西门子数字量输入模块6ES7521-1BL10-0AA0

电流高达 40 A、规格为 S00 和 S0 的 SIRIUS 模块化系统在主电路和控制电路方面进行了全面改进。因此，创新的基本部件（如电机起动保护器和接触器）具有众多优点，无论是现在还是将来，都可用于对装置进行优化。创新常常体现在细微之处。例如，同样的设计能够提供更高的功率，并在基本单元中组合进多种功能，从而大大节省了空间
同时，创新实现了极高的灵活性。无论客户装置是需要直接起动、可逆起动或星-三角起动，还是要将经过测试的组合装置或配有紧凑型起动器的“多功能合一”解决方案用于软起动或频繁起动，SIRIUS 模块化系统均能够胜任。
新产品进展中的另一个重要方面是装置可用性的提高。将来，该模块化系统中的 SIRIUS 组件甚至可用来以极低的成本对应用进行监视。选择性装置监视会变得十分简单 – 电流继电器直接集成在电机起动器中，或通过与 AS-Interface 或 IO-link 之间的电机起动器连接从控制器进行组态
这些创新是对今天的 S00 至 S12 模块化系统（高达 250 kW/400 V）的低端产品补充，针对控制柜结构提供了众多新的选择
提高控制柜安装的效率
新型 SIRIUS 模块化系统在组装与处理、应用监视、与控制器的连接以及整个装置生命周期中所提供的客户支持等方面具有诸多亮点

功能强大的处理器：该CPU的单条二进制命令的命令执行时间可低至40 ns。
大容量工作存储器：300KB用于程序；1.5 MB用于数据。采用SIMATIC存储卡作为加装存储器，允许实现例如数据日志和归档等其它功能。
灵活的扩展功能：单层组态多可支持32个模块（CPU + 31 个模块）
显示器的功能为：显示概览信息，例如，集成接口的IP地址、站名称、别名称、位置名称等。
显示器以及诊断确认和用户消息。
模块信息显示。
显示设置。
显示可由用户定义的徽标。
IP地址设置。
日期和时间设置。
选择操作模式。
复位CPU至出厂设置。
项目的备份与恢复。
禁用/启用显示屏。
启用保护级别。
PROFINET IO IRT接口用于通过PROFINET进行分布式I/O连接。
性能：
指令处理速度, 取决于CPU型号、语言扩展和新的数据类型。
由于背板总线速度显著提高，CPU的响应时间缩短。
功能强大的网络连接：
每个CPU均标配PROFINET IO IRT（2端口的换机）标准接口。
集成技术：
通过标准化的块 (PLCopen) 连接模拟驱动器和具有PROFIdrive功能的驱动器；
支持速度控制轴和定位轴以及外部编码器，各轴之间可实现位置的传动，凸轮/凸轮轨道和探头；
追踪功能适用于所有 CPU 标签，既适用于实时诊断，也适用于偶发错误检测；还可通过 CPU的网页服务器来调用；
全面的控制功能，例如，通过便于组态的块可自动优化控制参数实现优控制质量。
集成安全功能：
通过密码进行知识保护，防止未经授权读取和修改程序块。
通过复制保护，可绑定 SIMATIC 存储卡的程序块和序列号：只有在将配置的存储卡插到 CPU 中时，该程序块才可运行。
4级授权理念：
与HMI设备的通信也会受到限制。
操作保护：
控制器可以识别工程组态数据的更改和未授权传输。
显示概览信息：
例如，站名称，工厂标识符，位置名称，诊断信息，模块信息，显示设置。
显示器上可能的操作：
设置 CPU 或所连接以太信处理器的地址、设置日期和时间、选择 CPU 的操作模式、复位 CPU 至默认设置、禁用/启用显示器、激活保护等级，确认消息，备份和恢复项目。
集成系统诊断：
显示屏上、TIA博途中、HMI 设备上以及 Web 服务器上以纯文本形式*显示系统诊断信息（甚至能显示来自变频器的消息），即使 CPU 处于停止模式也会进行更新。
集成在CPU的固件中，无须进行组态
SIMATIC 存储卡(用来运行 CPU)，用作插入式装载存储器，或用于更新固件。还可用于存储附加文档或 csv 文件（用于配方和归档），通过用户程序的系统函数创建数据块实现数据存储/读取
数据记录（归档）和配方：
配方和归档以 csv 文件保存在 SIMATIC 存储卡中；
便于使用 Office 工具或通过 web 服务器，访问工厂运行数据。
通过网页浏览器或 SD 读卡器，可方便地访问机器的组态数据（与控制器之间的双向数据换）。
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*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
IO-link 规范的原则
根据 IO-link 规范，通信功能如下：
通信是通过长度不超过 20 m 的无屏蔽三线电缆进行的，电缆种类是通常用于标准传感器的电缆。
通过所谓 C/Q 电缆进行 0-24 V 范围的数字化通信
传输大多数值是来自包含这些单元的传感器的测量值。
传感器和执行器由 IO 设备描述 (IODD) 来描述。
原则上，只能将一个 IO-link 设备连接到主站的 IO-link 端口（点到点连接）。
IO-link 主站与各设备之间的传输速率如下：
通过 COM1：4 800 Bd
通过 COM2：38 400 Bd
通过 COM3：230 400 Bd
在 38400 Bd 传输速率下，读/写 16 个数据位的平均循环时间为 2 ms。
IO-link 协议
IO-link 协议支持标准 IO 模式 (SIO) 和 IO-link 通信模式 (COM)。

