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) 可執行各種用戶程序。控制器
中集成有系統電源,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,系統診斷,集成保護功能
● 使用 F-CPU 時,還支持安全模式
OB |
● 容量,值 | 150 kbyte |
● 可用循環 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 |
● 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 |
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 byte |
數據組件 |
● 可調整剩磁 | 是 |
● 預設剩磁 | 否 |
本地數據 |
● 每個優先等級,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 |
— 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 系統數量 | 32; 分布式 IO 系統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,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 |
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 |
● 緩沖持續時間 | 6 wk; 當環境溫度為 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 |
協議 |
● IP 協議 | 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;環路中的設備數: 50 |
— MRPD | 是; 前提條件:IRT |
— PROFIenergy | 是 |
— 按優先級啟動 | 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 裝置數量和組態的有效數據數量 |
更新時間,IRT 時 |
— 發射脈沖為 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。 |
— 發射脈沖為 1 ms 時 | 1 ms 至 16 ms |
— 發射脈沖為 2 ms 時 | 2 ms 至 32 ms |
— 發射脈沖為 4 ms 時 | 4 ms 至 64 ms |
— 在具備同步實時功能 (IRT) 和“奇數"發送脈沖已參數化情況下 | 更新時間 = 設置的“奇數"發射脈沖(125 µs 的任意倍數:375 µs、625 µs ... 3 875 µs) |
更新時間,RT 時 |
— 發射脈沖為 250 µs 時 | 250 µs 至 128 ms |
— 發射脈沖為 500 µs 時 | 500 µs 至 256 ms |
— 發射脈沖為 1 ms 時 | 1 ms 至 512 ms |
— 發射脈沖為 2 ms 時 | 2 ms 至 512 ms |
— 發射脈沖為 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 |
● 自動協商 | 是 |
● 自動交叉 | 是 |
● 工業以太網狀態 LED | 是 |
協議 |
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,用戶數據大小) |
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 |
— 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 |
— 受監控元件 (monitored items) 的數量,值 | 1 000; 1s 采樣間隔和 1s 發送間隔時 |
— 服務器接口數量,值 | 10 |
— 用戶自定義服務器接口時節點數量,值 | 1 000 |
其他協議 |
● 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 |
● 環路中的用戶數量,值 | 50 |
等時模式 |
節拍同步運行(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(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 個工程組態系統 |
組件狀態 | 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/控制 |
● 變量狀態/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,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 Trace 的數量 | 4; 每個 Trace 多 512 KB 數據 |
報警/診斷/狀態信息 |
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 |
調節器 |
|
● PID_Compact | 是; 集成優化的通用 PID 控制器 |
● PID_3Step | 是; 適用于閥門的集成優化的 PID 控制器 |
● PID 溫度 | 是; 溫度集成優化的 PID 控制器 |
計數和測量 |
|
— 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 |
循環時間監測 |
● 下限 | 可調整的短循環時間 |
● 上限 | 可調整的長循環時間 |
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。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,但Standby CPU無法從Stop 變為Run狀態的情況,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。例如,變量表中正在監控某些變量;正在監控硬件組態或者程序;
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,此刻兩CPU保持STOP。

注意:
· 遵循S7-400模塊排列規則和安裝規范
· 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。