西門子PLC模塊6ES7511-1AK01-0AB0
SIMATIC S7-1500 的性能,,具有高性能
的背板總線,、快速的端到端響應以及極速的
信號處理功能,。
控制器 (CPU) 可執(zhí)行各種用戶程序??刂破?/span>
中集成有系統(tǒng)電源,,可通過背板總線為所連
模塊進行供電。
所有 SIMATIC S7-1500 控制器(C-CPU 除
外)均提供有故障安全型號,。要在 TIA
Portal 中使用安全功能時,,需要安裝選件包
“STEP 7 Safety Advanced"。
在工廠調試過程中,,可直接在顯示屏上更改
CPU 的 IP 地址,,從而節(jié)省的時間和成
本。維修時,,通過快速訪問診斷報警,,顯著
減少工廠停工時間。
SIMATIC S7-1500 的所有 CPU 變量都具有強大跟蹤功能,,可實現驅動裝置和控件的高效
調試和快速優(yōu)化,。
SIMATIC S7-1500 控制器還支持以下功能:
● 通過以太網/PROFINET 進行數據通信
● 通過 PROFIBUS 進行數據通信
● HMI 通信
● 通過 OPC 進行通信
● Web 服務器,工藝功能,,系統(tǒng)診斷,,集成保護功能
● 使用 F-CPU 時,還支持安全模式
一般信息 |
產品類型標志 | CPU 1511-1 PN |
硬件功能狀態(tài) | FS01 |
固件版本 | V2.6 |
產品功能 |
● I&M 數據 | 是; I&M0 至 I&M3 |
附帶程序包的 |
● STEP 7 TIA 端口,,可組態(tài) / 已集成,,自版本 | V15.1 (FW V2.6) / V15 以上 (FW V2.5);通過較舊版本的 TIA 博途可配置為 6ES7511-1AK01-0AB0 |
配置控制 |
通過數據組 | 是 |
顯示 |
屏幕對角線 [cm] | 3.45 cm |
操作元件 |
按鍵數量 | 8 |
運行模式按鍵 | 2 |
電源電壓 |
電源的電壓類型 | 24 V DC |
允許范圍,,下限 (DC) | 19.2 V |
允許范圍,,上限 (DC) | 28.8 V |
反極性保護 | 是 |
電源和電壓斷路跨接 |
● 停電/斷電跨接時間 | 5 ms |
● 重復率,小值 | 1/s |
輸入電流 |
耗用電流(額定值) | 0.7 A |
耗用電流,,值 | 0.95 A |
接通電流,,值 | 1.9 A; 額定值 |
I2t | 0.02 A2·s |
功率 |
背板總線上的饋電功率 | 10 W |
來自背板總線的功耗(達到均衡) | 5.5 W |
功率損失 |
功率損失,典型值 | 5.7 W |
存儲器 |
SIMATIC 存儲卡插槽數量 | 1 |
需要 SIMATIC 存儲卡 | 是 |
工作存儲器 |
● 集成(用于程序) | 150 kbyte |
● 集成(用于數據) | 1 Mbyte |
裝載存儲器 |
● 插拔式(SIMATIC 存儲卡),,值 | 32 Gbyte |
緩沖 |
● 免維護 | 是 |
CPU-處理時間 |
對于位運算,,典型值 | 60 ns |
對于字運算,典型值 | 72 ns |
對于定點運算,,典型值 | 96 ns |
對于浮點運算,典型值 | 384 ns |
CPU-組件 |
元素數量(總數) | 2 000; 程序塊 (OB,、FB,、FC、DB) 和 UDT |
DB |
● 編號范圍 | 1 ... 60 999,;劃分如下:用戶可用編號范圍:1 ... 59 999 和由 SFC 86 創(chuàng)建的數據塊的編號范圍:60 000 ... 60 999 |
● 容量,,值 | 1 Mbyte; 對于尋址的數據庫,容量為 64 KB |
FB |
● 編號范圍 | 0 ... 65 535 |
● 容量,值 | 150 kbyte |
FC |
● 編號范圍 | 0 ... 65 535 |
● 容量,,值 | 150 kbyte |
OB |
● 容量,,值 | 150 kbyte |
