指示灯硬件配置

__SIMATICS7-1500CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)设备手册09/2016A5E31264762-AD前言文档指南1产品概述2连接3中断、错误消息、诊断和系统报警4技术数据5尺寸图ASiemensAGDivisionDigitalFactoryPostfach484890026NRNBERG德国A5E31264762-AD10/2016本公司保留更改的权利CopyrightSiemensAG2013-2016.
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CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)4设备手册,09/2016,A5E31264762-AD前言本文档的用途本手册是对S7-1500自动化系统/ET200MP分布式I/O系统的系统手册和功能手册的补充.
本手册中包含模块特定信息的说明.
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前言CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)设备手册,09/2016,A5E31264762-AD5Siemens工业在线支持在此处可轻松快速地获取以下主题的最新信息:产品支持提供了产品的所有信息和广泛的专有知识、技术规范、常见问题与解答、证书、下载资料和手册.
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CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)6设备手册,09/2016,A5E31264762-AD目录前言.
41文档指南.
72产品概述.
112.
1固件版本V2.
0中的新功能.
112.
2S7-1500CPU的应用.
142.
3工作原理.
192.
4属性.
202.
5操作和显示元件.
242.
5.
1关闭了前面板的模块前视图242.
5.
2不带前面板的模块前视图.
262.
5.
3模块后视图.
272.
6模式选择器开关.
273连接.
284中断、错误消息、诊断和系统报警324.
1CPU的状态和错误显示325技术数据.
35A尺寸图49CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)设备手册,09/2016,A5E31264762-AD7文档指南1SIMATICS7-1500自动化系统、基于SIMATICS7-1500的CPU1516pro-2PN和SIMATICET200MP分布式I/O系统的文档分为3个部分.
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基本信息系统手册和入门指南中详细介绍了SIMATICS7-1500和ET200MP系统的组态、安装、接线和调试等信息.
对于CPU1516pro-2PN,可参见相应的操作说明.
STEP7在线帮助为用户提供了组态和编程方面的支持.
设备信息产品手册中包含模块特定信息的简要介绍,如特性、接线图、功能特性和技术规范.
文档指南CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)8设备手册,09/2016,A5E31264762-AD常规信息功能手册中包含有关SIMATICS7-1500和ET200MP系统常规主题的详细介绍,如诊断、通信、运动控制、Web服务器、OPCUA等等.
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应用示例应用示例中包含有各种工具的技术支持和各种自动化任务应用示例.
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TIASelectionTool通过TIASelectionTool,用户可选择、组态和订购全集成自动化(TIA)中所需设备.
该工具作为SIMATICSelectionTool的新一代产品,在一个工具中完美集成了自动化技术的各种组态程序.
通过TIASelectionTool,用户可以根据产品选择或产品组态生成一个完整的订购列表.
TIASelectionTool可从Internet(http://w3.
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文档指南CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)10设备手册,09/2016,A5E31264762-ADSIMATICAutomationTool通过SIMATICAutomationTool,可同时对各个SIMATICS7站进行系统调试和维护操作,而无需打开TIAPortal系统.
SIMATICAutomationTool支持以下各种功能:扫描PROFINET/以太网网络,识别所有连接的CPU为CPU分配地址(IP、子网、网关)和站名称(PROFINET设备)将日期和已转换为UTC时间的PG/PC时间传送到模块中将程序下载到CPU中切换操作模式RUN/STOP通过LED指示灯闪烁确定CPU状态读取CPU错误信息读取CPU诊断缓冲区复位为出厂设置更新CPU和所连模块的固件版本SIMATICAutomationTool可从Internet(https://support.
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PRONETASIEMENSPRONETA(PROFINET网络分析服务)用于在调试过程中快速分析PROFINET网络的具体状况.
PRONETA具有以下两个核心功能:拓扑总览功能,分别扫描PROFINET和连接的所有组件.
IO检查,快速测试系统接线和模块组态.
SIEMENSPRONETA可从Internet(https://support.
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com/cs/cn/zh/view/67460624)上下载.
CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)设备手册,09/2016,A5E31264762-AD11产品概述22.
1固件版本V2.
0中的新功能固件版本V2.
0的CPU的新功能在本章节中,列出了固件版本V2.
0的CPU的新功能.
更多信息,请参见本手册的具体章节.
表格2-1与固件版本V1.
8相比,固件版本V2.
0的CPU的新功能新功能应用客户收益OPCUA服务器无论是过程级还是控制级和企业级,均可实现不同系统间的数据通信:嵌入式系统与控制器之间控制器与MES系统和企业级系统(ERP、资产系统)之间西门子控制器与其他制造商的控制器之间智能传感器与控制器之间支持的标准:OPC数据访问(DA).
OPCUA是一种独立于任何特定操作系统的统一数据通信标准.
已在不同自动化系统上集成有安全机制.
如,用于数据交换的安全机制与应用层中用于用户身份验证的安全机制.
OPCUA服务器可提供大量数据:客户端可访问的PLC变量值这些PLC变量的数据类型OPCUA服务器及CPU信息通过这种方式,客户端可获得服务器的概览信息并可读取和写入这些值.
PROFINETIOMRPD:用于IRT有计划复制的介质冗余PROFINETIOIRT可用于实现对故障安全和精度(等时)具有极高要求的应用.
通过在环网的两个方向都发送周期性IO数据,即使在环网中断时也会保持与IO设备的通信,而且,即使更新时间很短也不会导致设备故障.
因此,可实现比使用MRP更高的故障安全性.
限制传入网络的数据量可以限制标准以太网通信中的最大网络负载.
可过滤传入数据的波峰.
可根据需要共享剩余带宽.
