西門子CPU模塊6ES7513-1AL02-0AB0：S7-1500 軟控制器執(zhí)行 S7-1500 控制器的功能,，作為軟件在 SIMATC IPC 上的 Windows 系統(tǒng)中運(yùn)行。這SIMATIC IPC 就能用于控制機(jī)器設(shè)備,。 新功能：除了標(biāo)準(zhǔn) CPU 之外,，S7-1500 軟件控制器還可作為故障安全 CPU。因此,，基于 PC 的自動(dòng)化解決方案還可用于面向安全的應(yīng)用場合,。 要通過 PROFINET 或 PROFIBUS 連接分布式 I/O，可以SIMATIC IPC 的集成以太網(wǎng)和 PROFIBUS 接口,。另外,，CPU 通過易組態(tài)的塊提供全面控制功能，以及通過標(biāo)準(zhǔn)化 PLC-open 塊 提供連接至驅(qū)動(dòng)器的能力,。 當(dāng)必須使用編程語言 C 或 C++ 來集成特殊自動(dòng)化功能或需要將 Windows 軟件與軟控制器直接連接時(shí),，該軟控制器顯示出特殊優(yōu)勢。 為此,，可使用 SIMATIC ODK 1500S 來開發(fā)這種應(yīng)用程序,。這些應(yīng)用程序可用于接口至 Windows 和 Windows 軟件（例如，數(shù)據(jù)庫,、可視化系統(tǒng)或 Windows 文件系統(tǒng)）,，或用于實(shí)時(shí)應(yīng)用（例如，算法,、控制器,。

1500存儲(chǔ)卡的功能

S7-1500使用SIMATIC存儲(chǔ)卡作為程序存儲(chǔ)器,。SIMATIC存儲(chǔ)卡主要有以下功能：

   1.作為CPU的裝載存儲(chǔ)區(qū)，離開存儲(chǔ)卡CPU就無法運(yùn)行,。

   2.可以用于更新S7-1500CPU及集中式IO模塊的固件版本,。

   3.讀取服務(wù)數(shù)據(jù)。

一,、存儲(chǔ)卡信息

   ①  訂貨號

   ② 序列號

   ③ 產(chǎn)品版本

   ④ 存儲(chǔ)器大小

   ⑤ 設(shè)置寫保護(hù)的滑塊：

-----滑塊向上滑動(dòng)：無寫保護(hù)

-----滑塊向下滑動(dòng)：寫保護(hù)

二,、設(shè)置SIMATIC卡類型

SIMATIC 存儲(chǔ)卡可用作程序卡或固件更新卡。

方式一：通過TIA STEP7的操作步驟：

1. 要設(shè)置卡類型,，可將 SIMATIC 存儲(chǔ)卡插入編程設(shè)備的讀卡器,。

2. 在項(xiàng)目樹中選擇“SIMATIC 讀卡器”(SIMATIC Card Reader) 文件夾。

3. 在所選 SIMATIC 存儲(chǔ)卡的屬性中,，卡類型：

● 程序卡

可將程序卡用作 CPU 的外部裝載內(nèi)存,。它將包含 CPU 中的完整用戶程序。CPU 將用戶程序從裝載內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)焦ぷ鞔鎯?chǔ)器,。用戶程序在工作存儲(chǔ)器中運(yùn)行,。

SIMATIC 存儲(chǔ)卡上將創(chuàng)建以下文件夾：

– SIMATIC.S7

– SINAMICS.S7S（僅用適于 SIMATIC Drive Controller）

● 固件更新卡

可將 CPU 和 I/O 模塊的固件文件保存在 SIMATIC 存儲(chǔ)卡中。這樣便可借助于專用的SIMATIC 存儲(chǔ)卡來執(zhí)行固件更新,。SIMATIC 存儲(chǔ)卡上將創(chuàng)建以下文件夾：FWUPDATE.S7S,。注意：使用 SIMATIC 存儲(chǔ)卡作為固件更新卡，取出和插入該卡不會(huì)導(dǎo)致保持性數(shù)據(jù)丟失,。

