西门子S7-1500系列PLC新一代的 SIMATIC S7-1500 控制器通过其多方面的，以其高的性价比，在提升客户生产效率，缩短新产品上市时间，提高客户关键竞争力方面树立了新的，并以其的产品设计理念为实现工厂的可持续性发展提供强有力的保障。
西门子S7-1500PLC模块可在程序中编写 CPU 控制任务。 在各个组织块中，用户程序可按照不同的级执行。常见的程序执行类型为 OB 1 中的循环执行。 在 OB1 中，每次执行该程序后，CPU 都将从该程序的开始位置重新执行。 这一过程称为 CPU 的主循环。除了主循环中的程序执行之外，还包含有时间驱动型和事件驱动型程序执行。
西门子S7-1500系列PLC的功能特点，工业信息：SIMATIC S7-1500西门子plc工业信息集成的概念从块保护延伸至通讯完整性，帮助用户确保应用。集成的知识保护功能，如防止机器拷贝，能够帮助 防止未的访问和修改。SIMATIC存储卡用于防拷贝保护，将单个块关绑定至原存储卡的序列号，从而确保程序仅能通过配置过的存储卡运行，而不能被复 制。访问保护功能防止对应用进行未经的配置修改，可以通过给不同的用户组分配不同的级别来实现这一功能。的数据校验机制可识别修改过的工程数 据，从而实现例如保护通过未操作传输到控制器的数据等功能。
西门子S7-1500优势: 从硬件方面来说，S7-1500PLC的处理速度，联网能力更强，诊断能力和性更高，不仅可节省成本，生产效率，而且可靠，简单方便，真正成为工厂客户和现场人员的可以选择]控制器。例如，相对于S7-300/400，S7-1500 PLC采用新型的背板总线技术，采用高波特率和高传输协议，使其处理速度;S7-1500所有CPU集成1-3个PROFINET接口，可实现低成本快速组态现场级通信和公司网络通信，而S7-300/400PLC只有个别型号CPU才集成有PROFINET接口;S7-1500 PLC的模块集成有诊断功能，诊断级别为通道级，无需进行额外编程，当发生故障时，可快速准确地识别受影响的通道，停机时间，这是S7-300/400PLC所无法比拟的。
全新的S7-1500带来了标准型和故障安全型两种不同类型的CPU 模块。凭借快速的响应时间、集成的 CPU 显示面板以及相应的调试和诊断机制，SIMATIC S7-1500 的CPU 地提升了生产效率，降低了生产成本。
由于采用各种级别的CPU，S7-400可以灵活扩展升级；I/O能力几乎是无限的。
强大的CPU允许集成新的功能，无需额外硬件投资，例如处理质量数据，用户友好的诊断，到更高层次的MES解决方案或通过总线系统的高速通讯。
可以以模块化的方式构建S7 - 400，有各种用于集中配置和分布式结构的模块，以实现处理备件方面的低成本。
在操作过程中可以修改S7- 400 的分布式I/O配置（在运行中配置）。另外在工作时还可以和插入信号模块（热插拔）。这使得很容易扩展系统或出现故障时替换模块。
项目的完整数据存储包括CPU上的符号和注释，简化了服务和维护过程。
可以将安全技术和标准自动化集成到一个单一的S7- 400控制器，可以通过S7- 400的冗余结构增加设备的可用性。
S7- 400的许多器件也可用于外部环境条件SIPLUS版本，例如：扩展温度范围（-25+60°C）和在恶劣环境/冷凝条件下使用。
S7- 400的高速背板总线确保集中式I/ O模块的高速通讯。
设计和功能
模块化
S7 - 400的一个重要特点是它的模块化。S7- 400的高速通讯背板总线和允许直接插入CPU集成的DP接口，允许多条通讯线路的运行。例如，把一根总线用于HMI通讯和编程任务，一根总线用于运动控制，一根总线用于普通I / O现场总线通讯。 此外，也可以实现另外连接到MES-/ERP系统或通过SIMATIC IT连接到互联网的需要。根据任务情况，可对S7 – 400进行集中扩展或分布式配置。附加设备和接口模块也可集中用于此目的。在CPU中集成的PROFIBUS或PROFINET接口上也可实现分布式扩展。如果需要，也可以使用通讯处理器（CP）。
设计
设计一个S7 - 400系统基本上包括机架，电源，和处理单元。它可以以一个模块化的方式安装和扩展。所有的模块都可以自由地放置在左侧插入的电源旁边。S7- 400具有无风扇的坚固设计。信号模块可以热插拔。一个多层面的模块范围可用于扩展以及具有ET200的分布式拓扑结构的简单配置。 在集中式扩展中，额外安装机架直接连接到控制器。
除了标准的安装机架，也提供9槽和18槽铝合金安装机架。这些铝机架可以很高地耐受不利环境条件，紧固，重量轻25％左右。
多值计算
多值计算，也就是在一个S7- 400控制器中的几个CPU的同时操作，为用户提供不同的益处：
