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中央处理单元 (CPU) 是 SIMATIC S7-1500 的核心组件。它们除了可以执行用户程序，还可用于连接控制器和其它自动化组件。
发布的产品中包含以下三种 CPU：
CPU-1511-1 PN 适用于中小型应用
CPU-1513-1 PN 适用于大中型应用
CPU-1516-3 PN/DP 适用于要求较高的大型应用和其它通信任务
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特性和客户收益凭借各种创新技术，SIMATIC S7-1500 的 CPU 极大地提升了生产力和生产效率。该系列 CPU 的硬件设计紧凑。组件和模块高度集成、通用性强，不仅节省了机柜空间，同时还降低了备件的库存费用。
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*优性能
机器的响应时间降至，极大提升了生产效率（控制质量）
缩短了循环时间，提高了生产效率
相同的循环时间内可执行更多程序
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显示调试和诊断信息
主机架模块和分布式模块中统一使用纯文本诊断信息，缩短了停机时间
可直接使用用户特定的网络设置，无需进行现场编程
支持在操作过程中对显示屏进行热插拔操作
可通过 TIA 博途设置显示屏操作密码
使用寿命更长，运行时间长达 50,000 小时
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每个 CPU 上都支持 PROFINET 标准
PN IRT (V2.2) 可确保精准的响应时间以及工厂设备的高精度操作
CPU 上附带的以太网接口，便于集成到工厂网络中
Web server，可快速浏览服务和诊断信息
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创新的存储机制
充足的存储空间，可用于各行业的所有应用
灵活的存储卡机制，适合各种项目规模
较大的存储空间：支持高达 2 GB 的存储卡，可存储项目数据、归档、配方和相关文档
优化后的数据模块，可**选择剩余存储空间中的数据。
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优化的诊断机制
通过对 STEP 7、HMI、Web server、CPU 显示屏中数据的统一显示，实现了高效的故障分析
统一集成的系统诊断功能，即便增加机器设备数量，也无需额外进行项目规划
即便 CPU 处于 STOP 模式，也不会丢失系统错误消息
一般信息
信号模块或 I/O 设备组件将控制器和过程连接在一起。控制单元通过相连的传感器记录当前过程状态，并对执行器发出相应的响应。
通过数字量模块和模拟量模块，可以准确便捷地输入/输出特定任务所需的数据。这些模块既可以直接在 CPU 中进行集中式处理，也可以通过 ET200MP I/O 系统进行分布式处理。
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特性和客户收益与S7-1500 CPU 类似，信号模块同样可以地提升生产力和生产。*优的系统性能可确保短的响应时间。创新的操作机制可确保安装过程快速、可靠且无任何故障。
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模块具有高度可扩展性，可根据客户需求量身定制，降低了成本的同时还提高了生产效率
模块可以具有不同的通道数量和功能
集成更多功能，实现紧凑设计，减少了变量的使用
U 型连接器，可自行连接背板总线
节省了安装空间，安装导轨上可安装更多组件
通信口引脚定义
关于S7-200 CPU和模块的通信端口引脚定义，详情请参考《S7-200系统手册》。