方式二：用戶還可以通過 SIMATIC 存儲(chǔ)卡上的作業(yè)文件 S7_JOB.S7S 設(shè)置 SIMATIC 存儲(chǔ)卡是作為程序卡還是固件更新卡使用,。

三、SIMATIC 存儲(chǔ)卡插入與移除

要插入 SIMATIC 存儲(chǔ)卡,，請按以下步驟操作：

     1. 打開 CPU 的前蓋,。

     2. 確保 CPU 已關(guān)閉或處于 STOP 模式。

     3. 如 CPU 上所述,，將 SIMATIC 存儲(chǔ)卡插入到 SIMATIC 存儲(chǔ)卡插槽中,。

     4. 輕輕用力將 SIMATIC 存儲(chǔ)卡插入到 CPU，直至 SIMATIC 存儲(chǔ)卡鎖定,。

要移除 SIMATIC 存儲(chǔ)卡,，請按以下步驟操作：

    1. 打開前蓋。                                

    2. 將 CPU 切換至 STOP 模式,。

    3. 輕輕用力將 SIMATIC 存儲(chǔ)卡按入 CPU 中,。存儲(chǔ)卡卡入到位后，即可取出 SIMATIC存儲(chǔ)卡,。僅當(dāng) CPU 處于 POWER OFF 或 STOP 模式時(shí),，才能取出 SIMATIC 存儲(chǔ)卡。

四、使用序列號進(jìn)行防拷貝保護(hù)

    通過為CPU設(shè)置防拷貝保護(hù),，可以將塊的執(zhí)行與特定SIMATIC存儲(chǔ)卡捆綁在一起,。這樣，只有在序列號的 SIMATIC 存儲(chǔ)卡上,，才能執(zhí)行該塊,。

設(shè)置防拷貝保護(hù)：

     1. 打開相應(yīng)塊的屬性。

     2. 請?jiān)?ldquo;常規(guī)”(General) 下選擇“保護(hù)”(Protection) 選項(xiàng),。

     3. 在“防拷貝保護(hù)”（Copy protection）區(qū)域中,，從下拉列表中選擇“綁定 CPU的序列號”（Bind to serial number of the CPU）條目或“綁定存儲(chǔ)卡的序列號”（Bind to serial number of the memory card）條目。

    4. 輸入 CPU 或 SIMATIC 存儲(chǔ)卡的序列號,。

    5. 現(xiàn)在,，可以在“專有技術(shù)保護(hù)”(Know-how protection) 區(qū)域中設(shè)置塊的專有技術(shù)保護(hù)。

說明 ：

   1,、如果將受防拷貝保護(hù)的塊下載到與特定序列號不匹配的設(shè)備中，則將拒絕執(zhí)行整個(gè)下載操作,。也就是說不會(huì)下載不帶防拷貝保護(hù)的塊,。

   2、S7-1500R/H 冗余系統(tǒng)的 CPU 不支持防拷貝保護(hù)功能,。

五,、SIMATIC 存儲(chǔ)卡的使用壽命

    SIMATIC 存儲(chǔ)卡只能執(zhí)行有限次數(shù)的刪除與寫操作。通過用戶程序?qū)?SIMATIC 存儲(chǔ)卡進(jìn)行循環(huán)寫入操作,，將縮短    SIMATIC 存儲(chǔ)卡的使用壽命,。達(dá)到使用壽命時(shí)，存儲(chǔ)卡可能會(huì)無法使用,。

    注意：隨著存儲(chǔ)卡寫入/刪除次數(shù)的不斷增加,，存儲(chǔ)卡中數(shù)據(jù)的保留時(shí)間將隨之下降。如果達(dá)到最大寫入/刪除次數(shù)的 90%,，則保證的數(shù)據(jù)保留時(shí)間將縮減至 1 年,。如果達(dá)到最大寫入/刪除次數(shù)，則無法保證所保存數(shù)據(jù)的保留時(shí)間,。

六,、使用SIMATIC 存儲(chǔ)卡的注意事項(xiàng)

   1、執(zhí)行寫入操作時(shí),，請勿移除 SIMATIC 存儲(chǔ)卡,。 如果在執(zhí)行寫入操作期間從 CPU 中移除存儲(chǔ)卡，存儲(chǔ)卡的內(nèi)容可能會(huì)失效,。存儲(chǔ)區(qū)的保持性隨后可能也會(huì)丟失,。可能需要從 PG 中刪除存儲(chǔ)卡并重新加載程序。

