西门子plc io模块 西门子plc i/o模块
模块化、可扩展通用系统，ip20 防护等级 适用于离散自动化领域中各种自动化应用的系统解决方案 具有极高性能和可用性 可专门通过 totally integrated automation portal 平台中的 step 7 professional v12 及更高的型号进行组态 性能 提高性能 高速指令执行: 语言扩展 新数据类型 更快速的背板总线 经过优化的代码生成 功能强大的通信： 以 profinet io（双端口开关）作为标准接口；
从 cpu 1515-2 开始支持，以一个或多个额外的集成 profinet 接口作为输入设备，用于网络隔离或用于连接更多的 profinet 设备或高速通信设备 opc ua 数据访问作为运行时选件，可轻易将 simatic s7-1500 连接至第三方设备/系统 可针对总线系统和点到点连接，通过通信模块进行扩展 集成技术 无需附加模块就可集成运动控制功能： 通过标准化的块 (plcopen) 来连接模拟驱动器和 profidrive 驱动器 运动控制功能支持速度控制轴、定位轴、相对同步操作（在没有位置同步规范的条件下实现同步）以及外部编码器、凸轮和探头。 cpu 技术中还集成了诸如同步操作（利用位置同步规范进行同步）凸轮和和用于控制运动系统等扩展的运动控制功能。 全面跟踪所有 cpu 标签，以进行实时诊断和间歇错误检测；
拥有有效调试和快速优化驱动器和控制装置 广泛的控制功能：
例如，可轻松组态的块可进行控制参数的自动优化以实现优控制质量 通过提供的工艺模块获得附加功能：
例如，高速计数、位置检测或高达 1 mhz 信号的测量 安全集成 保证人身安全和机器安全 – 在集成式完整系统框架内
故障安全 simatic s7-1500(t)f 控制器可在同一控制器上处理标准程序和安全程序。
在 tia portal 中，使用相同的编辑器生成故障安全和标准用户程序；例如，这样就能向评估标准用户程序中的标准数据那样，评估故障安全数据。由于这种软件集成，故障安全应用也可利用 simatic 的系统有点和全面功能。 集成安全功能 通过密码进行知识保护，防止未经许可证读取和修改程序块 通过复制保护来提高保护程度，防止未经授权而复制程序块：
通过复制保护，可将 simatic 存储卡上的程序块与其序列号绑定，以便只有在将配置的存储卡插到 cpu 中时，该程序块才可运行。 具有四个不同授权级别的权限：
可向各个用户组分配不同访问权限。通过新的保护级别 4，还可以限制与 hmi 设备之间的通信。 改进了操作保护：
控制器将会检测到组态数据的更改或未授权传输。 用于以太网通信处理器 (cp 1543-1)： 通过防火墙提供附加访问保护 建立安全 连接 设计与操作 配备显示器的 cpu，可显示纯文本信息（因特网上的显示仿真工具）： 可显示所有连接模块的订货号、固件版本和序列号信息 直接在现场设置 cpu 的 ip 地址以及进行其它网络设置，无需使用编程设备 直接以普通文本形式显示错误消息，可缩短停机时间 所有模块采用统一的前连接器，并具有用于灵活形成电压组的集成式电压桥接件，从而简化了库存，减少了布线 s7-1500 导轨上集成有 din 导轨：
快速、方便地安装小型断路器、继电器等附加组件 通过信号模块进行集中扩展：
可根据任何应用的要求进行灵活调整 数字量信号模块的系统电缆连接：
可快速、清晰地进行安排，以连接至现场的传感器和执行器并在控制柜中进行简便接线 电源： 负载电源模块（电源模块）为模块提供 24 v 电源 电源模块可通过背板总线向模块内部电路供电 用于在控制器上永久性存储整个工作存储器内容的系统电源模块 分布式扩展： 通过 profinet 接口模块 im 155-5，可针对 et 200mp i/o 系统使用多 30 个信号模块、通信模块和工艺模块 在集中和分布式运行的操作和系统功能方面没有差别 集成系统诊断 cpu 的集成系统诊断，默认情况下已激活： 在显示屏上以及 tia portal、hmi 和 web 服务器中以普通文本形式一致地显示系统诊断信息，甚至可显示变频器消息。即使 cpu 处于停止状态，也会更新消息。 系统诊断功能集成在 cpu 固件中。无需由用户进行组态。组态发生改变时，会自动对诊断信息进行更新。 对 simatic prodiag s7-1500 的支持能力 prodiag 是一种便于创建机器设备诊断的工具它可以提高可用性，通过故障分析并在现场消除故障来提供支持。 数据记录（归档）和配方 simatic 存储卡： 插入式装载存储器 可进行固件更新 step 7 项目（包括注释和符号）、附加文档或 csv/ascii 文件（用于配方和归档）的存储选项 通过 sd 读卡器并使用 office 工具，可方便地访问与设备相关的运行数据和组态数据（与控制器之间的双向数据交换） 集成 wed 服务器：