显示屏和Web服务器通过显示屏进行备份和恢复无需PG/PC,即可通过SIMATIC存储卡备份和恢复CPU组态.
无需STEP7即可备份运行项目.
产品概述2.
1固件版本V2.
0中的新功能CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)12设备手册,09/2016,A5E31264762-AD新功能应用客户收益通过Web服务器进行备份和恢复例如,可将CPU的组态备份和恢复到运行Web服务器的PG/PC中.
在"紧急情况"下,无需STEP7即可使用现有组态.
如,在调试过程中或程序下载后.
显示屏和Web服务器支持三种项目语言的注释和消息文本例如,将设备出口到世界各地时,存储卡中的注释和消息文本可存储为多达3种语言.
例如,德语-作者语言,英语-国际通用,葡萄牙语-最终用户语言.
可为客户提供更好服务.
通过Web服务器进行跟踪启用通过Web服务器跟踪功能时,可获得更好的服务支持.
例如,可通过Web服务器向服务的合作伙伴发送跟踪记录.
直接获取设备/项目信息进行诊断和维护,而无需STEP7.
可提供每个Web服务器的跟踪记录.
可节省故障排除时间.
通过Web服务器监视组态的工艺对象可通过Web服务器监视工艺对象(TO)的状态、错误、工艺报警和当前值.
通过显示屏对SIMATIC存储卡进行格式化、擦除或转换直接对SIMATIC存储卡进行格式化、擦除或转换为程序卡,而无需使用STEP7.
这样,可节省大量宝贵时间.
产品概述2.
1固件版本V2.
0中的新功能CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)设备手册,09/2016,A5E31264762-AD13新功能应用客户收益运动控制运动控制应用支持更多轴数和新工艺对象:输出凸轮、凸轮轨迹和测量输入转速设定,例如:泵、风扇、混炼机传送带辅助驱动装置定位任务,例如:提升和垂直输送机供料和门控制码垛设备输出凸轮和凸轮轨迹可用来实现其它应用,例如:涂胶轨迹精确定位并触发开关操作极为精确地处理传送带上的产品使用测量输入,例如:测量产品检测传送带上的产品位置可以通过CPU实现更多运动控制应用.
使用可扩展的组态处理各种各样的应用.
机器高转速可显著提高生产效率与精度.
产品概述2.
2S7-1500CPU的应用CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)14设备手册,09/2016,A5E31264762-AD2.
2S7-1500CPU的应用应用领域SIMATICS7-1500是一种模块化控制系统,广泛应用于离散自动化领域中的各种自动化应用.
SIMATICS7-1500采用模块化与无风扇设计,很容易实现分布式结构,而且操作方便,已成为各种自动化任务既经济又方便的解决方案.
SIMATICS7-1500的应用包括,例如:特殊用途机器纺织机械包装机器通用机械工程控制器工程机床工程安装工程电气行业与航空器汽车工程水/废水处理食品饮料SIMATICS7-1500T的应用包括,例如:包装机器薄膜加工应用装配自动化这些CPU分不同性能等级,并配有功能众多、种类齐全的模块.
可以在故障安全应用中使用故障安全CPU.
模块化设计方便用户只使用具体应用需要的模块.
用户随时可以使用更多模块对控制器进行扩充,以扩展其任务范围.
SIMATICS7-1500的电磁兼容性好、抗冲击和振动能力强,表现出很强的工业适应性,因而得到普遍应用.
产品概述2.
2S7-1500CPU的应用CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)设备手册,09/2016,A5E31264762-AD15标准型、紧凑型、故障安全型和工艺型CPU的性能特性这些CPU不仅可应用于中小型应用,高端设备和工厂自动化同样适用.
表格2-2标准CPUCPU性能领域PROFIBUS接口PROFINETIORT/IRT接口PROFINETIORT接口PROFINET基本功能工作存储器位操作的处理时间CPU1511-1PN适用于中小型应用的标准CPU--1----1.
23MB60nsCPU1513-1PN适用于中等应用的标准CPU--1----1.
95MB40nsCPU1515-2PN适用于大中型应用的标准CPU--11--3.
75MB30nsCPU1516-3PN/DP适用于高要求应用和通信任务的标准CPU111--6.
5MB10nsCPU1517-3PN/DP适用于高要求应用和通信任务的标准CPU111--11MB2nsCPU1518-4PN/DPCPU1518-4PN/DPODK适用于高性能应用、高要求通信任务和超短响应时间的标准CPU111126MB1ns表格2-3紧凑型CPUCPU性能特性PROFIBUS接口PROFINETIORT/IRT接口PROFINETIORT接口PROFINET基本功能工作存储器位运算的处理时间CPU1511C-1PN适用于中小型应用的紧凑型CPU--1----1.
175MB60nsCPU1512C-1PN适用于中等应用的紧凑型CPU--1----1.
25MB48ns产品概述2.
2S7-1500CPU的应用CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)16设备手册,09/2016,A5E31264762-AD表格2-4故障安全CPUCPU性能特性PROFIBUS接口PROFINETIORT/IRT接口PROFINETIORT接口PROFINET基本功能工作存储器位运算的处理时间CPU1511F-1PN适用于中小型应用的故障安全CPU--1----1.
23MB60nsCPU1513F-1PN适用于中等应用的故障安全CPU--1----1.
95MB40nsCPU1515F-2PN适用于大中型应用的故障安全CPU--11--3.
75MB30nsCPU1516F-3PN/DP适用于高要求应用和通信任务的故障安全CPU111--6.