  2,、從 CPU 中移出 SIMATIC 存儲(chǔ)卡,，關(guān)閉電源電壓。

  3,、SIMATIC存儲(chǔ)卡切勿使用 Windows 工具進(jìn)行格式化,。使用 Windows 進(jìn)行格式化，將導(dǎo)致該存儲(chǔ)卡初期在 CPU 中無法使用

概述

• 模塊化,、可擴(kuò)展通用系統(tǒng),，IP20 防護(hù)等級

• 適用于離散自動(dòng)化領(lǐng)域中各種自動(dòng)化應(yīng)用的系統(tǒng)解決方案

• 具有*性能和可用性

• 只能在含有 STEP 7 Professional V12 或更高版本的 Totally Integrated Automation Portal 中進(jìn)行組態(tài)

性能

• 提高性能

• 1、高速指令執(zhí)行:

• 2,、語言擴(kuò)展

• 3,、新數(shù)據(jù)類型

• 4、更快速的背板總線

• 5,、經(jīng)過優(yōu)化的代碼生成

• 功能強(qiáng)大的通信：

• 1,、以 PROFINET IO（雙端口開關(guān)）作為標(biāo)準(zhǔn)接口；從 CPU 1515-2 開始支持,，以一個(gè)或多個(gè)額外的集成PROFINET 接口作為輸入設(shè)備,，用于網(wǎng)絡(luò)隔離或用于連接更多的 PROFINET 設(shè)備或高速通信設(shè)備

• 2、OPC UA 服務(wù)器（數(shù)據(jù)訪問）和客戶端作為運(yùn)行時(shí)選件,，可輕易將 SIMATIC S7-1500 連接至第三方設(shè)備/系統(tǒng)

• 3,、可針對總線系統(tǒng)和點(diǎn)到點(diǎn)連接，通過通信模塊進(jìn)行擴(kuò)展

集成技術(shù)

• 無需附加模塊就可集成運(yùn)動(dòng)控制功能：

  • 通過標(biāo)準(zhǔn)化的塊 (PLCopen) 來連接模擬驅(qū)動(dòng)器和 PROFIdrive 驅(qū)動(dòng)器

  • 運(yùn)動(dòng)控制功能支持速度控制軸,、定位軸,、相對同步操作（在沒有位置同步規(guī)范的條件下實(shí)現(xiàn)同步）以及外部編碼器、凸輪和探頭,。

  • CPU 技術(shù)中還集成了諸如同步操作（利用位置同步規(guī)范進(jìn)行同步）凸輪和和用于控制運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)等擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)控制功能,。

跟蹤所有 CPU 標(biāo)簽，以進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷和間歇錯(cuò)誤檢測,；擁有有效調(diào)試和快速優(yōu)化驅(qū)動(dòng)器和控制裝置,，廣泛的控制功能：例如，可輕松組態(tài)的塊可進(jìn)行控制參數(shù)的自動(dòng)優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)控制質(zhì)量,，通過提供的工藝模塊獲得附加功能：例如,，高速計(jì)數(shù)、位置檢測或高達(dá) 1 MHz 信號的測量,。

安全集成

• 保證人身安全和機(jī)器安全 – 在集成式完整系統(tǒng)框架內(nèi)故障安全 SIMATIC S7-1500(T)F 控制器可在同一控制器上處理標(biāo)準(zhǔn)程序和安全程序,。

• 故障安全用戶程序和標(biāo)準(zhǔn)用戶程序是在 TIA Portal 中使用相同編輯器創(chuàng)建的；因此,，可以像在標(biāo)準(zhǔn)用戶程序中分析標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)那樣來分析故障安全數(shù)據(jù),。由于這種軟件集成,，故障安全應(yīng)用也可利用 SIMATIC 的系統(tǒng)有點(diǎn)和功能