● 可用循環(huán) OB 數量 | 100 |
● 時間報警 OB 數量 | 20 |
● 延遲報警 OB 數量 | 20 |
● 喚醒警告 OB 數量 | 20; 帶小組織塊,3 個 500 µs 循環(huán) |
● 過程報警 OB 數量 | 50 |
● DPV1 報警 OB 的數量 | 3 |
● 等時模式 Ob 數量 | 2 |
● 技術同步警告 OB 數量 | 2 |
● 啟動 OB 數量 | 100 |
● 異步錯誤 OB 數量 | 4 |
● 同步錯誤 OB 數量 | 2 |
● 診斷報警 OB 的數量 | 1 |
嵌套深度 |
● 每個優(yōu)先等級 | 24 |
計數器,、定時器及其剩磁 |
S7 計數器 |
● 數量 | 2 048 |
剩磁 |
— 可調整 | 是 |
IEC 計數器 |
● 數量 | 任意(僅由系統(tǒng)內存進行限制) |
剩磁 |
— 可調整 | 是 |
S7 時間 |
● 數量 | 2 048 |
剩磁 |
— 可調整 | 是 |
IEC 計時器 |
● 數量 | 任意(僅由系統(tǒng)內存進行限制) |
剩磁 |
— 可調整 | 是 |
數據范圍及其剩磁 |
保留的數據范圍(包括時間,、計數器、標記),,值 | 128 kbyte; 總計,;針對存儲器、計時器,、計數器,、數據庫和技術數據(軸)的可用剩磁存儲器: 88 KB |
擴展的保留數據范圍(包括時間、計數器,、標記),,值 | 1 Mbyte; 使用 PS 60 W 24/48/60 V DC HF 時 |
標記 |
● 數量,值 | 16 kbyte |
● 定時標記數量 | 8; 8 個時鐘存儲器二進制位 bit 合而為一個時鐘存儲器字節(jié) byte |
數據組件 |
● 可調整剩磁 | 是 |
● 預設剩磁 | 否 |
本地數據 |
● 每個優(yōu)先等級,,值 | 64 kbyte; 每個塊 16 KB |
地址范圍 |
IO 模塊數量 | 1 024; 模塊 / 子模塊的數量 |
外設地址范圍 |
● 輸入端 | 32 kbyte; 所有輸入端位于過程映像內 |
● 輸出端 | 32 kbyte; 所有輸出端位于過程映像內 |
每個集成的 IO 子系統(tǒng) |
— 輸入端(容量) | 8 kbyte |
— 輸出端(容量) | 8 kbyte |
每個 CM / CP |
— 輸入端(容量) | 8 kbyte |
— 輸出端(容量) | 8 kbyte |
分量過程映像 |
● 分量過程映像數量,,值 | 32 |
硬件擴展 |
分布式 IO 系統(tǒng)數量 | 32; 分布式 IO 系統(tǒng)即分布式外圍設備通過 PROFINET 或 PROFIBUS 通信模塊連接在一起形成的系統(tǒng),或外圍設備通過 AS-i 主控模塊或鏈接(如:IE/PB 鏈接)連接在一起所形成的系統(tǒng) |
DP 主站數量 |
● 關于 CM | 4; 多總共可插接 4 個 CM/CP(PROFIBUS,、PROFINET,、以太網) |
IO 控制器數量 |
● 集成 | 1 |
● 關于 CM | 4; 多總共可插接 4 個 CM/CP(PROFIBUS、PROFINET,、以太網) |
組件載體 |
● 每個組件載體的組件,,值 | 32; CPU + 31 個模塊 |
● 行數,值 | 1 |
PtP CM |
● PtP CM 數量 | 僅通過可用的插槽限制可連接的 PtP CM 數量 |
時間 |
時鐘 |
● 類型 | 硬件時鐘 |
● 緩沖持續(xù)時間 | 6 wk; 當環(huán)境溫度為 40°C 時,,典型值 |
● 每日偏差,,值 | 10 s; 典型值:2 s |
運行時間計數器 |
● 數量 | 16 |
時間同步 |
● 提供支持 | 是 |
● 在 AS 中,主站 | 是 |
● 在 AS 中,,從站 | 是 |
● 在以太網上通過 NTP | 是 |
接口 |
PROFINET 接口數量 | 1 |
1. 接口 |