5MB10nsCPU1517F-3PN/DP适用于高要求应用和通信任务的故障安全CPU111--11MB2nsCPU1517TF-3PN/DPCPU1518F-4PN/DPCPU1518F-4PN/DPODK适用于高性能应用、高要求通信任务和超短响应时间的故障安全CPU111126MB1ns表格2-5工艺型CPUCPU性能特性PROFIBUS接口PROFINETIORT/IRT接口PROFINETIORT接口PROFINET基本功能工作存储器位运算的处理时间CPU1511T-1PN适用于中小型应用的工艺型CPU--1----1.
23MB60nsCPU1515T-2PN适用于大中型应用的工艺型CPU--11--3.
75MB30nsCPU1517T-3PN/DP适用于复杂应用和通信任务的工艺型CPU111--11MB2nsCPU1517TF-3PN/DP此CPU在故障安全型CPU部分说明产品概述2.
2S7-1500CPU的应用CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)设备手册,09/2016,A5E31264762-AD17紧凑型CPU的性能特性紧凑型CPU集成有板载模拟量和数字量I/O并集成大量工艺功能,可完美适用于各种于中小型应用.
下表列出了紧凑型CPU的特定属性.
CPU1511C-1PNCPU1512C-1PN集成的模拟量输入/输出5个输入/2个输出5个输入/2个输出集成的数字量输入/输出16个输入/16个输出32个输入/32个输出高速计数器66脉冲发生器PWM(脉宽调制)PTO(脉冲串输出或步进电机控制)频率输出4(PTOx/PWMx)4(PTOx/PWMx)集成工艺功能SIMATICS7-1500系列CPU支持运动控制功能.
STEP7提供根据PLCopen进行标准化的块,可用于组态驱动器并将其连接到CPU中.
运动控制支持速度控制轴、定位轴和同步轴(不指定同步位置的同步)和外部编码器、凸轮、凸轮轨迹和测量输入.
除了标准CPU提供的运动控制功能外,SIMATICS7-1500T系列CPU还支持高级运动控制功能.
附加的运动控制功能是绝对同步轴(指定同步位置的同步)和凸轮.
为进行有效调试,诊断并快速优化驱动器和控件,SIMATICS7-1500控制器系列为所有CPU变量提供了广泛的跟踪功能.
除驱动集成之外,SIMATICS7-1500还提供PID紧凑型闭环控制器;易于组态的块允许对控制器参数进行自动优化,从而大幅提升控制质量.
工艺模块还可实现高速计数、位置检测与测量功能以及脉冲发生器(PWM和频率输出).
紧凑型CPU1511C-1PN和CPU1512C-1PNCPU中均集成有这些功能,因而无需额外的工艺模块.
SIWAREX是用途广泛且灵活的称重模块,可将其用作静态秤.
正因为集成有工艺功能,这些CPU可完美适用于控制泵、风扇、搅拌机、传送带、升降台、门禁控制系统、楼宇管理系统、同步轴等应用中.
产品概述2.
2S7-1500CPU的应用CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)18设备手册,09/2016,A5E31264762-AD信息安全集成与STEP7一同使用时,这些CPU可提供基于密码的专有技术保护,从而有效防止对程序块未经授权的读取或修改.
防拷贝保护是一种高可靠性的保护措施,可以防止对程序块未经授权的复制.
通过防拷贝保护,SIMATIC存储卡上的各个块可以关联到其序列号,因此只有当组态的存储卡插入到CPU中时,才能运行这些块.
另外,还可以使用四个不同的授权级别,在控制器中为各个不同的用户组分配不同的访问权限.
防篡改保护经过改进,允许控制器检测工程组态数据的传输是否被篡改或未被授权.
使用以太网CP(CP1543-1)可通过防火墙提供额外的访问保护或可以建立安全VPN连接.
安全集成故障安全型CPU主要适用于同时采用集中式和分布式两种方式实施高标准要求的标准应用和故障安全应用.
这些故障安全CPU允许在同一CPU上处理标准程序和安全程序,从而允许在标准用户程序中评估故障安全数据.
正是基于这种功能集成,SIMATIC的系统优势和大量功能也可完美适用于故障安全应用.
故障安全CPU经过验证,在安全模式下使用可达以下级别:符合IEC61508:2010的安全级别(安全完整性等级)SIL3符合ISO13849-1:2006或ENISO13849-1:2008的性能等级(PL)e和类别4为保证IT安全,还为F组态和F程序设置了其它密码保护.
设计和操作SIMATICS7-1500产品系列的所有CPU均配有纯文本信息显示屏.
可为用户显示所有相连模块的订货号、固件版本和序列号信息.
另外,可在本地直接便捷该CPU的IP地址和其它网络参数,而无需使用编程设备.
错误消息将即时以纯文本方式显示,有助于客户减少停机时间.
所有模块采用统一的前连接器,并且通过集成电位桥灵活构成电位组,简化了存储.
S7-1500导轨中应用了DIN导轨之后,便可轻松快速地安装附加组件(例如断路器、继电器等).
SIMATICS7-1500产品系列的CPU可使用单个的模块以模块化方式集中扩展.
功能扩展节省空间,可以灵活适应各种应用.
数字信号模块的系统布线可实现快速清晰地连接到现场传感器和执行器(由前连接器模块、连接电缆和I/O模块构成的完全模块化连接),以及轻松完成控制室内的接线(由预装导线的前连接器构成的灵活连接).
产品概述2.
3工作原理CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)设备手册,09/2016,A5E31264762-AD19系统诊断和报警CPU集成的系统诊断会默认激活.
可组态各种不同类型的诊断而无需进行编程.
系统诊断信息会以纯文本格式在CPU的显示屏上、STEP7中、HMI和Web服务器上统一显示,甚至对于驱动器的相关报警也是如此.
这些信息在RUN模式下提供,但在CPU的STOP模式下也可用.
