西門子1500CPU模塊6ES7516-3FN02-0AB0

概述

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• S7-1500 控制器產品系列中具有大容量程序及數據存儲器的 CPU，適用于具有較高程序范圍和聯網要求的應用。
• 可用于實現安全等級達到 IEC 61508 的 SIL 3 以及 ISO 13849 的 PLe 的故障安全功能。
• 具有較高處理速度，適用于二進制和浮點運算
• 在具有集中式和分布式 I/O 的生產線上作為集中式控制器使用
• 支持在集中式和分布式配置中采用 PROFIsafe。 
• PROFINET IO IRT 接口，帶 2 端口交換機
• 帶獨立 IP 地址的附加 PROFINET 接口
• PROFINET I/O 控制器，用于經由 PROFINET 控制分布式 I/O。
• PROFINET 智能設備，用于作為 SIMATIC 或非西門子 PROFINET IO 控制器環境下的智能 PROFINET 設備，連接到 CPU。
• PROFIBUS DP 主站接口
• 在 PROFIBUS 和 PROFINET 上實現等時同步模式
• 集成運動控制功能，用于控制速度控制軸和定位軸，支持外部編碼器。
• 集成 Web 服務器，帶有創建用戶定義的 Web 頁面的選項

SIMATIC 存儲卡（用來運行 CPU）

應用

CPU 1516F-3 PN/DP 是具有極大容量程序及數據存儲器的 CPU，適用于除集中式 I/O 外還包含分布式自動化結構的標準應用和故障安全應用中要求十分苛刻的任務。

可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系統（PROFINET 智能設備）。集成式 PROFINET IO IRT 接口設計為雙端口交換機以便在系統中設立總線型拓撲。附加的集成 PROFINET 接口，具有單獨的 IP 地址，可用于網絡分離等。分布式 I/O 可通過 PROFIBUS（或 PROFIsafe）以及集成 PROFIBUS 接口進行連接。另外，CPU 還提供全面的控制功能，并能夠通過標準化的 PLC-open 塊連接變頻器。

設計

CPU 1516F-3 PN/DP 具有：

• 功能強大的處理器：
  CPU 處理每條二進制指令的時間小于 10 ns。
• 大容量 RAM：
  1.5 MB 用于程序，5 MB 用于數據
• 采用 SIMATIC 存儲卡作為加裝存儲器；
  允許實現例如數據日志和歸檔等其它功能
• 靈活擴展能力：
  單層配置，有蕞多 32 個模塊（CPU + 31個模塊）
• 顯示器的功能為：
  • 顯示概覽信息，如集成接口的 IP 地址、站名稱、設備名稱、位置標識符等。
  • 顯示安全模式、蕞后一次下載的總體簽名和日期（簽名發生改變）。
  • 診斷信息顯示
  • 模塊信息顯示
  • 顯示設置
  • 顯示可由用戶定義的徽標
  • 設置 IP 地址
  • 日期和時間設置
  • 選擇操作模式：
  • 復位 CPU 至出廠設置
  • 禁用/啟用顯示
  • 啟用保護級別
  • 顯示安全模式、蕞后一次下載的總體簽名和日期（前面發生改變）。
• PROFINET IO IRT 接口用于通過 PROFINET 進行分布式 I/O 連接
• PROFINET 接口用于網絡分離
• PROFIBUS DP 接口用于通過 PROFIBUS 進行分布式 I/O 連接
• 支持集中式和分布式配置中的 PROFIsafe

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功能

由于具有各種創新和集成功能，SIMATIC S7-1500 CPU 在性能和組態效率方面提供了附加價值。提供有大量功能，支持用戶的 S7-1500 編程、調試和維護等工作。