物理接口 |
● 端口數量 | 2 |
● 集成開關 | 是 |
● RJ 45(以太網) | 是; X1 |
協(xié)議 |
● IP 協(xié)議 | 是; IPv4 |
● PROFINET IO 控制器 | 是 |
● PROFINET IO 設備 | 是 |
● SIMATIC 通訊 | 是 |
● 開放式 IE 通訊 | 是 |
● 網絡服務器 | 是 |
● 氣液冗余 | 是; MRP 自動管理器符合 2.0 版本 IEC 62439-2 的要求 |
PROFINET IO 控制器 |
服務 |
— PG/OP 通訊 | 是 |
— S7 路由 | 是 |
— 等時模式 | 是 |
— 開放式 IE 通訊 | 是 |
— IRT | 是 |
— MRP | 是; 作為 MRP 冗余管理器和/或 MRP 客戶機,;環(huán)路中的設備數: 50 |
— MRPD | 是; 前提條件:IRT |
— PROFIenergy | 是 |
— 按優(yōu)先級啟動 | 是; 多 32 個 PROFINET 設備 |
— 可連接的 IO 設備數量,值 | 128; 通過AS-i,、PROFIBUS 或 PROFINET 總共多可連接 256 個分布式外圍設備 |
— 其中 IO 設備具備同步實時功能 (IRT),,值 | 64 |
— 用于 RT 的可連接 IO 設備數量,值 | 128 |
— 線路上的,,值 | 128 |
— 可同時激活/取消的 IO 設備數量,,值 | 8; 通過所有接口的總和 |
— 每臺工具的 IO 設備數量,值 | 8 |
— 更新時間 | 更新時間小值取決于設置的 PROFINET IO 通訊部件,,取決于 IO 裝置數量和組態(tài)的有效數據數量 |
更新時間,,IRT 時 |
— 發(fā)射脈沖為 250 µs 時 | 250 µs 至 4 ms,;說明:同步模式的 IRT 對時鐘同步組織塊的小更新時間 625 µs 至關重要。 |
— 發(fā)射脈沖為 500 µs 時 | 500 µs 至 8 ms,;說明:同步模式的 IRT 對時鐘同步組織塊的小更新時間 625 µs 至關重要,。 |
— 發(fā)射脈沖為 1 ms 時 | 1 ms 至 16 ms |
— 發(fā)射脈沖為 2 ms 時 | 2 ms 至 32 ms |
— 發(fā)射脈沖為 4 ms 時 | 4 ms 至 64 ms |
— 在具備同步實時功能 (IRT) 和“奇數"發(fā)送脈沖已參數化情況下 | 更新時間 = 設置的“奇數"發(fā)射脈沖(125 µs 的任意倍數:375 µs、625 µs ... 3 875 µs) |
更新時間,,RT 時 |
— 發(fā)射脈沖為 250 µs 時 | 250 µs 至 128 ms |
— 發(fā)射脈沖為 500 µs 時 | 500 µs 至 256 ms |
— 發(fā)射脈沖為 1 ms 時 | 1 ms 至 512 ms |
— 發(fā)射脈沖為 2 ms 時 | 2 ms 至 512 ms |
— 發(fā)射脈沖為 4 ms 時 | 4 ms 至 512 ms |
PROFINET IO 設備 |
服務 |
— PG/OP 通訊 | 是 |
— S7 路由 | 是 |
— 等時模式 | 否 |
— 開放式 IE 通訊 | 是 |
— IRT | 是 |
— MRP | 是; 作為 MRP 冗余管理器和/或 MRP 客戶機,;環(huán)路中的設備數: 50 |
— MRPD | 是; 前提條件:IRT |
— PROFIenergy | 是 |
— 共享設備 | 是 |
— 共享設備中的 IO 控制器的數量 | 4 |
— 資產管理記錄 | 是; 通過用戶程序 |
物理接口 |
RJ 45(以太網) |
● 100 Mbit/s | 是 |
● 自動協(xié)商 | 是 |
● 自動交叉 | 是 |
● 工業(yè)以太網狀態(tài) LED | 是 |
協(xié)議 |
連接數量 |
