西门子模块6ES7521-1BL10-0AA0

SIMATIC S7-1500 自动化系统的组态 
组态 
SIMATIC S7-1500 自动化系统中包含以下组件：
● CPU（标准、故障安全、紧凑型或 T-CPU） ● 数字量和模拟量 I/O 模块
● 通信模块（PROFINET/Ethernet、PROFIBUS、点对点）
● 工艺模块（计数、定位、基于时间的 IO） ● 负载电流电源
● 系统电源（可选）
S7-1500 自动化系统可安装在一根安装导轨上，多可在安装导轨上安装 32 个模块
（CPU、系统电源和 30 个 I/O 模块）。这些模块通过 U 型连接器互相连接。
通信模块 IO-Link 主站 
通信模块 IO-Link 主站 
8 端口 IO-Link 主站模块 CM 8xIO-link 可用于 S7-1500 自动化系统/ET 200MP 分布式
I/O 系统。
IO-Link 是主站与设备之间的点对点连接。采用可靠的 3 线制技术，可通过非屏蔽标准电
缆，将传统和智能传感器/执行器作为 IO-Link 设备。
可通过如下方式使用 8 端口 IO-Link 主站：
● 集中使用，直接用于 S7-1500 CPU 后方（共 30 个 I/O 模块，插入型）
● 在 ET 200MP 到 PROFINET 与 PROFIBUS 中分布使用
通过使用 IO-Link 模块，在 CPU 运行期间，可轻松在高达传感器/执行器级别更改参数，
以生产和处理不同产品变型和批次。可在传感器或执行器级别进行相当详细的诊断，也可
进行远程诊断。
优势： ● 简化并减少接线、工程组态和调试
● 节省时间
● 采用预组装电缆，可用性更高
● 通过预防性维护避免工厂停机
● 诊断功能强大
● 每个通道均可设置为诊断可组态
运动控制 
SIMATIC S7-1500 中集成有大量的运动控制功能，用于进行轴定位和轴移动。根据 CPU 
的型号不同，SIMATIC S7-1500 自动化系统支持的运动控制工艺对象的组态限值也有所
不同。
这些运动控制指令基于 PLCopen 协议，用于控制支持 PROFIdrive 驱动装置和带有模拟
设定值接口的驱动装置。

使用 SIMATIC S7-1500 组态故障安全系统 
故障安全自动化系统 
故障安全自动化系统（F 系统）用于具有较高安全要求的系统。F 系统用于控制过程，确
保中断后这些过程可立即处于安全状态。也就是说，F 系统用于控制过程，在这些过程中
发生即时中断不会危害人身或环境。
安全集成 
安全集成是西门子自动化和驱动技术的安全理念所在。
针对安全系统，均采用久经验证的自动化技术与产品，例如这种情况下的 SIMATIC S7-
1500。安全集成包括完整的安全序列、各种传感器、执行器和故障安全模块以及控制
器，通过标准现场总线进行安全相关的通信。除了其实际功能外，驱动器和控制器还处理
安全任务。
带有 S7-1500 和 ET 200MP 的 SIMATIC Safety F 系统 
下图显示了一个带有 S7-1500、ET 200MP 和 PROFINET IO 的 SIMATIC Safety F 系统
示例。
在 S7-1500/ET 200MP 组态中，故障安全 I/O 模块和非故障安全 I/O 模块可混合使用。
故障安全 IO 控制器 (F-CPU) 与： 
● 故障安全模块交换安全相关数据。
● 非故障安全模块交换非安全相关数据。
故障安全 I/O 模块 S7-1500/ET 200MP 
以下故障安全 I/O 模块可用于 S7-1500/ET 200MP： ● 故障安全数字量输入模块检测安全相关传感器的信号状态，并将相应的安全帧发送到
F-CPU。 ● 故障安全数字量输出模块可控制安全相关任务中的执行器。

SIMATIC S7-1500 自动化系统概述 
SIMATIC 自动化系统 
为确保设备和工厂中灵活经济的自动化生产运行，则需根据具体应用选择佳解决方案。
SIMATIC 控制器产品系列包含以下各种功能强大的系统：
● 凭借集成的通信和工艺功能，SIMATIC S7-1200 基本型控制器尤其适用于小型自动化
解决方案。
● SIMATIC S7-1500 自动化系统，高复杂性和高系统性能要求的工厂佳选择。
SIMATIC S7-1500 控制器中包含有 SIMATIC S7-1200 基本型控制器的诸多简单功
能，可满足系统性能、灵活性和网络功能等各种严格要求。
● SIMATIC ET 200SP 分布式控制器集 S7-1500 的优势与 ET 200SP 的设计紧凑的高
密度通道于一身。通过使用智能的分布式功能，可节省控制柜的成本和空间。
● CPU 1513pro-2 PN 和 CPU 1516pro-2 PN 采用 ET 200pro 设计形式且防护等级高达
IP65/IP67，可提供 SIMATIC S7-1500 功能，适合在控制柜外使用。
● 如果需要使用基于 PC 的自动化功能，可使用 SIMATIC S7-1500 软件控制器。在运
行过程中，这一款基于 PC 的控制器可独立于操作系统自主运行。
● 如果要提高系统可用性，请使用冗余系统 S7-1500R/H。在该系统中，两个 CPU（主
CPU 和备用 CPU）会并行处理用户程序，并地同步所有相关数据。如果主 CPU 
发生故障，则备用 CPU 将在中断点处接管过程控制。

优势 
SIMATIC Safety Integrated 具有以下优势：
● 在 TIA Portal 中使用 SIMATIC STEP 7 Safety Advanced 进行工程组态，与标准和故
障安全自动化任务相同的工程组态和运行概念
● 在安全程序的安全系统库中，将经德国技术监督协会认证的说明书用于防护门、紧急
停止、反馈回路和用户确认等，可节省时间并降低错误率
● 通过 PROFINET 和 PROFIBUS 简单连接 PROFIsafe 设备
● 为了确保 IT 信息安全，还可为 F-CPU 和安全程序额外设置密码保护。
● 集成系统诊断中的集成
SIMATIC S7-1500 自动化系统中集成有诊断功能，适用于自动化系统的所有层级。所有
SIMATIC 产品都集成有诊断功能，用于对故障和错误进行快速定位和分析。这一优势显
著缩短了所需的通信周期，将生产停机时间降至低。
STEP 7 中采用统一的显示机制，可确保 HMI 、Web 服务器及 CPU 显示屏中使用相同的
纯文本形式显示错误消息。
也可选择对机器或工厂诊断进行组态。也就是说，根据工厂的实际运行状况，定义这些过
程诊断消息的逻辑关系或对其进行相应监视。
基于时间的 IO 工艺功能模块 
基于时间的 IO 模块可达到高的精度和速度，而*考虑控制器和现场总线性能。基于
时间的 IO 模块可在定义的响应时间内输出信号。在既定时间内完成 I/O 信号的处
理。
下表列出了基于时间的 IO 工艺模块的基本特性。与工艺对象“Output cam”和“Cam track”
一同使用时，TM 定时器 DIDQ 16x24V 可确保高精准的凸轮输出。与工艺对象
“Measuring input”一同使用时，TM 定时器 DIDQ 16x24V 可确保高精准的产品传输检
测。
优势 
基于时间的 IO 工艺功能模块具有以下优势：
● 满足对精度和速度的严格要求，独立于 CPU 和现场总线
● 可在 1 微秒内读入和输出信号
● 定义响应时间，与应用周期无关
● 典型使用：作为探针，对定量液体进行凸轮控制、长度测量和时间测量
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