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概述
S7-1500 控制器产品系列中具有较大容量程序及数据存储器的 CPU，适用于具有较高程序范围和联网要求的故障安全应用。
可用于实现安全等级达到 IEC 61508 的 SIL 3 以及 ISO 13849 的 PLe 的故障安全功能。
具有较高处理速度，适用于二进制和浮点运算
用于系列机器、机器以及工厂中的跨领域自动化任务
在具有集中式和分布式 I/O 的生产线上作为集中式控制器使用
支持集中式和分布式配置中的 PROFIsafe
PROFINET IO IRT 接口，带 2 端口交换机
带独立 IP 地址的附加 PROFINET 接口
PROFINET IO 控制器用于在 PROFINET 上运行分布式 I/O
PROFINET 智能设备，用于作为 SIMATIC 或非西门子 PROFINET IO 控制器环境下的智能 PROFINET 设备，连接到 CPU。
PROFIBUS DP 主站接口
在 PROFIBUS 和 PROFINET 上实现等时同步模式
集成运动控制功能，可以控制速度控制轴和定位轴，支持外部编码器，轴间精密传动
集成 Web 服务器，带有创建用户定义的 Web 站点的选项
注
SIMATIC 存储卡(用来运行 CPU)
应用
CPU 1517F-3 PN/DP 是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标准应用和故障安全应用中要求十分苛刻的任务。
可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系统（PROFINET 智能设备）。集成式 PROFINET IO IRT 接口设计为 2-端口交换机以便在系统中设立总线型拓扑。
附加的集成 PROFINET 接口，具有单独的 IP 地址，可用于网络分离等。
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
CPU 1517F-3 PN/DP 具有：
功能强大的处理器：
每条二进制指令的执行时间可达 2 ns。大容量工作存储器：
3 MB，用于程序；8 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）具有以下功能的屏幕画面：
显示概览信息，如集成接口的 IP 地址、站名称、设备名称、位置标识符等。
显示安全模式、后一次下载的总体签名和日期（前面发生改变）。
显示诊断信息
显示模块信息
显示显示屏设置
显示可由用户定义的徽标
设置 IP 地址
设置日期和时间
选择运行模式
将 CPU 复位为出厂设置
禁用/启用显示
启用保护等级。
PROFINET IO IRT 接口用于通过 PROFINET 进行分布式 I/O 连接
PROFINET 接口用于网络分离
PROFIBUS DP 接口用于通过 PROFIBUS 进行分布式 I/O 连接
功能
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
背板总线速度大大加快，CPU 的响应时间缩短
功能强大的网络连接：
PROFINET IO IRT（2 端口交换机）作为标准接口。集成了附加 PROFINET 接口，用于（例如）网络分离。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
具有所有 CPU 变量的跟踪功能，用于实时诊断和偶发故障检测
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 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：
也可以对和 HMI设备之间进行的通信进行限制。操作保护：
该控制器可以识别工程组态数据的更改和未授权传输。设计与操作
显示器，用于显示概览信息，
例如：站名、**别名称、位置名称等概览信息、诊断信息、模块信息和显示器设置。显示屏上的可能操作员控制选项：
设置 CPU 或所连接以太网通信处理器的地址、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。集成式系统诊断
系统诊断信息以纯文本形式*显示在显示画面中、TIA Portal 中、人机界面设备上和 Web 浏览器中，甚至可以显示来自变频器的消息。 即使 CPU 处于停止状态，也会更新消息。
集成在 CPU 的固件中，无须进行特殊组态。
SIMATIC 存储卡（运行 CPU 所需）
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，实现数据存储/读取
数据记录（归档）和配方
csv 格式配方文件存储并归档在 SIMATIC 存储卡中；
利用办公工具或 Web 浏览器可以方便地访问与设备相关的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交换）
对标准程序部分进行编程
使用 STEP 7 Professional V13 UPD3 或更高版本进行编程
用于从 SIMATIC S7-300/S7-400 移植到 S7-1500 的移植工具，可基本上自动转换标准程序代码。记录不可转换的代码，并可以手动进行调整。
S7-1200 程序可通过复制/粘贴手段转移至 S7-1500
对故障安全程序部分进行编程
使用选件包“STEP 7 Safety Advanced"对安全相关程序部分进行编程
概述
S7-1500 系列控制器产品中的 CPU 拥有大容量的程序和数据存储器，适用于对程序作用域、性能和网络功能具备*要求的苛刻型应用。
可用于实现安全等级达到 IEC 61508 的 SIL 3 以及 ISO 13849 的 PLe 的故障安全功能。
具有较高处理速度，适用于二进制和浮点运算
用于系列机器、专用机器以及工厂中的跨领域自动化任务
在具有集中式和分布式 I/O 的生产线上作为集中式 PLC 使用
支持集中式和分布式配置中的 PROFIsafe
PROFINET IO IRT 接口，带 2 端换机
带独立 IP 地址的附加 PROFINET 接口