● 連接數量,值 | 96; 通過 CPU 和所連接 CP/CM 的內置接口 |
● 為 ES/HMI/Web 預留的連接數量 | 10 |
● 通過集成接口的連接數量 | 64 |
● S7 路徑連接數量 | 16 |
冗余模式 |
● H-Sync 發(fā)送 | 是 |
SIMATIC 通訊 |
● S7 通訊,,作為服務器 | 是 |
● S7 通訊,,作為客戶機 | 是 |
● 每個任務的有效數據,值 | 參見在線幫助(S7 通訊,,用戶數據大?。?/td> |
開放式 IE 通訊 |
● TCP/IP | 是 |
— 數據長度,值 | 64 kbyte |
— 各端口的多個無源連接,,提供支持 | 是 |
● ISO-on-TCP (RFC1006) | 是 |
— 數據長度,,值 | 64 kbyte |
● UDP | 是 |
— 數據長度,值 | 2 kbyte; UDP 廣播時 1472 個字節(jié) |
— UDP-Multicast | 是; 多 5 個 電路 |
● DHCP | 否 |
● SNMP | 是 |
● DCP | 是 |
● LLDP | 是 |
網絡服務器 |
● HTTP | 是; 標準頁面和用戶頁面 |
● HTTPS | 是; 標準頁面和用戶頁面 |
OPC UA |
● 組要運行時許可證 | 是 |
● OPC UA 客戶端 | 是 |
— 應用程序驗證 | 是 |
— 安全策略 | 可用安全策略無,,Basic128Rsa15,,Basic256Rsa15,Basic256Sha256 |
— 用戶驗證 | "匿名“或通過用戶名與密碼驗證 |
— 連接數量,,值 | 4 |
— 客戶端接口節(jié)點數量,,值 | 1 000 |
— 每次調用 OPC_UA_NodeGetHandleList/OPC_UA_ReadList/OPC_UA_WriteList 的元素數量,值 | 300 |
— 每次調用 OPC_UA_NameSpaceGetIndexList 的元素數量,,值 | 20 |
— 每次調用 OPC_UA_MethodGetHandleList 的元素數量,,值 | 100 |
— 每個連接同時調用客戶端指令的數量(不包括 OPC_UA_ReadList、OPC_UA_WriteList,、OPC_UA_MethodCall),,值 | 1 |
— 同時調用客戶端指令 OPC_UA_ReadList、OPC_UA_WriteList 和 OPC_UA_MethodCall 的數量,,值 | 5 |
— 可注冊節(jié)點的數量,,值 | 5 000 |
— 可注冊的調用 OPC_UA_MethodCall 方法的數量,值 | 100 |
— 調用 OPC_UA_MethodCall 的輸入端/輸出端的數量,,值 | 20 |
● OPC UA 服務器 | 是; 數據訪問(讀,、寫、訂閱),、方法調用,、自定義地址空間 |
— 應用程序驗證 | 是 |
— 安全策略 | 可用安全策略無,Basic128Rsa15,,Basic256Rsa15,,Basic256Sha256 |
— 用戶驗證 | "匿名“或通過用戶名與密碼驗證 |
— 會話數量,值 | 32 |
— 可訪問變量的數量,,值 | 50 000 |
— 可注冊節(jié)點的數量,,值 | 10 000 |
— 每次會話的訂閱數量,值 | 20 |
— 掃描間隔,,小值 | 100 ms |
— 發(fā)送間隔,,小值 | 500 ms |
— 伺服程式的數量,值 | 20 |
— 每一伺服程式的輸入端/輸出端的數量,,值 | 20 |
— 受監(jiān)控元件 (monitored items) 的數量,,值 | 1 000; 1s 采樣間隔和 1s 發(fā)送間隔時 |
— 服務器接口數量,值 | 10 |
— 用戶自定義服務器接口時節(jié)點數量,,值 | 1 000 |
其他協(xié)議 |
● MODBUS | 是; MODBUS TCP |
氣液冗余 |