- 便于访问工厂相关运行数据和组态数据、运动控制系统诊断并通过 web 浏览器显示跟踪记录 认证 simatic s7-1500 符合以下国家和国际标准：
culus 认证 culus hazloc 认证 fm 认证 atex 认证仅限于 24 v，不适用于 230 v ce rcm（以前的 c-tick） kcc iecex（仅限 24 v；不适用于 230 v） en 61000-6-4 en 60068-2-1/ -2/ -6/ -14/ -27/ -30/ -32
应用
simatic s7-1500 是一个模块化控制系统，适用于离散自动化领域内的各种自动化应用。
模块化、无风扇设计、易于实现分布式结构以及方便的操作,使得 simatic s7-1500 成为中、低端应用中各种不同任务的经济、用户友好的解决方案。
simatic s7-1500 的应用领域包括：
特殊机器 纺织机械 包装机械 输送机 装配机 堆垛机 通用机械工程 控制器制造 机床制造 安装系统 电气与电子工业及相关产业。 汽车 供水/污水处理 食品和饮料 提供了具有不同性能水平的多种 cpu 以及一个包含许多便利功能的全面模块系列。故障安全 cpu 便于在故障安全应用中使用。由于具有模块化的设计，用户可以仅采用其应用所需的模块。任务扩展时，可通过使用附加模块随时对控制器进行升级。
simatic s7-1500 具有较高的电磁兼容性、抗冲击性及抗振性，工业强度高，可实现通用。
设计 概述 s7-1500 自动化系统具有模块化的结构，可包含多 32 个模块。它拥有丰富的模块，这些模块可进行各种组合。s7-1500 自动化系统支持单层配置，其中的所有模块均安装在一个 din 导轨上（请参见手册以了解要求）。
系统包含下列组件：
控制器：
cpu 具有不同性能等级，并具有集成 profinet 接口或 profinet 和 profibus 接口，用于连接分布式 i/o 或用于编程设备、操作装置、其它 simatic 控制器或第三方设备间的通信。
simatic s7-1500 适合使用多种型号的 cpu： 标准 cpu（odk 版本：能够在控制器上执行 c/c++ 代码） 紧凑型 cpu 不仅配备数字型和模拟型输入输出，还配备计数器输入和高速输出，将技术功能直接集成在 cpu 上。 故障安全型 cpu（odk 版本：能够在控制器上执行 c/c++ 代码）适用于在同一台计算机上执行标准程序和安全相关的程序。 配备诸如同步操作（利用位置同步规范进行同步）和凸轮系统等扩展运动控制功能的技术 cpu。 用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块。 工艺模块用于高速计数、位置检测或测量等功能。 通信模块和通信处理器可通过通信接口将控制器进行扩展 根据具体要求，也可使用下列模块：
在 cpu 向背板总线的输出对于所有连接的模块来说不够充分的情况下，电源模块 (ps) 通过背板总线为 s7-1500 模块的内部电路供电。另外，60w 24/48/60 v dc hf ps 还可让 cpu 永久性存储整个工作存储器的内容（数据）。 用于将 simatic s7-1500 连接到 120/230 vac 电源的负载电源模块 (pm)。 接口模块用于连接基于 s7-1500 的分布式 i/o。 设计 简单的设计使得 simatic s7-1500 十分灵活，便于维护。
集成背板总线：
集成的背板总线；背板总线集成在模块上。模块通过 u 形连接器相连，总线连接器插在外壳的背面。可以节省安装时间。 模块组装在 s7-1500 安装导轨上：