在这里只是列出了一些需要注意，或者用户感兴趣的要点。
S7-200 CPU通信口
表1. S7-200 CPU通信口引脚定义：
CPU插座(9针母头)引脚号PROFIBUS名称Port0/Port1（端口0/端口1）引脚定义123456789金属壳
屏蔽机壳接地（与端子PE相同）/屏蔽24V返回逻辑地（24V公共端）RS-485信号 BRS-485信号 B 或 TxD/RxD +发送请求RTS（TTL）5V返回逻辑地（5V公共端）＋5V＋5V，通过100 Ohm电阻＋24V＋24VRS-485信号 ARS-485信号 A 或 TxD/RxD -不用10位协议选择（输入）屏蔽机壳接地（与端子PE相同）/与电缆屏蔽层连通上表中，3和8为RS-485信号，它们的背景颜色与PROFIBUS电缆、PROFIBUS网络插头上的颜色标记一致。通信端口可以从2和7向外供24V直流电源。
注意：
CPU通信口上的2、5针在内部是连通的，并且它们和CPU上的传感器电源（＋24V）的M也是连通的
通信口插座的金属壳、1号针，与CPU接线端子上的电源部分的PE导通，而与上述的M不通
拥有两个通信口的CPU，其Port0、Port1的2、5针相通，也与M连通
EM277通信口
表2. EM277通信口
EM277插座(9针母头)引脚号PROFIBUS名称引脚定义123456789金属壳
屏蔽机壳接地，连接插头外壳/屏蔽24V返回24V返回，与模块端子M相通RS-485信号 B隔离的RS-485信号 B 或 TxD/RxD +发送请求隔离的RTS（发送请求，TTL电平）5V返回隔离的5V返回＋5V隔离的＋5V电源（电流90mA）＋24V＋24V电源，来自模块端子L＋（大电流120mA，带反向保护二极管）RS-485信号 A隔离的RS-485信号 A 或 TxD/RxD -不用不用屏蔽机壳接地（与引脚1相通）/可与电缆屏蔽层连通
使用PROFIBUS网络插头时，连接器外壳与PROFIBUS电缆的屏蔽层相通。EM277插头上的24V电源从模块端子L+/M来。
EM277通信口具有优异的通信能力，其主要原因是它的RS-485信号是隔离的。在情况复杂通信受到影响时，可以使用EM277连接操作面板（其他品牌的HMI须咨询其生产商）。
PC/PPI电缆
关于PC/PPI电缆的详细情况，请参考相应的《S7-200系统手册》，在附录A中由详细的介绍。这里只提示关于电缆的一些有趣的细节。
目前销售的RS-232/PPI多主站电缆（6ES7 901-3CB30-0XA0）与以前销售的PC/PPI电缆（6ES7901-3BF21-0XA0）略有区别，比较如下：
表3. RS-232/PPI多主站电缆
RS-485侧插头RS-485侧插头引脚定义RS-232侧插头引脚定义（本地模式）1RS-232侧插头引脚定义（远程模式）1123456789
未连接数据载波检测（DCD）（不用）24V返回（RS-485逻辑地）接收数据（RD）（从电缆输出）接收数据（RD）（输入到电缆）RS-485信号B（RxD/TxD+）传送数据（TD）（输入到电缆）传送数据（TD）（从电缆输出）RTS（TTL电平）数据终端就绪（DTR）未连接地（RS-232逻辑地）地（RS-232逻辑地）未连接数据设置就绪（DSR）24V电源发送请求（RTS）（不用）发送请求（RTS）（从电缆输出）2RS-485信号A（RxD/TxD-）清除发送（CTS）（不用）协议选择振铃指示（RI）（不用）
1.本地（DCE）与远程（DTE）模式在电缆上用DIP开关6选择，开关位置在“ON”时为DTE模式，在“OFF”时为DCE模式。
2.这时RTS信号总是为“ON”
此电缆的RS-232端，4针和6针始终连通，即DTR/DSR是短接的。
表4. PC/PPI电缆（3BF21）
RS-485侧插头RS-485侧插头引脚定义RS-232侧插头引脚定义（DCE模式）1RS-232侧插头引脚定义（DTE模式）1123456789