在组态新硬件组件时,诊断信息将自动更新.
该CPU作为中央中断服务器提供时,支持3种语言.
CPU、STEP7和HMI保证数据高度一致,无需额外工程组态.
维护工作变得更简单.
2.
3工作原理工作原理CPU中包含有操作系统,可执行用户程序.
用户程序位于SIMATIC存储卡中,在CPU的工作存储器中执行处理.
I/O模块通过PROFINET或PROFIBUS可集中式或分布式连接到过程.
CPU上的PROFINET接口支持与PROFINET设备、PROFINET控制器、HMI设备、编程设备、其它控制器和其它系统同时通信.
CPU1511-1PN可用作IO控制器和智能设备.
产品概述2.
4属性CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)20设备手册,09/2016,A5E31264762-AD2.
4属性订货号6ES7511-1AK01-0AB0模块视图下图显示了CPU1511-1PN.
图2-1CPU1511-1PN说明保护膜请注意,出厂发货时,CPU的显示屏上贴有保护膜.
必要时,可撕去保护膜.
产品概述2.
4属性CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)设备手册,09/2016,A5E31264762-AD21特性CPU1511-1PN具有以下技术特性:通信:–接口CPU1511-1PN带有一个双端口接口.
第1个PROFINET接口(X1P1、X1P2)配有两个端口.
除了PROFINET基本功能之外,该接口还支持PROFINETIORT(实时)和IRT(等时同步实时)功能.
可组态PROFINETIO通信或实时设置.
端口1和2还可用作以太网上冗余环网结构组态中的环网端口.
PROFINET基本功能支持HMI通信,可与组态系统、上位网络(骨干网、路由器、Internet)或其它设备或自动化单元进行数据通信.
–OPCUA使用OPCUA,可通过与供应商无关的开放通信协议进行数据交换.
作为OPCUA服务器的CPU可与OPCUA客户端(如,HMI面板、SCADA系统等)进行通信.
集成Web服务器:该CPU中集成有Web服务器.
通过Web服务器可读取以下信息:–起始页面,包含有CPU的常规信息–标识信息–诊断缓冲区中的数据–模块状态的查询结果–固件更新–报警(无确认选项)–通信相关信息–PROFINET拓扑结构–变量状态,写入变量–监控表–存储器的使用情况–用户页面–数据日志(如果使用)产品概述2.
4属性CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)22设备手册,09/2016,A5E31264762-AD–组态的在线备份和恢复–运动控制工艺对象的诊断信息–SIMATIC存储卡上存储的跟踪记录显示–读取服务数据–基本Web页面–使用3种项目语言显示Web服务器,如,注释和消息文本–配方–用户自定义的Web页面集成工艺功能:–MotionControlMotionControl功能使用工艺对象支持速度控制轴、定位轴、同步轴、外部编码器、凸轮、凸轮轨迹和测量输入以及编程运动控制功能的PLCopen块.
有关MotionControl的使用和组态详细说明,请参见《S7-1500运动控制(http://support.
automation.
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com/WW/view/zh/109739589)》功能手册.
也可以使用TIASelectionTool(http://w3.
siemens.
com/mcms/topics/en/simatic/tia-selection-tool)或SIZER(http://w3.
siemens.
com/mcms/mc-solutions/en/engineering-software/drive-design-tool-sizer/Pages/drive-design-tool-sizer.
aspx)创建或组态轴.
–集成闭环控制功能-PIDCompact(PID连续控制器)-PID3Step(步进控制器,用于集成执行器)-PIDTemp(温度控制器,通过2个单独的执行器进行加热和冷却)跟踪功能:–通过跟踪功能,可对用户程序进行故障诊断和优化.
有关跟踪功能的更多信息,请参见《使用跟踪和逻辑分析器功能(http://support.
automation.
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com/WW/view/zh/64897128)》功能手册.
集成系统诊断:–系统诊断报警由系统自动生成,并显示在PG/PC、HMI设备、Web服务器或集成的显示屏上.
CPU处于STOP模式时,也会报告系统诊断信息.
产品概述2.
4属性CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)设备手册,09/2016,A5E31264762-AD23集成信息安全功能:–专有技术保护专有技术保护用于保护用户块,防止未经授权的访问和修改.
–防拷贝保护防拷贝保护将用户块与SIMATIC存储卡或CPU的序列号相关联.
如果SIMATIC存储卡或CPU不匹配,则用户程序无法运行.
–访问保护扩展的访问保护可提供高品质的保护措施,有效防止未经授权的组态更改.
授权级别可用于为各用户组分配不同的权限.
–完整性保护该系统可防止传输到CPU的数据受到未授权的操纵.
CPU将检测错误或操控的工程组态数据.
更多功能:–PROFIenergy有关"PROFIenergy"主题的信息,请参见《PROFINET功能手册》(https://support.
industry.
siemens.
com/cs/ww/zh/view/49948856)和Internet(http://www.
profibus.
com)上的PROFINET规范.
–共享设备有关"共享设备"主题的信息,请参见《PROFINET功能手册(https://support.
industry.
siemens.
com/cs/ww/zh/view/49948856)》.
–组态控制有关"组态控制"主题的更多信息,请参见系统手册《S7-1500,ET200MP(http://support.
automation.
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com/WW/view/zh/59191792)》.
–等时同步模式有关"等时同步模式"主题的信息,请参见《PROFINET(https://support.
industry.
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com/cs/ww/zh/view/49948856)》功能手册.
参考有关"安全集成/访问保护"主题的更多信息,请参见系统手册《S7-1500,ET200MP(http://support.
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com/WW/view/zh/59191792)》.
产品概述2.