具有各种长度，包括切割至定长的型号。由于具有集成式 din 导轨，可以卡装广泛的标准部件，如附加端子、小型断路器或小型继电器。 性能可靠，接线方便： i/o 信号是通过统一的 40 针前连接器来连接的。信号模块和前连接器之间具有机械编码，可防止因意外的错误插入而对电路造成破坏。 for simple wiring of the front connector, it can be placed in the prewiring position.在此位置上，插头尚未与模块电路接触。此位置还可用于在运行过程中进行改动。用户可借助于前盖内侧的一个印制电缆连接图进行连接。 前连接器作为带螺钉型端子或推入式端子的型号提供。两个型号都可以连接线芯截面积为 0.252 ~ 1.5 mm2（awg 24 ~ awg 16）的导线。 另外，数字量信号模块可通过 top connect 进行系统接线。通过 top connect，可以快速而清晰地连接到现场的传感器和执行器，并可在控制柜中进行简便接线。 对于模拟量模块，可以直接在模块上进行屏蔽；随模块提供了一个屏蔽连接套件，无需工具即可进行安装。 设备特定标签：
标签条可用于 simatic s7-1500 的信号模块。可使用标准激光打印机来打印这些 din a4 标签纸上的标签。可以从 tia portal 进行自动打印，而无需重新输入符号或地址。通过这些标签条的设计形式，可为通道或诊断显示 1:1 分配标签。如果前盖打开，则诊断显示到端子的这种 1:1 分配会保留。 可变和可扩展的站配置： 信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。 大配置包括带有 31 个模块（30 个模块 + 1 个电源）的 cpu。在 cpu 向背板总线的输出对于所有连接的模块来说不够充分的情况下，需要由电源 (ps) 通过背板总线为 s7-1500 模块的内部电路供电。 尺寸紧凑：
simatic s7-1500 的尺寸使其能够顺利安装到 simatic s7-300 或 et 200m 的可用安装空间中。 移动敷设：
simatic s7-1500 及其模块可以垂直和水平安装，从而可以优秀方式安装到可用空间内。 i/o 模块 以下模块类型可用于 simatic s7-1500/et 200mp：
标准和故障安全数字量输入模块 标准和故障安全数字量输出模块 数字量输入/输出模块 模拟量输入模块 模拟 i/o 模块 模拟量输出模块 including high-speed (hs) analog modules with a basic execution time of 62.5 μs, regardless of the number of activated channels 用于计数和定位的工艺模块 用于点到点通信和总线连接的通信模块 提供了各种模块等级，可使用户在其应用中实现优秀扩展。模块本身通过标签进行相应标记：
ba（基本型）：简易低成本模块，无诊断功能，没有参数 st（标准型）：具有与模块或负载组相关的诊断的模块，如果适用，带有参数；模拟量模块：准确度等级 0.3% hf（高性能型）：具有与通道相关的诊断和参数设置的模块；对于模拟量模块：准确度等级 0.1%，抗扰度和电流隔离程度提高 hs（高速型）：modules with extremely short filter and conversion times for very fast applications; e.g. 8-channel analog modules with a basic execution time of 62.5 μs, regardless of the number of activated channels. i/o 模块的附件：
标签纸：
可插入到 i/o 模块中（10 张 din a4 标签纸，每张标签纸带有 10 个标签，预穿孔，可使用标准激光打印机进行打印；可用颜色：al 灰） 屏蔽连接：
simatic s7-1500 系统（模拟量模块和工艺模块）提供了一个简易屏蔽连接套件，无需使用工具即可安装。此套件包含一个 24 v dc 馈电元件、一个屏蔽夹和一个通用屏蔽端子。该屏蔽端子可用于单根细干线电缆、多根细干线电缆或一根粗干线电缆。由于对 24 v dc 电源和测量信号进行分离，并且在屏蔽和信号电缆之间具有低阻抗连接，因此可确保较高的 emc 稳定性和抗干扰性。 统一的 40 针前连接器 i/o 模块的前门或自组装背板总线的 u 型连接器等其它附件 通信 s7-1500 具有不同的通信接口：