插头外壳（PE）数据载波检测（DCD）（不用）24V返回（RS-485逻辑地）接收数据（RD）（从电缆输出）接收数据（RD）（输入到电缆）RS-485信号B（RxD/TxD+）传送数据（TD）（输入到电缆）传送数据（TD）（从电缆输出）RTS（TTL电平）数据终端就绪（DTR）（不用）？地（RS-232逻辑地）地（RS-232逻辑地）未连接数据设置就绪（DSR）（不用）24V电源发送请求（RTS）（不用）发送请求（RTS）（从电缆输出）2RS-485信号A（RxD/TxD-）清除发送（CTS）（不用）协议选择振铃指示（RI）（不用）
1. DCE与DTE模式在电缆上用DIP开关5选择，开关位置在“ON”时为DTE模式，在“OFF”时为DCE模式。
2. RTS信号可以用DIP开关6在两种状态间选择：开关为“ON”时为“发送时为1 ”；开关为“OFF”时为 “总是为1”。
上述的“本地”模式相当于“DCE”模式；“远程”模式相当于“DTE”模式
在工业用电中出现三相电压不平衡会损害变压器和用电设备，导致线损增量大，电工学习网小编在本文对引起三相电压不平衡的原因、三相电压不平衡的危害和影响及解决三相电压不平衡的方法和措施做介绍。引起三相电压不平衡的原因
引起三相电压不平衡的原因有多种，如：单相接地、断线谐振等，运行管理人员只有将其正确区分开来，才能快速处理。
一、 断线故障引起三相电压不平衡
如果一相断线但未接地，或断路器、隔离开关一相未接通，电压互感器保险丝熔断均造成三相参数不对称。上一电压等级线路一相断线时，下一电压等级的电压表现为三个相电压都降低，其中一相较低，另两相较高但二者电压值接近。本级线路断线时，断线相电压为零，未断线相电压仍为相电压。
二、接地故障引起三相电压不平衡
当线路一相断线并单相接地时，虽引起三相电压不平衡，但接地后电压值不改变。单相接地分为金属性接地和非金属性接地两种。金属性接地，故障相电压为零或接近零，非故障相电压升高1.732倍，且持久不变；非金属性接地，接地相电压不为零而是降低为某一数值，其他两相升高不到1.732倍。
三、谐振引起三相电压不平衡
随着工业的飞速发展，非线性电力负荷大量增加，某些负荷不仅产生谐波，还引起供电电压波动与闪变，甚至引起三相电压不平衡。
谐振引起三相电压不平衡有两种：一种是基频谐振，特征类似于单相接地，即一相电压降低，另两相电压升高，查找故障原因时不易找到故障点，此时可检查特殊用户，若不是接地原因，可能就是谐振引起的。另一种是分频谐振或高频谐振，特征是三相电压同时升高。另外，还要注意，空投母线切除部分线路或单相接地故障消失时，如出现接地信号，且一相、两相或三相电压超过线电压，电压表指针打到头，并同时缓慢移动，或三相电压轮流升高超过线电压，遇到这种情况，一般均属谐振引起。
三相不平衡的危害和影响
对变压器的危害。在生产、生活用电中，三相负载不平衡时，使变压器处于不对称运行状态。造成变压器的损耗增大(包括空载损耗和负载损耗)。根据变压器运行规程规定，在运行中的变压器中性线电流不得超过变压器低压侧额定电流的25%。此外，三相负载不平衡运行会造成变压器零序电流过大，局部金属件升温增高，甚至会导致变压器烧毁。
对用电设备的影响。三相电压不平衡的发生将导致达到数倍电流不平衡的发生。诱导电动机中逆扭矩增加，从而使电动机的温度上升，效率下降，能耗增加，发生震动，输出亏耗等影响。各相之间的不平衡会导致用电设备使用寿命缩短，加速设备部件更换频率，增加设备维护的成本。断路器允许电流的余量减少，当负载变更或交替时容易发生超载、短路现象。中性线中流入过大的不平衡电流，导致中性线增粗。
对线损的影响。三相四线制结线方式，当三相负荷平衡时线损*小；当一相负荷重，两相负荷轻的情况下线损增量较小；当一相负荷重，一相负荷轻，而第三相的负荷为平均负荷的情况下线损增量较大；当一相负荷轻，两相负荷重的情况下线损增量*大。当三相负荷不平衡时，无论何种负荷分配情况，电流不平衡度越大，线损增量也越大。
三相不平衡的危害及解决办法
一、三相电压或电流不平衡等因素产生的主要危害：