PROFINET IO 控制器用于在 PROFINET 上运行分布式 I/O
PROFINET 智能设备，用于作为 SIMATIC 或非西门子 PROFINET IO 控制器环境下的智能 PROFINET 设备，连接到 CPU。
PROFIBUS DP 主站接口
在 PROFIBUS 和 PROFINET 上实现等时同步模式
集成运动控制功能，可以控制速度控制轴和定位轴，支持外部编码器，轴间精密传动
集成 Web 服务器，带有创建用户定义的 Web 页面的选项
注
SIMATIC 存储卡(用来运行 CPU)
应用
CPU 1517F-3 PN/DP 是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标准应用和故障安全应用中要求十分苛刻的任务。
可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系统（PROFINET 智能设备）。集成式 PROFINET IO IRT 接口设计为 2-端换机以便在系统中设立总线型拓扑。
附加的集成 PROFINET 接口，具有单独的 IP 地址，可用于网络分离等。
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。
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设计
CPU 1517F-3 PN/DP 具有：
功能强大的处理器：
每条二进制指令的执行时间可达 2 ns。
大容量工作存储器：
3 MB，用于程序；8 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：
单层组态蕞多可支持 32 个模块（CPU + 31 个模块）
具有以下功能的屏幕画面：
显示概览信息，如集成接口的 IP 地址、站名称、设备名称、位置标识符等。
显示安全模式、蕞后一次下载的总体签名和日期（前面发生改变）。
显示诊断信息
显示模块信息
显示显示屏设置
显示可由用户定义的徽标
设置 IP 地址
设置日期和时间
选择运行模式
将 CPU 复位为出厂设置
禁用/启用显示
启用保护等级。
PROFINET IO IRT 接口用于通过 PROFINET 进行分布式 I/O 连接
PROFINET 接口用于网络分离
PROFIBUS DP 接口用于通过 PROFIBUS 进行分布式 I/O 连接
功能
性能
指令处理速度更快，语言扩展和新的数据类型取决于 CPU 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：
PROFINET IO IRT（2 端换机）作为标准接口。集成了附加 PROFINET 接口，用于（例如）网络分离
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精却的传动
具有所有 CPU 变量的跟踪功能，用于实时诊断和偶发故障检测
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蕞优控制质量。
集成安全功能
通过密码进行知识保护，防止未经许可证读取和修改程序块
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。
设计与操作
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 或所连接以太网通信处理器的地址、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。
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一致显示系统诊断信息（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，无须进行特殊组态
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，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交换）
对标准程序部分进行编程
使用 STEP 7 Professional V13 UPD3 或更高版本进行编程
用于从 SIMATIC S7-300/S7-400 移植到 S7-1500 的移植工具，可基本上自动转换标准程序代码。记录不可转换的代码，并可以手动进行调整。
S7-1200 程序可通过复制/粘贴转移至 S7-1500。
对故障安全程序部分进行编程
使用选件包“STEP 7 Safety Advanced"对安全相关程序部分进行编程
电磁机构的作用：是将电磁能转换成机械能并带动触点的闭合或断开，完成通断电路的控制作用（即通过产生的电磁吸力带动触头动作）。
电磁机构的组成：吸引线圈、铁心（静铁心）和衔铁（动铁心）。
电磁机构的结构形式：按衔铁的运动方式可分为直动式和拍合式。
电磁机构的工作原理：线圈通入电流，产生磁场，经铁心、衔铁和气隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁心。
图1 电磁结构与接触器电磁系统的结构图
1、吸引线圈
吸引线圈的作用是将电能转换成磁场能量。按通入电流种类的不同，分为直流线圈和交流线圈两种。
对于直流电磁铁，因其铁心不发热，只有线圈发热，所以直流电磁铁的电磁线圈做成高而薄的瘦长型而不设线圈骨架，使线圈与铁心直接接触易于散热。
对于交流电磁铁，因其铁心存在磁滞和涡流损耗，这样线圈和铁心都发热，所以交流电磁铁的电磁线圈设有骨架，使铁心与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，这样做有利于铁心和线圈的散热。
2、交流电磁铁的分磁环
分磁环（也称短路环）：对单相交流电磁机构，一般在铁心端面上安置一个铜制的分磁环，以便改善工作状况.
短路环工作原理：电磁机构的磁通是交变的，而电磁吸力与磁通的平方成正比，当磁通为零时，吸力也为零，这时衔铁在弹簧反力作用下被拉开，磁通大于零后，吸力增大，当吸力大于反力时，衔铁又吸合，衔铁会产生强烈的振动和噪声。振动会使电器寿命缩短。所以为了消除振动，单相交流电磁机构必须加装分磁环。
图2 交流电磁铁的分磁环