profinet io irt 接口（2 端口交换机），集成在 cpu 中；
用于获得确定的响应时间和高设备精度。 通信处理机，用于连接到 profibus，工业以太网和 profinet 总线系统。 用于点到点连接的通讯模块。 cpu 1515 pn 具有一个附加的集成 profinet 接口，其具有单独的 ip 地址，例如，用于网络分离或连接其他 profinet io 设备。对于 cpu 1516-3 pn/dp，可通过该集成 profibus 接口来连接 profibus 节点。通过一个 profibus cm，可方便地对不带集成 profibus 接口的 cpu 进行扩展。
通过 profinet io 进行过程通信
simatic s7-1500 通过集成的 profinet 接口连接到 profinet io 总线系统，可实现具有确定响应时间和高精度设备性能的分布式自动化配置。
从用户的角度来看，profinet io 上的分布式 i/o 处理与集中式 i/o 处理没有区别（相同的组态，编址及编程）。
可将下列设备作为 io 控制器进行连接：
simatic s7-1500 simatic s7-1200 simatic s7-300（使用配备 profinet 接口或 profinet cp 的 cpu） simatic s7-400（使用配备 profinet 接口或 profinet cp 的 cpu） simatic et 200（通过带有 profinet 接口的 cpu） 以下可作为智能设备或设备连接：
simatic s7-1500 simatic s7-1200（fw 4.0 或更高版本） et 200s im151-8 pn/dp cpu, et 200pro im154-8 pn/dp cpu et 200sp cpu 1510sp-1 pn, cpu 1512sp-1 pn simatic s7-300（使用配备 profinet 接口或 profinet cp 的 cpu） simatic s7-400（使用配备 profinet 接口或 profinet cp 的 cpu） et 200 分布式 i/o 设备 作为直接按键模块运行的人机界面设备 现场设备 通过 profibus dp 进行过程通信
simatic s7-1500 通过通信处理器或通过配备集成 profibus dp 接口的 cpu 连接到 profibus dp 总线系统。通过带有 profibus dp 接口的 cpu 或通讯模块,可构建一个高速的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。
从用户的角度来看，profibus dp 上的分布式i/o处理与集中式i/o处理没有区别（相同的组态，编址及编程）。
以下设备可作为主站连接：
simatic s7-1500
（通过带 profibus dp 接口或 profibus dp 通信模块的 cpu） simatic s7-300
（使用带 profibus dp 接口的 cpu 或 profibus dp cp） simatic s7-400
（使用带 profibus dp 接口的 cpu 或 profibus dp cp） simatic s5-115u/h、s5-135u 和 s5-155u/h，带 im 308 simatic 505 以下设备可作为普通从站或智能从站来连接：
分布式 i/o 设备，例如 et 200 现场设备 simatic s7-200、s7-1200、s7-300 c7-633/p dp, c7-633 dp, c7-634/p dp, c7-634 dp, c7-626 dp simatic s7-400（仅通过 cp 443-5） simatic s7-1500（只能通过 cp/cm 1542-5） 不过，安装有 step 7 的编程器/pc 或 simatic hmi 面板仅使用部分通过 profibus dp 运行的 pg 和 op 功能。
通过以太网的数据通信
s7-1500 可通过集成 profinet 接口或通过通信模块连接到工业以太网总线系统。可连接以下设备：