1、旋转电机在不对称状态下运行，会使转子产生附加损耗及发热，从而引起电机整体或局部升温，此外反向磁场产生附加力矩会使电机出现振动；对发电机而言，在定子中还会形成一系列高次谐波。
2、引起以负序分量为启动元件的多种保护发生误动作，直接威胁电网运行。
3、不平衡电压使硅整流设备出现非特征性谐波。
4、对发电机、变压器而言，当三相负荷不平衡时，如控制*大相电流为额定值，则其余两相就不能满载，因而设备利用率下降，反之如要维持额定容量，将会造成负荷较大的一相过负荷，而且还会出现磁路不平衡致使波形畸变，设备附加损耗增加等。
二、由不对称负荷引起的电网三相电压不平衡可以采取的解决办法
1、将不对称负荷分散接在不同的供电点，以减少集中连接造成不平衡度严重超标的问题。
2、使用交叉换相等办法使不对称负荷合理分配到各相，尽量使其平衡化。
3、加大负荷接入点的短路容量，如改变网络或提高供电电压级别提高系统承受不平衡负荷的能力。
解决三相负荷不平衡的几点措施
一、重视低压配电网的规划工作，加强与地方政府规划等部门的工作沟通,避免配电网建设无序,尤其避免在低压配电网中出现头痛医头,脚痛医脚的局面,在配电网建设和改造当中对低压台区进行合理的分区分片供电，配变布点尽量接近负荷中心，避免扇型供电和迂回供电，配电网络的建设要遵循“小容量、多布点、短半径”的配变选址原则。
二、在对采用低压三相四线制供电的地区，要积极争取对有条件的配电台区采用3芯或者4芯电缆或者用低压集束导线供电至用户端，这样可以在低压线路施工中*大程度的避免三相负荷出现偏相的出现，同时要做好低压装表工作，单相电表在A、B、C三相的分布尽量均匀，避免出现单相电只挂接在一相或者两相上，在线路末端造成负荷偏相。
三、在低压配电网零线采用多点接地，降低零线电能损耗。目前由于三相负荷的分布不平衡，导致了零线出现电流，按照规程要求零线电流不得超过相线电流的25%，在实际运行当中，由于零线导线截面较细，电阻值较相同长度的相线大，零线电流过大在导线上也会造成一定比例的电能损耗，所以建议在低压配电网公用主零线采用多点接地，www.diangon.com降低零线电能损耗，避免因为负荷不平衡出现的零线电流产生的电压严重危及人身安全，而且通过多点接地，减低了因为发热等原因造成的零线断股断线，使得用户使用的相电压升高，损坏家用电器。此外对于零线损耗问题，在目前一般低压电缆中，零线的截面为相线的1/2，电阻值大造成了在三相负荷不平衡时，零线损耗加大，为此可以考虑到适当增大零线的导线截面，例如采用五芯电缆，每相用一个芯线而零线则用两个芯线。
四、对单相负荷占较大比重的供电地区积极推广单相变供电。目前在城市居民小区内大部分的负载电器是采用单相电，由于线路负荷大多为动力、照明混载，而电气设备使用的同时率较低，这样使得低压三相负荷在实际运行中的不平衡的幅度更大。另外从目前农村的生活用电情况看，在很多欠发达和不发达地区的农村存在着人均用电量小，居住分散，供电线路长等问题，对这些地区可以考虑到对于用户较分散、用电负荷主要以照明为主、负荷不大的情况，采用采用单相变压器供电的方式，以达减少损耗和建设资金的目的。目前单相变压器损耗比同容量三相变压器减少15％～20％，有的厂家生产的单相变在低压侧可以引出380V和220V两种电压等级，同时在一些地区也已开展利用多台单相变向三相负荷供电的试点，为使用单相变供电提供了更加广阔的空间。
五、积极开展变压器负荷实际测量和调整工作。配变的负荷实测工作看似简单，但是在实际工作中有几点需要注意，一是实测工作不能简单地测量配变低压侧Ａ、B、C三相引出线的相电流，而且要测量零线上的电流，或者是测量零线（排）对地电压，从而可以更好地比较出三相负荷的不平衡情况，二是实测工作要向低压配电线路的末端和分支端延伸，这样可以进一步发现不平衡负荷的出现地点，确定调荷点，三是负荷实测工作既要定期开展也要不定期开展，尤其是在大的用户负荷投运和在高峰负荷期间，要增加实测的次数，通过及时的测量配变低压出线和接近用户端的低压线路电流，便于准确地了解设备的运行情况，做好负荷的均衡合理分配。