5操作和显示元件CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)24设备手册,09/2016,A5E31264762-AD2.
5操作和显示元件2.
5.
1关闭了前面板的模块前视图下图显示了CPU1511-1PN的主视图.
①指示CPU当前操作模式和诊断状态的LED指示灯②显示屏③操作员控制按钮图2-2CPU1511-1PN的主视图(带有前面板)说明显示屏的温度范围为了延长显示屏的使用寿命,显示屏将在低于所允许的设备工作温度时自动关闭.
冷却后,显示屏将自动开启.
显示屏关闭后,LED指示灯将继续显示CPU的状态.
有关显示屏自动关闭和打开时温度范围的更多信息,请参见"技术规范(页35)".
产品概述2.
5操作和显示元件CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)设备手册,09/2016,A5E31264762-AD25卸下和安装带有显示屏的前面板在运行过程中,可卸下和安装带显示屏的前面板.
警告可能会造成人员伤害和财产损失在危险区域2区中,如果在运行过程中卸下或安装S7-1500自动化系统的前面板,则可能会造成人员伤害或财产损失.
在危险区域2区中,卸下或安装前面板前,务必确保S7-1500自动化系统的电源已断开.
CPU将保持原操作模式.
锁住前面板锁住前面板,可有效预防CPU受到未经授权的访问.
此时,可以在前面板上粘贴一个密封条,或者锁上一个直径为3mm的挂锁.
图2-3CPU上的锁紧装置除了进行机械锁定之外,还可防止在显示屏上对受密码保护的CPU进行访问(本地锁定),并指定一个显示密码.
有关显示屏、可组态的保护级别和本地锁定的更多信息,请参见《S7-1500,ET200MP(http://support.
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com/WW/view/zh/59191792)》系统手册.
参考有关显示选项、培训课程和菜单命令仿真的详细信息,请参见《SIMATICS7-1500显示屏仿真器(http://www.
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com/salesmaterial-as/interactive-manuals/getting-started_simatic-s7-1500/disp_tool/start_zh.
html)》.
产品概述2.
5操作和显示元件CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)26设备手册,09/2016,A5E31264762-AD2.
5.
2不带前面板的模块前视图下图显示了CPU1511-1PN的操作员控制和连接元件.
①显示CPU当前操作模式和诊断状态的LED指示灯②显示屏连接器③SIMATIC存储卡的插槽④模式选择器⑤PROFINET接口X1的2个端口的LED指示灯⑥MAC地址⑦PROFINETIO接口(X1),带2个端口⑧电源连接器⑨固定螺钉图2-4不带前面板的CPU1511-1PN的前视图产品概述2.
6模式选择器开关CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)设备手册,09/2016,A5E31264762-AD272.
5.
3模块后视图下图显示了CPU1511-1PN背面的连接元件.
①屏蔽端子表面②电源直插式连接③背板总线的直插式连接④紧固螺钉图2-5CPU1511-1PN的后视图2.
6模式选择器开关模式选择器用于设置CPU的操作模式.
下表列出了开关位置及相应的含义.
表格2-6模式选择器设置位置含义说明RUNRUN模式CPU正在执行用户程序.
STOPSTOP模式未执行用户程序.
MRES存储器复位CPU存储器复位的位置.
CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)28设备手册,09/2016,A5E31264762-AD连接3这一章节将介绍有关各个接口端子分配的信息和CPU1511-1PN的方框图.
24VDC电源电压(X80)在CPU出厂交付时,连接有电源连接器.
下表列出了24VDC电源的引脚分配.
①+24VDC电源电压②电源电压接地③回路电源接地(允许的最大值为10A)④+24VDC回路电源电压(允许的最大值为10A)⑤开簧器(每个端子一个开簧器)内部桥接:①和④②和③图3-1电源电压连接如果CPU通过系统电源供电,则无需连接24V电源.
连接CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)设备手册,09/2016,A5E31264762-AD29PROFINET接口X1,带双端口交换机(X1P1R和X1P2R)该端子分配基于RJ45插头的以太网标准.
若自动协商禁用,RJ45插座被分配成一个交换机(MDI-X).
若自动协商激活,则自动跨接生效,同时RJ45插座既可以被分配成数据终端设备(MDI-X)也可以被分配成一个交换机(MDI-X).
参考有关"连接CPU"和"/备件"主题的更多信息,请参见《S7-1500,ET200MP(http://support.
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com/WW/view/zh/59191792)》系统手册.
MAC地址分配CPU1511-1PN带有一个双端口的PROFINET接口.
PROFINET接口本身有一个MAC地址,两个PROFINET端口也各自有着自己的MAC地址.
因此,CPU1511-1PN总共有三个MAC地址.
LLDP协议需要访问PROFINET端口的MAC地址进行诸如网络邻居侦测等功能.
这些MAC地址的编号范围连续,第一个和最后一个MAC地址使用激光雕刻在各CPU1511-1PN右侧的铭牌上.
连接CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)30设备手册,09/2016,A5E31264762-AD下表列出了MAC地址的分配情况.
表格3-1MAC地址分配分配标记MAC地址1PROFINET接口X1(显示在STEP7的可访问设备中)正面,激光雕刻右侧,激光雕刻(编号范围起始)MAC地址2端口X1P1R(如LLDP需要)正面和右侧,非激光雕刻MAC地址3端口X1P2R(如LLDP需要)正面,非激光雕刻右侧,激光雕刻(编号范围结束)连接CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)设备手册,09/2016,A5E31264762-AD31方框图下图显示了CPU1511-1PN的方框图.