simatic s7-1200 simatic s7-1500 simatic s7-300 simatic s7-400 simatic s5-115u/h、s5-135u、s5-155u/h 编程设备 pc、工业 pc simatic hmi 操作员控制和监视系统 数控 机械手控制装置 驱动控制装置 其它厂商的设备 支持的协议：
tcp/ip iso-on-tcp (rfc1006) udp snmp dcp lldp http https modbus tcp opc ua 工业以太网通信处理器 cp 1543-1 提供了以下附加功能：
1 gbit 接口 支持 ipv6 安全性：通过硬件识别、ip/mac 访问列表、防火墙、 隧道进行访问保护 通过 iso 协议与 s5 系统通信 ftp（客户端/服务器），电子邮件，snmpv1 / v3 通过 profibus 的数据通信
simatic s7-1500 通过通信处理器或通过配备集成 profibus dp 接口的 cpu 可连接到 profibus dp 总线系统。可连接以下设备：
simatic s7-1200 simatic s7-1500 simatic s7-300 simatic s7-400 simatic s5-115u/h、s5-135u、s5-155u/h 编程设备 pc、工业 pc simatic hmi 操作员控制和监视系统 数控 机械手控制装置 驱动控制装置 其它厂商的设备 通过点到点通信模块进行数据通信
通过点到点通信模块，可实现功能强大的点到点连接。例如，可以连接以下设备：
simatic s7、simatic s5 自动化系统和其他公司的系统 扫描仪、条形码阅读器、识别系统 机械手控制装置 打印机 支持的协议：
freeport：适用于通用通信的用户可设置报文格式 3964(r) 可提高传输可靠性 modbus rtu 主站 modbus rtu 从站 uss，通过指令实现 接口性质：
rs 232 带辅助信号 rs 422 用于全双工连接 rs 485 用于半双工和多点连接 传输速率为 300 - 115 200 bit/s 通过 sub d 连接器进行连接
功能 提供有大量功能，支持用户的 s7-1500 编程、调试和维护等工作。
性能 指令处理速度更快, 取决于 cpu 型号、语言扩展和新的数据类型 代码生成得到优化，响应时间显着缩短 集成技术 通过标准 plcopen 运动控制块，简便、快速地对运动序列进行编程 运动控制功能支持速度控制轴、定位轴、相对同步操作（在没有位置同步规范的条件下实现同步）以及外部编码器、凸轮和探头。 cpu 技术中还集成了诸如同步操作（利用位置同步规范进行同步）凸轮系统等扩展的运动控制功能。 方便的诊断和调试工具提供了驱动器调试支持 向组态系统和人机界面自动发送报警消息：简化的故障排除步骤节省了调试时的时间与工作量。 等时同步模式 将分布式信号采集、信号传输和程序执行与具有恒定总线循环时间的 profibus 和 profinet 的循环进行同步耦合：
采集输入信号并进行处理，按固定时间间隔（恒定总线循环时间）将输出信号输出。同时创建了前后一致的部分过程图像。 由于分布式 i/o 以恒定总线循环时间进行同步信号处理，可实现精确可重现的确定过程响应时间 在分布式自动化解决方案中，simatic s7-1500 还可执行高速处理操作，并可取得极高的精度和重现性。这意味着可在提供优秀且恒定的质量的同时提高产量。 提供了用于完成运动控制、测量值采集、高速控制等复杂任务的全面组件。 集成安全功能 通过密码进行知识保护，防止未经授权而读取和修改程序块（与 step 7 相结合） 通过复制保护
来提高保护程度，防止未经授权而复制程序块：通过复制保护，可将 simatic 存储卡上的程序块与其序列号绑定，以便只有在将配置的存储卡插到 cpu 中时，该程序块才可运行。 4 级授权方式：
可向用户组分配不同访问权限。通过新的保护级别 4，还可以限制与 hmi 设备之间的通信。由于操作保护得到改进，控制器可以检测到组态数据的更改或未经允许的传输。 设计与操作 带集成显示屏的 cpu：
可方便地分析集中和分布式模块的状态，或不使用编程设备而设置或更改 ip 地址。系统诊断信息和用户报警在显示屏上以普通文本形式显示，有助于快速有效地响应产生的错误消息。菜单和消息文本在显示屏上可以多种语言显示。 集成系统诊断 系统诊断信息在显示屏上以纯文本格式持续显示，tia portal，hmi 设备和 web 服务器，包括驱动器中的消息，在cpu停止运行的状态下均有可能。此功能是作为一个系统功能集成在 cpu 固件中，无需由用户单独组态。若配置了新硬件组件，则自动更新诊断信息。 通过质量信息，直接在用户程序中进行简单快速的诊断：