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• 性能
  • 指令處理速度更快, 取決于 CPU 型號、語言擴展和新的數據類型
  • 由于背板總線速度顯著提高，CPU 的響應時間縮短
  • 高性能網絡接口：
    PROFINET IO IRT（2 端口交換機）作為標準接口。集成了附加 PROFINET 接口，用于（例如）網絡分離。
• 集成技術
  • 通過標準化的塊 (PLCopen) 連接模擬驅動器和具有 PROFIdrive 功能的驅動器
  • 支持轉速控制軸和定位軸以及外部編碼器
  • 具有所有 CPU 變量的跟蹤功能，用于實時診斷和偶發故障檢測
  • 全面的控制功能，例如，通過便于組態的塊可自動優化控制參數實現蕞優控制質量
• 集成安全功能
  • 通過密碼進行知識保護，防止未經授權讀取和修改程序塊
  • 通過將 SIMATIC 存儲卡上的具體程序塊與其序列號捆綁在一起來防止復制：
    只有在將配置的存儲卡插到 CPU 中時，該程序塊才可運行。
    4-級 授權理念：
    與 HMI 設備的通信也會受到限制。
  • 操作保護：
    控制器可以識別工程組態數據的更改和未授權傳輸。
• 設計與操作
  • 顯示概覽信息：
    例如，站名、設備標識符、位置 ID、診斷信息、模塊信息、顯示器設置等
  • 顯示器上可能的操作：
    設置地址、設置日期和時間、選擇 CPU 的操作模式、復位 CPU 至默認設置、禁用/啟用顯示器、激活保護等級。
• 集成系統診斷
  • 顯示屏上、TIA 博途中、HMI 設備上以及 Web 服務器上以純文本形式一致顯示系統診斷信息（甚至能顯示來自變頻器的消息），即使 CPU 處于停止模式也會進行更新。
  • 集成在 CPU 的固件中，無須進行特殊組態
• SIMATIC 存儲卡（運行 CPU 所需）
  • 用作插入式裝載存儲器，或用于更新固件。
  • 還可用于存儲附加文檔或 csv 文件（用于配方和歸檔）
  • 通過用戶程序的系統函數創建數據塊實現數據存儲/讀取
• 數據記錄（歸檔）和配方
  • csv 格式配方文件存儲并歸檔在 SIMATIC 存儲卡中；
    利用辦公工具或 Web 瀏覽器可以方便地訪問與設備相關的運行數據
  • 通過網頁瀏覽器或 SD 讀卡器，可方便地訪問機器的組態數據（與控制器之間的雙向數據交換）
• 對標準程序部分進行編程
  • 使用 STEP 7 V13 編程
• 對故障安全程序部分進行編程
  • 使用選件包“STEP 7 Safety Advanced”對安全相關程序部分進行編程。

西門子1500CPU模塊6ES7516-3FN02-0AB0?

• 不同級別的 7 種標準 CPU：
  • CPU 1511F-1 PN
  • CPU 1513F-1 PN
  • CPU 1515F-2 PN
  • CPU 1516F-3 PN/DP
  • CPU 1517F-3 PN/DP
  • CPU 1518F-4 PN/DP
  • CPU 1518F-4 PN/DP ODK