①显示屏PNX1P1RPROFINET接口X1端口1②RUN/STOP/MRES模式选择开关PNX1P2RPROFINET接口X1端口2③电子元件L+24VDC电源电压④PROFINET双端口交换机M接地⑤背板总线接口R/SRUN/STOPLED指示灯(黄色/绿色)⑥内部电源电压ERERRORLED指示灯(红色)X50SIMATIC存储卡MTMAINTLED指示灯(黄色)X8024VDC电源电压供电X1P1、X1P2LEDLinkTX/RX图3-2CPU1511-1PN的方框图CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)32设备手册,09/2016,A5E31264762-AD中断、错误消息、诊断和系统报警4CPU1511-1PN的状态和错误显示如下所述.
有关"中断"的更多信息,请参见STEP7在线帮助.
有关"诊断"和"系统报警"主题的更多信息,请参见"诊断(http://support.
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com/WW/view/zh/59192926)"功能手册.
4.
1CPU的状态和错误显示LED指示灯下图显示了CPU1511-1PN的LED指示灯.
①RUN/STOPLED指示灯(LED指示灯黄色/绿色点亮)②ERRORLED指示灯(LED指示灯红色点亮)③MAINTLED指示灯(LED指示灯黄色点亮)④端口X1P1的LINKRX/TXLED指示灯(LED指示灯黄色/绿色点亮)⑤端口X1P2的LINKRX/TXLED指示灯(LED指示灯黄色/绿色点亮)图4-1CPU1511-1PN的LED指示灯(不带前面板)中断、错误消息、诊断和系统报警4.
1CPU的状态和错误显示CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)设备手册,09/2016,A5E31264762-AD33RUN/STOP、ERROR和MAINTLED指示灯的含义CPU1511-1PN上配有三个LED指示灯,用于指示当前的操作状态和诊断状态.
下表列出了RUN/STOP、ERROR和MAINTLED指示灯各种颜色组合的含义.
表格4-1LED指示灯的含义RUN/STOPLED指示灯ERRORLED指示灯MAINTLED指示灯含义LED指示灯熄灭LED指示灯熄灭LED指示灯熄灭CPU电源缺失或不足.
LED指示灯熄灭LED指示灯红色闪烁LED指示灯熄灭发生错误.
LED指示灯绿色点亮LED指示灯熄灭LED指示灯熄灭CPU处于RUN模式.
LED指示灯绿色点亮LED指示灯红色闪烁LED指示灯熄灭诊断事件未决.
LED指示灯绿色点亮LED指示灯熄灭LED指示灯黄色点亮设备要求维护.
必须在短时间内检查/更换受影响的硬件.
激活强制作业PROFIenergy暂停LED指示灯绿色点亮LED指示灯熄灭LED指示灯黄色闪烁设备需要维护.
必须在短时间内检查/更换受影响的硬件.
组态错误LED指示灯黄色点亮LED指示灯熄灭LED指示灯黄色闪烁固件更新已成功完成.
LED指示灯黄色点亮LED指示灯熄灭LED指示灯熄灭CPU处于STOP模式.
中断、错误消息、诊断和系统报警4.
1CPU的状态和错误显示CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)34设备手册,09/2016,A5E31264762-ADRUN/STOPLED指示灯ERRORLED指示灯MAINTLED指示灯含义LED指示灯黄色点亮LED指示灯红色闪烁LED指示灯黄色闪烁SIMATIC存储卡中的程序出错.
CPU故障LED指示灯黄色闪烁LED指示灯熄灭LED指示灯熄灭CPU在STOP模式下执行内部活动,如STOP之后启动.
从SIMATIC存储卡下载用户程序LED指示灯黄色/绿色闪烁LED指示灯熄灭LED指示灯熄灭启动(从RUN转为STOP)LED指示灯黄色/绿色闪烁LED指示灯红色闪烁LED指示灯黄色闪烁启动(CPU正在启动)启动、插入模块时测试LED指示灯.
LED指示灯闪烁测试LINKRX/TXLED指示灯的含义每个端口都配有一个LINKRX/TXLED指示灯.
下表列出了CPU1511-1PN端口各"LED指示灯的含义".
表格4-2LED指示灯的含义LINKTX/RXLED指示灯含义LED指示灯熄灭PROFINET设备的PROFINET接口与通信伙伴之间没有以太网连接.
当前未通过PROFINET接口收发任何数据.
无LINK连接.
LED指示灯绿色闪烁正在执行"LED指示灯闪烁测试".
LED指示灯绿色点亮PROFINET设备的PROFINET接口与通信伙伴之间进行以太网连接.
LED指示灯黄色闪烁当前正在通过PROFINET设备的PROFINET接口向以太网上的通信伙伴发送/接收数据.
CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)设备手册,09/2016,A5E31264762-AD35技术数据56ES7511-1AK01-0AB0常规信息产品型号标识CPU1511-1PN硬件功能版本FS03固件版本V2.
0工程组态方式TIAPortal中STEP7可组态/可集成的版本及以上版本V14组态控制通过数据记录√显示屏屏幕对角线长度(cm)3.
45cm操作员控制按钮数量6模式选择开关1电源电压电源电压类型24VDC所允许的直流范围下限19.
2V所允许的直流范围上限28.
8V反极性保护√电源和电压故障缓冲电源/电压故障缓冲时间5ms输入电流电流损耗(额定值)0.
7A最大浪涌电流1.
9A(额定值)It0.
02As技术数据CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)36设备手册,09/2016,A5E31264762-AD6ES7511-1AK01-0AB0功率背板总线上的功耗(均衡)5.
5W背板总线的传入功率10W功耗典型功耗5.