編程功能

離線編程方式：可編程邏輯控制器和編程器公用一個(gè)CPU，編程器在編程模式時(shí),，CPU只為編程器提供服務(wù),，不對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制。完成編程后,，編程器切換到運(yùn)行模式,，CPU對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制，不能進(jìn)行編程,。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本,，但使用和調(diào)試不方便。在線編程方式：CPU和編程器有各自的CPU,，主機(jī)CPU負(fù)責(zé)現(xiàn)場控制,，并在一個(gè)掃描周期內(nèi)與編程器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，編程器把在線編制的程序或數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī),，下一掃描周期,，主機(jī)就根據(jù)新收到的程序運(yùn)行。這種方式成本較高,，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便,，在大中型可編程邏輯控制器中常采用。

五種標(biāo)準(zhǔn)化編程語言：順序功能圖（SFC）,、梯形圖（LD）、功能模塊圖（FBD）三種圖形化語言和語句表（IL）,、結(jié)構(gòu)文本（ST）兩種文本語言,。選用的編程語言應(yīng)遵守其標(biāo)準(zhǔn)（IEC6113123），同時(shí),，還應(yīng)支持多種語言編程形式,，如C，Basic等,，以滿足特殊控制場合的控制要求,。

處理速度

可編程邏輯控制器采用掃描方式工作。從實(shí)時(shí)性要求來看,，處理速度應(yīng)越快越好,，如果信號持續(xù)時(shí)間小于掃描時(shí)間，則可編程邏輯控制器將掃描不到該信號,，造成信號數(shù)據(jù)的丟失,。

處理速度與用戶程序的長度、CPU處理速度,、軟件質(zhì)量等有關(guān),。可編程邏輯控制器接點(diǎn)的響應(yīng)快、速度高,，每條二進(jìn)制指令執(zhí)行時(shí)間約0.2～0.4Ls,，因此能適應(yīng)控制要求高、相應(yīng)要求快的應(yīng)用需要,。掃描周期（處理器掃描周期）應(yīng)滿足：小型可編程邏輯控制器的掃描時(shí)間不大于0.5ms/K,；大中型可編程邏輯控制器的掃描時(shí)間不大于0.2ms/K

致命錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致CPU停止執(zhí)行用戶程序。根據(jù)錯(cuò)誤的嚴(yán)重性,，一個(gè)致命錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致CPU無法執(zhí)行某些功能或所有功能,。處理致命錯(cuò)誤的目的是使CPU進(jìn)入安全狀態(tài)，使之可以響應(yīng)對當(dāng)前錯(cuò)誤狀況的詢問,。

當(dāng)發(fā)生一個(gè)致命錯(cuò)誤時(shí),，CPU執(zhí)行以下任務(wù)：①進(jìn)入STOP(停止)方式；②點(diǎn)亮系統(tǒng)致命錯(cuò)誤LED和STOP(停止)LED指示燈,；③斷開輸出,。這種狀態(tài)將會(huì)持續(xù)到錯(cuò)誤清除之后。表1列出了可以從CPU模塊讀到的致命錯(cuò)誤代碼及其描述,。

表1    致命錯(cuò)誤代碼及描述

在程序的正常運(yùn)行中,，可能會(huì)產(chǎn)生非致命錯(cuò)誤（如尋址錯(cuò)誤）。在這種情況下,，CPU產(chǎn)生一個(gè)非致命運(yùn)行時(shí)間錯(cuò)誤代碼,。表1列出了這些非致命錯(cuò)誤代碼及其描述。

表1    運(yùn)行程序錯(cuò)誤

西門子CPU模塊6ES7513-1AL02-0AB0 系統(tǒng)概述

新型的 SIMATIC S7-1500 控制器除了包含多種創(chuàng)新技術(shù)之外,，還設(shè)定了新標(biāo)準(zhǔn),，提高生產(chǎn)效率。無論是小型設(shè)備還是對速度和準(zhǔn)確性要求較高的復(fù)雜設(shè)備裝置,，都一一適用,。SIMATIC S7-0 無縫集成到 TIA 博途中，極大提高了工程組態(tài)的效率,。SIMATIC S7-1500 采用模塊化結(jié)構(gòu),，各種功能皆具有可擴(kuò)展性,。每個(gè)控制器中都包含有以下組件：