SIMATIC 存储卡（用来运行 CPU）
应用
CPU 1518-4 PN/DP 是快 S7-1500 CPU，具有极大容量程序及数据存储器的 CPU，适用于除集中式 I/O 外还包含分布式自动化结构的应用中要求十分苛刻的任务。例如，它可以作为生产线中的控制器，也可用作具备高处理速度的机床控制器。
CPU 1518-4 PN/DP 可以用作 PROFINET IO 控制器，也可以用作分布式智能设备 （PROFINET 智能设备）。集成式 PROFINET IO IRT 接口设计为双端口 交换机以便在系统中设立总线型拓扑。
例如，具备立 IP 地址的其它两个集成式 PROFINET 接口可以用来实现网络隔离。附加的 PROFINET IO RT 设备可通过 PROFINET 接口 X2 进行连接，或以 I-设备的形式建立*通信连接。X3 接口可用在数据速率为 1 Gbit/s 的传输当中，比如用于与骨干信。分布式 I/O 可通过 PROFIBUS 以及集成 PROFIBUS 接口进行连接。
另外，CPU 还提供全面的控制功能，并能够通过标准化的 PLC-open 块连接变频器。
设计
The CPU 1518-4 PN/DP 的特点：
功能强大的处理器：
该 CPU 的单条二进制命令的命令执行时间可低至 1 ns。
大容量工作存储器：
4 MB，用于程序；20 MB，用于数据
采用 SIMATIC 存储卡作为加装存储器；
允许实现例如数据日志和归档等其它功能
灵活的扩展功能：
单层组态多可支持 32 个模块（CPU + 31 个模块）
显示器的功能为：
显示概览信息，例如，集成接口的 IP 地址、站名称、别名称、位置名称等。
显示器以及诊断确认和用户消息
模块信息显示
显示设置
显示可由用户定义的徽标
IP 地址设置
日期和时间设置
选择操作模式
复位 CPU 至出厂设置
项目的备份与恢复
禁用/启用显示屏
启用保护级别
PROFINET IO IRT 接口和第二 PROFINET IO RT 接口可通过 PROFINET 与分布式 I/O 相连接
三个 PROFINET 接口均可用于网络隔离；PROFINET 接口 X3 的数据传输率高达 1 Gbit/s
PROFIBUS DP 接口用于通过 PROFIBUS 进行分布式 I/O 连接
PROFIBUS DP 主站接口
作为运行系统选件的 OPC UA 服务器和客户端，用于方便地将 SIMATIC S7-1500 连接到第三方设备/系统，具有以下功能：
OPC UA Data Access
OPC UA Security
OPC UA Methods Call
支持 OPC UA Companion Specifications。
PROFIBUS 和 PROFINET 上的集中式和分布式等时同步模式
集成运动控制功能，用于控制速度控制轴和定位轴，轴定位以及同步操作，支持外部编码器，凸轮/凸轮轨道和探头
用于诊断集成 Web 服务器，带有创建用户定义的 Web 站点的选项
SIMATIC S7-1500， CPU 1518-4 PN/DP， 处理器，带 4MByte 工作存储器用于 程序和 20MByte 用于数据， 第 1 个接口：PROFINET IRT 带双端口 交换机， 第 2 接口：PROFINET RT， 第 3 接口：以太网， 第 4 个接口：PROFIBUS， 1 ns 性能表现， 需要 SIMATIC 存储卡

1 处理单元
处理器单元即CPU，一般由控制器、运算器和寄存器组成。CPU 通过地址总线、数据总线、控制总线与储存单元、输入输出单元、通信接口、扩展接口相连。CPU 是 PLC 的核心，输入单元将采集的输入信号传送到CPU，CPU执行用户程序并将运算结果传送到输出单元，用以驱动现场设备。选择CPU通常需要考虑一下几个方面：
·运算速度：不同的控制系统对控制的响应速度需求不同，对于要求响应时间较快的系统，则要求CPU的运算速度快，并尽快地将运算结果传送到输出单元。
运算速度性能指标可参考CPU指令执行时间。
·工作存储器：根据控制方案的复杂程度预估需要的工作存储器大小，考虑适当的余量。
·I/O带载能力： CPU通常使用I/O地址空间来描述其允许访问输入输出的能力，8个数字量通道占用1个字节地址空间，1个模拟量通道占用2字节地址空间。在具体选型时还需要根据实际情况考虑I/O余量占用的地址空间。此外有些CPU还有允许连接模块大数量限制。
·集成的通信接口：CPU通过通信接口进行编程组态，还可与人机界面、其他PLC系统、分布式I/O等实现数据交换。CPU集成的通信接口通常有MPI接口、PROFIBUS接口、PROFINET（PN）接口，根据通信对象（通信对象可以为编程设备、仪表、HMI、其他PLC系统等等）支持的电气接口标准以及所使用的通信协议选择集成通信接口。