7W存储器SIMATIC存储卡的插槽数1需要SIMATIC存储卡√工作存储器已集成(程序)150KB已集成(数据)1MB装载存储器插入式(SIMATIC存储卡)最大内存32GB缓冲免维护√CPU处理时间位操作典型值60ns字操作典型值72ns定点运算典型值96ns浮点运算典型值384nsCPU块元素数量(总计)2000;块(OB/FB/FC/DB)和UDTDB编号范围1到60999;其中,用户可用的编号范围:1到59999;SFC86生成的DB编号范围:60000到60999最大大小1MB;DB的最大大小为64KB,不具有优化的块访问权限技术数据CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)设备手册,09/2016,A5E31264762-AD376ES7511-1AK01-0AB0FB编号范围0到65535最大大小150KBFC编号范围0到65535最大大小150KBOB最大大小150KB无循环OB的数量100时间中断OB的数量20延时中断OB的数量20循环中断OB的数量20;OB最短时间为3个500s的循环硬件中断OB的数量50DPV1中断OB的数量3等时同步模式OB的数量1工艺同步中断OB的数量2重新启动OB的数量100异步错误OB的数量4同步错误OB的数量2诊断中断OB的数量1嵌套深度每个优先级等级24计数器、定时器及其保持性S7计数器数量2048保持性可调整√技术数据CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)38设备手册,09/2016,A5E31264762-AD6ES7511-1AK01-0AB0IEC计数器数量无限制(仅受工作存储器限制)保持性可调整√S7定时器数量2048保持性可调整√IEC定时器数量无限制(仅受工作存储器限制)保持性可调整√数据区及其保持性所有保持性数据区数量的最大值(包括定时器、计数器和位存储器)共128KB;位存储器、定时器、计数器、DB、工艺数据(轴)可使用的保持性存储器为:88KB位存储器最大数16KB时钟存储器位数8;一个时钟存储字节中共有8个时钟存储位数据块保持性可调整√预设保持性-局部数据每个优先级等级的最大大小最大64KB;每个块16KB地址区I/O模块的数量1024;模块/子模块的最大数量技术数据CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)设备手册,09/2016,A5E31264762-AD396ES7511-1AK01-0AB0I/O地址区域输入32KB;过程映像中的所有输入输出32KB;过程映像中的所有输出每个集成的IO子系统输入(数据量)8KB输出(数据量)8KB每个CM/CP输入(数据量)8KB输出(数据量)8KB过程映像分区过程映像分区的最大数量32硬件配置分布式IO系统的数量32个;分布式IO系统是指通过PROFINET或PROFIBUS通信模块集成分布式I/O,以及通过AS-i主站模块或连接器(例如IE/PBLink)连接I/O.
DP主站的数量通过CM4个;最多可插入4个CM/CP(PROFIBUS、PROFINET、以太网)IO控制器的数量集成1通过CM4个;最多可插入4个CM/CP(PROFIBUS、PROFINET、以太网)机架每个机架中的最大模块数量32个;CPU+31个模块最大排数1PtPCMPtPCM的数量可连接的PtPCM数量仅受可用插槽数量限制技术数据CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)40设备手册,09/2016,A5E31264762-AD6ES7511-1AK01-0AB0时间时钟类型硬件时钟备份的持续时间6wk;环境温度为40°C时的典型值每日最大偏差10s;典型值:2s运行小时计数器数量16时间同步支持√在AS上,作为主站√在AS上,作为从站√在以太网上通过NTP√接口PROFINET接口的数量1第1个接口接口硬件端口数量2集成交换机√RJ45(以太网)√;X1协议PROFINETIO控制器√PROFINETIO设备√SIMATIC通信√开放式IE通信√Web服务器√介质冗余√技术数据CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)设备手册,09/2016,A5E31264762-AD416ES7511-1AK01-0AB0PROFINETIO控制器服务PG/OP通信√S7路由√等时同步模式√开放式IE通信√IRT√MRP√;作为MRP冗余管理器和/或MRP客户端时环形网络中的最大设备数量:50MRPD√;要求:IRTPROFIenergy√优先启动√;最多32个PROFINET设备可连接IO设备的最大数量128个;通过AS-i、PROFIBUS或PROFINET最多可以连接256个分布式I/O设备其中,具有IRT的IO设备的最大数量64可连接IO设备的最大数量(RT)128其中,线性拓扑中的最大值128可同时激活/取消激活IO设备的最大数量8个;所有接口的总数每个工具可操作IO设备的最大数量8更新时间最短更新时间还取决于PROFINETIO上设置的通信组件、IO设备的数量以及所组态用户数据的数量.
IRT的更新时间250s的发送时钟250s到4ms;注:对于具有等时同步模式的IRT,等时同步OB的最短更新时间必须为625s500s的发送时钟500s到8ms;注:对于具有等时同步模式的IRT,等时同步OB的最短更新时间必须为625s1ms的发送时钟1ms到16ms技术数据CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)42设备手册,09/2016,A5E31264762-AD6ES7511-1AK01-0AB02ms的发送时钟2ms到32ms4ms的发送时钟4ms到64msIRT和"奇数"发送时钟参数分配更新时间="奇数"个发送时钟集(125μs的倍数:375s、625s到3875s)RT的更新时间250s的发送时钟250s到128ms500s的发送时钟500s到256ms1ms的发送时钟1ms到512ms2ms的发送时钟2ms到512ms4ms的发送时钟4ms到512msPROFINETIO设备服务PG/OP通信√S7路由√等时同步模式-开放式IE通信√IRT√MRP√MRPD√;要求:IRTPROFIenergy√共享设备√带有共享设备的IO控制器的最大数量4接口硬件RJ45(以太网)100Mbps√自动协商√自动跨接√工业以太网状态LED指示灯√技术数据CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)设备手册,09/2016,A5E31264762-AD436ES7511-1AK01-0AB0协议连接数量最大连接数量96个;通过CPU以及所连接CP/CM的集成接口为ES/HMI/Web预留的连接数量10通过集成接口的连接数量64S7路由连接数16PROFINETIO控制器服务PG/OP通信√S7路由√等时同步模式√开放式IE通信√IRT√MRP√;作为MRP冗余管理器和/或MRP客户端时环形网络中的最大设备数量:50MRPD√;要求:IRTPROFIenergy√优先启动√;最多32个PROFINET设备可连接IO设备的最大数量128个;通过AS-i、PROFIBUS或PROFINET最多可以连接256个分布式I/O设备其中,具有IRT的IO设备的最大数量64可连接IO设备的最大数量(RT)128线性拓扑,最大值128可同时启用/禁用的最大IO设备数8个;所有接口的总数每个工具可操作IO设备的最大数量8更新时间最短更新时间值还取决于PROFINETIO上设置的通信分配、IO设备的数量以及所组态的用户数据量.