● 線路中斷時的切換時間,,類型 | 200 ms; MRP 時;無沖擊,,MRPD 時 |
● 環(huán)路中的用戶數量,,值 | 50 |
等時模式 |
節(jié)拍同步運行(應用程序至端口同步) | 是; 分布式和集中式;帶小組織塊,,6 個 625 µs 循環(huán)(分布式)和 1 ms(集中式) |
等距離 | 是 |
S7 消息功能 |
消息功能的可注冊站點數量,,值 | 32 |
程序消息 | 是 |
可配置程序消息的數量,值 | 5 000; 程序消息通過模塊“Program_Alarm",、ProDiag 或 GRAPH 生成 |
RUN 狀態(tài)下可加載程序消息數量,,值 | 2 500 |
同時間活動的信息數量,值 |
|
● 程序消息數量 | 300 |
● 系統(tǒng)診斷消息數量 | 100 |
● 運動技術對象的消息數量 | 80 |
調試功能測試 |
共同調試(工程組) | 是; 多可平行在線訪問 5 個工程組態(tài)系統(tǒng) |
組件狀態(tài) | 是; 多可同時 8 個(通過所有 ES 客戶端的總和) |
各個步驟 | 否 |
停止點數量 | 8 |
狀態(tài)/控制 |
● 變量狀態(tài)/控制 | 是 |
● 變量 | 輸入/輸出端,、標記,、DB、外圍設備輸入/輸出端,、計時器,、計數器 |
● 變量數量,值 |
|
— 其中的變量狀態(tài),,值 | 200; 每個任務 |
— 其中的變量控制,,值 | 200; 每個任務 |
強制 |
● 強制,變量 | 外圍輸入/輸出 |
● 變量數量,,值 | 200 |
診斷緩沖器 |
● 存在 | 是 |
● 條目數量,,值 | 1 000 |
— 其中的停電保險 | 500 |
Trace |
● 可組態(tài) Trace 的數量 | 4; 每個 Trace 多 512 KB 數據 |
報警/診斷/狀態(tài)信息 |
診斷顯示 LED |
● RUN/STOP LED | 是 |
● ERROR LED | 是 |
● MAINT LED | 是 |
● 停止激活 LED | 是 |
● LINK TX/RX 連接顯示 | 是 |
支持的工藝對象 |
運動控制 | 是; 提示:軸的數量會對 PLC 程序的循環(huán)時間造成影響;可通過 TIA Selection Tool 或 SIZER 工具為選型提供幫助 |
● 針對技術對象可用的運動控制資源數量(除凸輪盤外) | 800 |
● 必需的運動控制資源 |
|
— 每個轉速軸 | 40 |
— 每個定位軸 | 80 |
— 每個同步軸 | 160 |
— 每個外部編碼器 | 80 |
— 每個凸輪 | 20 |
— 每個凸輪軌跡 | 160 |
— 每個探針 | 40 |
● 定位軸 |
|
— 當運動控制周期為 4ms(典型值)時定位軸的數量 | 5 |
— 當運動控制周期為 8ms(典型值)時定位軸的數量 | 10 |
調節(jié)器 |
|
● PID_Compact | 是; 集成優(yōu)化的通用 PID 控制器 |
● PID_3Step | 是; 適用于閥門的集成優(yōu)化的 PID 控制器 |
● PID 溫度 | 是; 溫度集成優(yōu)化的 PID 控制器 |
計數和測量 |
|
● 高速計數器 | 是 |
環(huán)境要求 |
運行中的環(huán)境溫度 |
● 水平安裝,,小值 | 0 °C |
● 水平安裝,,值 | 60 °C; 顯示屏: 50 °C,運行溫度為典型的 50 °C 時,,關閉顯示屏 |
● 垂直安裝,,小值 | 0 °C |
● 垂直安裝,,值 | 40 °C; 顯示屏:40 °C,運行溫度為典型值 40 °C 時,,顯示屏關閉 |
運輸/儲存時的環(huán)境溫度 |
● 小值 | -40 °C |
● 值 | 70 °C |
組態(tài) |
編程 |
編程語言 |
— KOP | 是 |
— FUP | 是 |
— AWL | 是 |
— SCL | 是 |
— GRAPH | 是 |
技術保護 |
