新，例如，SIMATIC控制器**次安装了显示装置），并能显示普通文本信息，从而实现全工厂透明化。标准化的前连接器节省了用户接线时间，简化了配件存储。集成短接片使电位组的桥接更加简单灵活。辅助配件，如自动断路器或继电器*便捷地安装到集成DIN导轨。可扩展的电缆存储空间能够方便地关闭前盖板，即便使用带有绝缘的电缆，也可以通过两个预定义的闭锁位轻松关闭前盖板。预接线位置的设计简化了初始接线过程以及端子的重新连接的复杂性。集成屏蔽保证了模拟信号能够屏蔽良好，从而获得良好的信号接收质量，以及抗外部电磁干扰的鲁棒性。该款产品的另一个优点是扩展性：SIMATIC S7-1500 CPU可以扩展至每个底板32个模块，用户可以根据自动化任务需要选择模块。

　　系统诊断：SIMATIC S7-1500的集成系统诊断具有强大的诊断功能，不需要额外编程。只需配置，*编程即可实现诊断。另外，显示功能实现了标准化。各种信息，比如来自于驱动器的信息或者相关的错误信息，都以普通文本信息的形式在CPU显示器上显示出来，在各种设备上，诸如TIA博途、人机界面（HMI）、Web服务器看到的信息都是一致的。接线端子和标签1:1的分配以及LED指示灯的使用帮助用户在调试、测试、诊断以及操作过程中节省时间。另外，通过离散通道单独显示，用户可以快速检测到并分配相应的通道，对解决故障十分有益。

　　使用TIA博途进行工程设计：西门子新的自动化设备都要集成到TIA博途工程设计软件平台中，新品SIMATIC S7-1500控制器也不例外。该设计为控制器、HMI和驱动产品在整个项目*享数据存储和自动保持数据一致性提供了标准操作的概念，同时提供了涵盖所有自动化对象的强大的库。新版TIA博途V12不仅有更强的性能、还涵盖自动系统诊断功能、集成故障安全功能性，强大的Profinet通信，集成工业信息安全和优化的编程语言。编辑器以任务为导向且操作直观，使得新软件产品易学易用。此外，产品对快速编程、调试、维修具有很强的性能。产品在设计过程中特别重视对目前项目和软件的再利用和兼容性：例如，从S7-300/400转向S7-1500，项目可以重复利用，S7-1200的程序可以通过复制的功能将程序转换到S7-1500。