技术数据CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)44设备手册,09/2016,A5E31264762-AD6ES7511-1AK01-0AB0SIMATIC通信S7通信,作为服务器√S7通信,作为客户端√每个作业中用户数据的最大值参见在线帮助(S7通信、用户数据大小)开放式IE通信TCP/IP√数据最大长度64KB支持每个端口多个被动连接√ISO-on-TCP(RFC1006)√数据最大长度64KBUDP√数据最大长度1472个字节DHCP-SNMP√DCP√LLDP√Web服务器HTTP√;标准和用户自定义站点HTTPS√;标准和用户自定义站点OPCUAOPCUA服务器√;数据访问(读取、写入、订阅),需要运行系统许可证应用程序验证√安全策略可用安全策略:无、Basic128Rsa15、Basic256Rsa15、Basic256Sha256用户认证"匿名"或通过用户名和密码其它协议MODBUS√;MODBUSTCP技术数据CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)设备手册,09/2016,A5E31264762-AD456ES7511-1AK01-0AB0介质冗余发生断路时的典型切换时间MRP为200ms;MRPD无扰动环网中的最大设备数50等时同步模式等时同步模式(应用程序最多同步到终端)√;OB最短时间为6个625s的周期恒定总线循环时间√S7信号发送功能可登录并执行信号发送功能的站的最大数量32块相关的报警√可组态的中断最大数量5000中断池中同时激活的中断数量预留的用户中断数量300为系统诊断预留的中断数量100为运动控制工艺对象预留的中断数量80测试/调试功能联合调试(团队式工程组态)√;最多可同时在线访问5个工程组态系统状态块√;最多可同时支持8个(所有ES客户端的总量)单步-状态/修改状态/修改变量√变量I/O、位存储器、DB、外设I/O、定时器、计数器变量的最大数量状态变量的最大数量每个作业200个修改变量的最大数量每个作业200个强制强制变量外设I/O变量的最大数量200技术数据CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)46设备手册,09/2016,A5E31264762-AD6ES7511-1AK01-0AB0诊断缓冲区可用√条目的最大数量1000不受电源故障影响的条目数量500跟踪可组态的跟踪数量4;每次最多可跟踪512KB数据中断/诊断/状态信息诊断LED指示灯RUN/STOPLED指示灯√ERRORLED指示灯√MAINTLED指示灯√连接显示屏LINKTX/RX√支持的工艺对象运动控制√;注:轴的数量会影响PLC程序的周期时间;通过TIASelectionTool或SIZER进行选型工艺对象可用的运动控制资源数量(凸轮除外)800必需运动控制资源–每个速度控制轴40–每个定位轴80–每个同步轴160–每个外部编码器80–每个输出凸轮20–每个凸轮轨迹160–每个测量输入40控制器PID_Compact√;集成有优化功能的通用PID控制器PID_3Step√;集成有阀优化功能的PID控制器PIDtemp√;集成有温度优化功能的PID控制器技术数据CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)设备手册,09/2016,A5E31264762-AD476ES7511-1AK01-0AB0计数与测量高速计数器√标准、认证、证书适用于安全功能-环境条件运行时的环境温度水平安装时的最低温度0°C水平安装时的最高温度60℃;显示屏:50℃,通常工作温度达到50℃时显示屏将关闭垂直安装时的最低温度0°C垂直安装时的最高温度40℃;显示屏:40℃,通常工作温度达到40℃时显示屏将关闭存储/运输时的环境温度最低-40°C最高70°C组态编程编程语言LAD√FBD√STL√SCL√GRAPH√专有技术保护用户程序保护√防拷贝保护√块保护√技术数据CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)48设备手册,09/2016,A5E31264762-AD6ES7511-1AK01-0AB0访问保护显示屏密码√保护等级:写保护√保护等级:读/写保护√保护等级:完全保护√循环时间监视下限最短循环时间可调整上限最长循环时间可调整尺寸宽35mm高147mm深129mm重量约重430g通用技术规范有关通用技术规范(如标准和认证、电磁兼容性、防护等级等)信息,请参见系统手册《S7-1500,ET200MP(http://support.
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com/WW/view/zh/59191792)》.
CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)设备手册,09/2016,A5E31264762-AD49尺寸图A本部分包含安装导轨上模块的尺寸图以及前面板打开时的尺寸图.
请务必遵守在控制柜、控制室等地方安装时的具体尺寸要求.
CPU1511-1PN的尺寸图图A-1CPU1511-1PN的尺寸图,正视图和侧视图尺寸图CPU1511-1PN(6ES7511-1AK01-0AB0)50设备手册,09/2016,A5E31264762-AD图A-2CPU1511-1PN的尺寸图,前面板打开时的侧视图