可通过多值计算共享的S7 - 400的整体性能。例如，在技术复杂的任务中，如开环控制，可以将计算机或通讯分割和分配给不同的CPU每个CPU分配给自己的，用于此目的本地输入/输出。
有些任务也可以从每个多值计算方式中断开，一个CPU处理关键时间的处理任务，另一个处理非关键时间的任务。
在多值计算操作中，所有的CPU的运行行为像一个CPU，也就是说，当一个CPU进入STOP状态，其他的也停止。几个CPU的动作可以通过同步指令选择性地协调调用。此外，CPU之间的数据交换通过高速的全局数据通讯机制。
数据/程序存储器
从精细分级的各种CPU中选择合适的CPU取决于集成工作存储区的大小。集成装载存储器（RAM）足以满足中小型企业方案。对于大型程序，通过插入RAM或FEPROM存储卡装载内存（64 KB到64 MB）。
1．PLC类型
按应用环境分为现场装置和控制室装置两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度动身，PLC按结构分为整体型和模块型两类。通常可按控制功能或输入输出点数选型。整体型PLCI/O点数固定，因此用户选择的余地较小，用于小型控制系统；模块型PLC提供多种I/O卡件或插卡，因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数，功能扩展方便灵活，一般用于大中型控制系统。
2．输入输出模块的选择
应考虑信号电平、信号传输距离、信号隔离、信号供电方式等应用要求。对输出模块，输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。例如对输入模块。应考虑选用的输出模块类型，通常继电器输出模块具有价格低、使用电压范围广、寿命短、响应时间较长等特点；可控硅输出模块适用于开关频繁，电感性低功率因数负荷场合，但价格较贵，过载能力较差。输出模块还有直流输出、交流输出和模拟量输出等，与应用要求应一致。可根据应用要求，合理选用智能型输入输出模块，以便提高控制水平和降低应用本钱。考虑是否需要扩展机架或远程I/O机架等。
3. PLC控制设计
恒压供水的检测点以及控制量较多，是一个规模较大的测控。根据其特点，我们选用了电工的FP3可编程序控制器作为控制装置。该控制器与其它可编程序控制器相比，具有一些明显的优点，如FP3采用了模块化设计，可根据实际需要灵活组装，使用方便，I/O分配采用编程；容量大，程序量只受扫描周期，而扫描周期可在一定范围内自行更改；具有A/D、D/A、脉冲输出、位置控制等单元，可实现“共享存储器”；另外还有一些的功能。
恒压供水PLC的结构如图1虚框内所示。包括一个电源单元、一个CPU单元、一个机联结单元，还有I/O 单元和A/D单元。机采用研华工控机ABB公司组态，机联结单元通过C?/FONT>NET适配器与之通讯。工控机对整个进行，显示器显示了整个加压结构、各个阀门与水泵的实时状态、读出各个水压及流量、阀门的开度、水池水位等参数，并有各种实时显示和故障记录。
既有模拟量输入，也有开关量输入。模拟量通过A/D模块输入，共27个通道。I/O各有96个点。
4. PLC的设计
根据恒压供水操作要求，PLC控制要随时市自来水以及供水口的情况来决定是否要起动水泵，或是采用直抽水充压方案还是采用抽水池水充压的方案。控制的程序较复杂。
在控制中，供水口的水压自动调节是一个重要和较有特色的设计部分之一，在此着重介绍实现自动恒压功能的设计。
由于供水管道长、管径大，阀门的开、关、管网充压都较慢，故是一个大滞后。同时因为是在旧设备的基础上进行改造，要利用现有的设备，故并未采用调速调压，而是采用下述多种对水行调节。采用分段调节法，把水压偏差分为四段，即10%、20%、30%、40%，当检测到偏差较小时，输出的控制量（蝶阀的增量）较小，且操作周期亦较大；当偏差较大时，则输出的控制量较大而操作周期较小，使其快速减小偏差而又避免过大超调。另外，在偏差小于等于± 10%时，再加上模糊控制，根据D ek=ek-ek-1的值来确定是否调节蝶阀开度，使误差进一步，其小于等于± 10%的误差要求。当调节阀门开度仍不能使偏差进入允许范围时，用起动或停止1台或1台以上水泵的来调节水压。通过这样多种调节水压相结合，可使口水压满意的调节效果。
电源的选择
除了引进设备时同时引进PLC应根据产品说明书要求设计和选用外，PLC供电电源。一般PLC供电电源应设计选用220VA C电源，与国内电网电压一致。重要的应用场所，应采用不间断电源或稳压电源供电。如果PLC自身带有可使用电源时，应核对提供的电流是否满足应用要求，否则应设计外接供电电源。为防止外部高压电源因误操作而引入PLC对输入和输出信号的隔离是必要的有时也可采用简单的二极管或熔丝管隔离。
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