特性

CPU 1511F-1 PN

CPU 1513F-1 PN

CPU 1515F-2 PN

CPU 1516F-3 PN/DP

CPU 1517F-3 PN/DP

CPU 1518F-4 PN/DP

CPU 1518F-4 PN/DP MFP

程序用工作存儲器，集成

225 KB

450 KB

750 KB

1.5 MB

3 MB

6 MB

6 MB

數據用工作存儲器，集成

1 MB

1.5 MB

3 MB

5 MB

8 MB

20 MB

50 MB，CPU 版本需要額外 20 MB

裝載存儲器

通過 SIMATIC 存儲卡插入

通過 SIMATIC 存儲卡插入

通過 SIMATIC 存儲卡插入

通過 SIMATIC 存儲卡插入

通過 SIMATIC 存儲卡插入

通過 SIMATIC 存儲卡插入

通過 SIMATIC 存儲卡插入

命令執行時間

· 位運算

0.06 µs

0.04 µs

0.03 µs

0.01 µs

0.002 µs

0.001 µs

0.001 µs

· 字操作

0.072 µs

0.048 µs

0.036 µs

0.012 µs

0.003 µs

0.002 µs

0.002 µs

· 定點運算

0.096 µs

0.064 µs

0.048 µs

0.016 µs

0.003 µs

0.002 µs

0.002 µs

· 浮點運算

0.384 µs

0.256 µs

0.192 µs

0.064 µs

0.012 µs

0.006 µs

0.006 µs

集成接口

PROFINET IO IRT

1 x PN IO IRT（2 端口交換機）

1 x PN IO IRT（2 端口交換機）

1 x PN IO IRT（2 端口交換機）

1 x PN IO IRT（2 端口交換機）

1 x PN IO IRT（2 端口交換機）

1 x PN IO IRT（2 端口交換機）

1 x PN IO IRT（2 端口交換機）

PROFINET

-

-

1 x PN

1 x PN

1 x PN

2 x PN

2 x PN

PROFIBUS DP

-

-

-

1 x DP

1 x DP

1 x DP

1 x DP

OPC UA DA（數據訪問）

• 服務器
• 客戶機
• 方法 + 伴隨技術規格

√（需要 RT 許可證）

√（需要 RT 許可證）

√（需要 RT 許可證）

√（需要 RT 許可證）

√（需要 RT 許可證）

√（需要 RT 許可證）

√（需要 RT 許可證）

標準、認證、證書

SIL 符合 IEC 61508：在每種情況下SIL3

PL 根據 ISO 13849：符合 PLe，每種情況下

SIL 符合 IEC 61508：在每種情況下SIL3

PL 根據 ISO 13849：符合 PLe，每種情況下

SIL 符合 IEC 61508：在每種情況下SIL3

PL 根據 ISO 13849：符合 PLe，每種情況下

SIL 符合 IEC 61508：在每種情況下SIL3

PL 根據 ISO 13849：符合 PLe，每種情況下

SIL 符合 IEC 61508：在每種情況下SIL3

PL 根據 ISO 13849：符合 PLe，每種情況下

SIL 符合 IEC 61508：在每種情況下SIL3

PL 根據 ISO 13849：符合 PLe，每種情況下

SIL 符合 IEC 61508：在每種情況下SIL3

PL 根據 ISO 13849：符合 PLe，每種情況下

應用

針對 SIMATIC S7-1500 提供了各種性能級別的故障安全型 CPU：

• CPU 1511F-1 PN：
  蕞經濟實用的入門級 CPU，適用于在分散生產技術中對處理性能和響應速度具有中等要求的標準應用和故障安全應用。
• CPU 1513F-1 PN：
  具有中到高容量數據存儲器的 CPU，適用于除集中式 I/O 外還包含分布式自動化結構的標準應用和故障安全應用。
• CPU 1515F-2 PN：
  適用于對程序范圍和處理速度具有中等/較高要求的應用，用于通過帶有 PROFIsafe 的 PROFINET IO 實現分布式配置。
• CPU 1516F-3 PN/DP:
  適用于對程序范圍和處理速度具有中等/較高要求的應用，用于通過帶 PROFIsafe 的 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 實現分布式配置。
• CPU 1517F-3 PN/DP：
  適用于對程序范圍網絡和處理速度具有很高要求的標準和故障安全應用，用于通過帶 PROFIsafe 的 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 實現分布式配置。附加的集成 PROFINET 接口，具有單獨的 IP 地址，可用于網絡分離等。
• CPU 1518F-4 PN/DP:
  適用于對程序范圍和處理速度具有較高要求的標準和故障安全應用，用于通過帶 PROFIsafe 的 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 實現分布式配置。附加的集成 PROFINET 接口，具有單獨的 IP 地址，可用于網絡分離等。