通过激活模块的质量信息 (qi)，可直接在用户程序中查询和评估所提供过程值的有效性。此时，访问是通过过程映像并使用简单二进制或加载命令进行的。先决条件是可在 tia portal 中对模块进行诊断，并对质量信息进行组态。 支持 simatic prodiag s7-1500 – 用于轻松创建机器诊断与工厂诊断。它提升了可用性，并支持就地的故障分析和故障排除功能。 通过 simatic step 7 professional v12 组态软件进行组态 simatic s7-1500 控制器系列可在 totally integrated automation portal 平台中使用 step 7 professional v12 或更高版本来编程。simatic step 7 professional v12 是 simatic s7-1500 的直观组态系统。 兼容性 移植：
与 simatic step 7 professional v13 集成的一个移植工具可帮助从 s7-300/s7-400 切换到 s7-1500 控制器，并自动转换程序代码。无法自动转换的程序代码将会记录下来，并可以手动进行调整。客户支持页面的下载区域中还以独立工具的形式提供了该移植工具。step 7 v11 项目可在兼容模式下继续和 step 7 v12 组合使用 。s7-1200 程序也可以通过复制/粘贴手段转移至 s7-1500 simatic 存储卡(用来运行 cpu) simatic 存储卡用作插入式装载存储器，或用于更新固件。step 7 项目（包括注释和符号、附加文件或 csv 文件（用于配方和归档））也可存储在 simatic 存储卡上。可通过用户程序和 simatic 存储卡上的系统函数来创建数据块，并存储或读取数据。 safety integrated（s7-1500f 控制器的功能选项） “step 7 safety advanced”选件包；
用于对 s7-1500f 控制器的安全相关程序部分进行编程。
选件包中包括所有用来创建 f 程序的所有功能和块。step 7 safety advanced v12 可在 simatic step 7 professional v12 sp1 下运行。
技术规范 通用技术数据
防护等级
ip20，符合 iec 60 529
环境温度
水平安装 0...60°c（显示：典型工作温度50 °c，显示关闭）
垂直安装 0... 40°c（显示：典型工作温度40 °c，显示关闭）
相对湿度
5%...95%，无冷凝
气压
1080 至 795 hpa
（相当于海拔 -1000 - +2000 m）
绝缘
< 50 v 707 v 直流试验电压（型式试验）
< 150 v 2200 v dc 测试电压
< 250 v 2500 v dc 测试电压
电磁兼容性
emc 指令要求
抗扰性依据 iec 61000-6-2
脉冲形干扰变量 测试依据：
静电放电，依据 iec 61000-4-2，
突发脉冲，符合 iec 61000-4-4，
能量单脉冲（浪涌），依据 iec 61000-4-5
正弦干扰变量 测试依据：
高频辐射，根据 iec 61000-4-3，
高频辐射，根据 iec 61000-4-6，
emc 指令要求
干扰辐射，根据 en 61000-6-4
射频干扰辐射 干扰辐射，根据 61000-6-4
电磁干扰辐射，根据 en 61000-6-4
机械压力
抗振性 测试依据 en 60068-2-6
测试：
5 hz ≤ f ≤ 8.4 hz，恒定幅度 7 mm；
9 hz ≤ f ≤ 150 hz，恒定加速度 2 g；
振动持续时间：在三个互相垂直轴的每个方向上，每根轴为 10 个振动周期。
冲击 测试依据 en 60068-2-27
测试：
半波：
冲击强度 15 g（峰值），持续时间 11 ms；
冲击方向：三个相互垂直轴的每个轴的正、负方向上
“西门子plc io模块”联系方式 上海非俗工控自动化设备有限公司 李民波（销售）
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