1、   一個(gè)中央處理器(CPU),，用于執(zhí)行用戶程序

2,、   一個(gè)或多個(gè)電源

3、   信號模塊,，用作輸入/輸出

4,、    以及相應(yīng)的工藝模塊和通信模塊。

性能：沒有較快,，只有更快,！SIMATICS7-1500 的系統(tǒng)性能極大縮短了系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間，進(jìn)而優(yōu)化了控制質(zhì)量并提高了系統(tǒng)性能,。

處理速度：SIMATIC S7-1500 的信號處理速度更為快速,，極大縮短系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間，進(jìn)而提高了生產(chǎn)效率,。

高速背板總線：新型的背板總線技術(shù)采用高波特率和高效傳輸協(xié)議,，以實(shí)現(xiàn)信號的快速處理。

技術(shù)集成：SIMATIC S7-1500 中可將運(yùn)動(dòng)控制功能直接集成到PLC 中,，而無需使用其它模塊,。通過 PLCopen 技術(shù)，控制器可使用標(biāo)準(zhǔn)組件連接支持PROFIdrive 的各種驅(qū)動(dòng)裝置,。此外,，SIMATICS7-1500 還支持所有 CPU 變量的 TRACE 功能，提高了調(diào)試效率的同時(shí)優(yōu)化了驅(qū)動(dòng)和控制器的性能,。

TRACE 功能：TRACE 功能適用于所有 CPU,，不僅增強(qiáng)了用戶程序和運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用診斷的準(zhǔn)確性，同時(shí)還極大優(yōu)化了驅(qū)動(dòng)裝置的性能,。

運(yùn)動(dòng)控制功能：通過運(yùn)動(dòng)控制功能可連接各種模擬量驅(qū)動(dòng)裝置以及支持 PROFIdrive 的驅(qū)動(dòng)裝置。同時(shí)該功能還支持轉(zhuǎn)速軸和定位軸,。

信息安全集成：SIMATIC S7-1500 中提供一種更為全面的安全保護(hù)機(jī)制,，包括*級別、模塊保護(hù)以及通信的完整性等各個(gè)方面,。“信息安全集成”機(jī)制除了可以確保投資安全,，而且還可持續(xù)提高系統(tǒng)的可用性。

專有技術(shù)保護(hù)：加密算法可以有效防范未經(jīng)*的訪問和修改,。這樣可以避免機(jī)械設(shè)備被仿造,，從而確保了投資安全。

防拷貝保護(hù)：可通過綁定 SIMATIC 存儲(chǔ)卡或 CPU 的序列號,，確保程序無法在其它設(shè)備中運(yùn)行,。

這樣程序就無法拷貝,，而且只能在的存儲(chǔ)卡或 CPU 上運(yùn)行。

訪問保護(hù)：訪問保護(hù)功能提供一種全面的安全保護(hù)功能,，可防止未經(jīng)*的項(xiàng)目計(jì)劃更改,。采用為各用戶組分別設(shè)置訪問密碼，確保具有不同級別的訪問權(quán)限,。此外,，安全的CP 1543-1 模塊的使用，更是加強(qiáng)了集成防火墻的訪問保護(hù),。

操作保護(hù)：系統(tǒng)對傳輸?shù)娇刂破鞯臄?shù)據(jù)進(jìn)行保護(hù),，防止對其進(jìn)行未經(jīng)*的訪問?？刂破骺梢宰R別發(fā)生變更的工程組態(tài)數(shù)據(jù)或者來自陌生設(shè)備的工程組態(tài)數(shù)據(jù),。

設(shè)計(jì)與操作：SIMATIC S7-1500 中包含有諸多新特性，地確保了工程組態(tài)的高效性和可用性,。

內(nèi)置 CPU 顯示屏：可快速訪問各種文本信息和詳細(xì)的診斷信息,，以提高設(shè)備的可用性同時(shí)也便于全面了解工廠的所有信息。

標(biāo)準(zhǔn)前連接器：標(biāo)準(zhǔn)化的前連接器不僅極大簡化了電纜的接線操作,，同時(shí)還節(jié)省了更多的接線時(shí)間,。

集成短接片：通過集成短接片的連接，可以更為靈活便捷地建立電位組,。