● 用戶程序保護/密碼保護 | 是 |
● 復制保護 | 是 |
● 模塊保護 | 是 |
訪問保護 |
● 顯示屏密碼 | 是 |
● 防護級別:寫保護 | 是 |
● 防護級別: 讀寫保護 | 是 |
● 防護級別: 全部保護 | 是 |
循環(huán)時間監(jiān)測 |
● 下限 | 可調整的短循環(huán)時間 |
● 上限 | 可調整的長循環(huán)時間 |
尺寸 |
寬度 | 35 mm |
高度 | 147 mm |
深度 | 129 mm |
重量 |
重量,,約 | 405 g |
西門子PLC模塊6ES7511-1AK01-0AB0
S7-400H CPU通過一對同步光纜進行主備CPU間的自動同步。
上電的H-CPU對,,在10分鐘左右的上電自檢后,,應該處理STOP模式,并且CPU的正面通過機架指示燈(Rack0/Rack1,,機架拔碼在CPU背部)和主CPU指示燈(MSTR)提示當前CPU的主備狀態(tài),。此時可以進行CPU下載以進入冗余模式。
冗余CPU 在進入冗余模式運行之前,,Master CPU先運行起來,,然后Standby CPU要和Master CPU進行同步。

在調試時,,會遇到Master CPU 處于運行狀態(tài),,但Standby CPU無法從Stop 變?yōu)?/span>Run狀態(tài)的情況,這是因為同步過程的link-UP 或UPDATE無法進行,。此時,,請查看以下情況:
q 正在刪除、裝載,、生成或者壓縮塊,;
q CPU 中調試(Test and commissioning)的功能在激活狀態(tài)。例如,,變量表中正在監(jiān)控某些變量,;正在監(jiān)控硬件組態(tài)或者程序;
q 兩個CPU 上內存卡不相同,;
q 兩個CPU 上的Firmware 版本不一致,;
q CPU 上裝的是 Flash 卡,但 Flash 卡上保存的內容不一致,;
q 同步模塊是否正常,,同步光纖是否正確連接。
q CPU 的機架號是否正確設置,,一個為rack 0,,另一個為rack1
q 檢查CPU 是否有強制變量,如果有請取消,。
q 冗余CPU中H parameters設置是否合適
q 冗余CPU中用于OB運行的LOCAL DATA緩存區(qū)設置過小,。典型情況是配置了冗余IO的S7-412H的CPU,,如果不修改LOCAL DATA的默認值,,會出現明明已經裝載了所有OB塊,CPU故障診斷信息中依然提示該OB未裝載或未運行,。
裝配S7-400H容錯站的步驟與規(guī)則
裝配S7-400H 站的步驟
(1)安裝機架UR2-H。
(2)在機架上安裝PS407電源模塊,在電池槽內放入2塊鋰電池,撥碼撥到2BATT,。
(3)設置冗余CPU的機架號,通過CPU 背板上的開關設置,;安裝冗余CPU到機架。
CPU通電后此機架號生效,。
(4)將同步子模板插到CPU前面板的兩個IF插槽中,,并固定。
(5)連接同步光纜,。
將兩個位于上部的同步子模板相連,;
將兩個位于下部的同步子模板相連;
(6)通電后CPU自檢查,。
CPU**次通電時,,將執(zhí)行一次RAM 檢測工作,約需10分鐘,。這段時間內CPU 不接收通過通訊接口傳來的數據,,并且STOP LED 燈閃爍。如果有備用電池,,再次通電時不再做此項檢查工作,。
(7)啟動CPU,將CPU撥碼撥到RUN狀態(tài),,此刻兩CPU保持STOP,。

注意:
· 遵循S7-400模塊排列規(guī)則和安裝規(guī)范
· H-CPU和冗余使用的外部DP主站接口或通信模塊必須插入到相同的插槽中
· 用于冗余DP主站系統(tǒng)的外部DP主站接口只能插入到中央單元中,不能插入到擴展設備中,。
· 插入的RAM或FLASH卡必須類型相同,,大小相同
· 以冗余方式使用的CPU和其他模塊必須**一致:相同的產品編號、相同的產品版本和固件版本,。
· 兩個CPU必須正確設置背面的機架號,分別設置為RACK0和RACK1.否則妨礙在線訪問,,甚至CPU可能無法啟動。