卸下和安装前面板或显示屏运行期间，可卸下和安装前面板或显示屏。警告可能会造成人员伤害和财产损失在危险区域 2 区，如果在运行过程中插拔 S7-1500 自动化系统的前面板，则可能造成人员伤害或财产损失。在危险区域 2 区中，移除或安装前面板之前，请关断 S7-1500 自动化系统的电源。锁定前面板锁住前面板，可有效预防 CPU 受到未经授权的访问。此时，可以在前面板上粘贴一个密封条，或者锁上一个圈直径为 3 mm 的挂锁。图 2-5 CPU 上的锁紧装置除了进行机械锁定之外，还可以防止在显示屏上对受密码保护的 CPU 进行访问（本地锁定），并指定一个显示密码。有关显示屏、可组态的保护级别和本地锁定的更多信息，请参见系统手册《S7-1500、ET 200MP(http://support.automation.siemens.com/WW/view/zh/59191792)》。参考有关显示选项、培训课程和菜单仿真命令的详细信息，请参见“SIMATIC S7-1500 显示屏仿真器 (https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/109761758)”。产品概述2.4 操作员控制和显示元件CPU 1512C-1 PN (6ES7512-1CK01-0AB0)设备手册, 05/2021, A5E40899002-AB 432.4.2 不带前面板时 CPU 的正视图和仰视图下图为 CPU 前盖板打开时 CPU 1512C-1 PN 的操作员控件和连接元件。① 指示 CPU 当前操作模式和诊断状态的 LED 指示灯② 板载模拟量 I/O 的状态和错误指示灯 RUN/ERROR③ 板载数字量 I/O 的状态和错误指示灯 RUN/ERROR④ 电源插座⑤ 支持“STOP ACTIVE”LED 的操作模式⑥ PROFINET 接口 X1 上 2 个端口（X1 P1 和 X1 P2）的 LED 指示灯⑦ MAC 地址⑧ 显示屏图 2-6 CPU CPU 1512C-1 PN 的正视图，不带前面板说明拆卸显示屏如果显示屏有故障，请将其拆下。关于拆卸和更换显示屏的信息，请参见《S7-1500，ET 200MP 系统手册》(http://support.automation.siemens.com/WW/view/zh/59191792)。产品概述2.4 操作员控制和显示元件CPU 1512C-1 PN (6ES7512-1CK01-0AB0)44 设备手册, 05/2021, A5E40899002-AB① SIMATIC 存储卡的插槽② PROFINET IO 接口 (X1)，带 2 个端口③ 电源电压连接④ 紧固螺钉图 2-7 CPU 1512C-1 PN 的仰视图产品概述2.4 操作员控制和显示元件CPU 1512C-1 PN (6ES7512-1CK01-0AB0)设备手册, 05/2021, A5E40899002-AB 452.4.3 后视图下图显示了 CPU 1512C-1 PN 背面的连接元件。① 屏蔽端子表面② 电源直插式连接③ 背板总线的直插式连接④ 紧固螺钉图 2-8 CPU 1512C-1 PN 的后视图产品概述2.5 操作模式按钮CPU 1512C-1 PN (6ES7512-1CK01-0AB0)46 设备手册, 05/2021, A5E40899002-AB2.5 操作模式按钮使用操作模式按钮设置 CPU 的操作模式。下表显示了操作模式按钮的相应操作含义。表格 2- 6 操作模式按钮的含义操作模式按钮的操作 含义 说明RUN RUN 模式 CPU 执行用户程序。STOP STOP 模式 未执行用户程序。（STOP ACTIVE LED 点亮）。MRES1. 按下操作模式按钮 STOP。结果：RUN/STOP LED 指示灯黄色点亮。2. 按下操作模式按钮 STOP，直至RUN/STOP LED 第 2 次点亮并持续处于点亮状态（需要三秒）。之后，松开按钮。3. 在接下来的三秒内再次按下操作模式按钮 STOP。存储器手动复位（插入了 SIMATIC 存储卡）或复位为出厂设置（未插入SIMATIC 存储卡）：CPU 将执行存储器复位。或CPU 被复位为出厂设置。有关更多信息，请参见《S7-1500/ET200MP》系统手册(https://support.industry.siemens.com/cs/ww/zh/view/59191792)。CPU 1512C-1 PN (6ES7512-1CK01-0AB0)设备手册, 05/2021, A5E40899002-AB 47工艺功能 33.1 高速计数器特性紧凑型 CPU 的工艺功能具有以下技术特性：• 32 个绝缘的数字量高速输入（高达 100 kHz）– 6 个高速计数器 (High Speed Counter/HSC)，可全部用作 A/B/N• 接口– 源型或推挽式编码器/传感器的 24 V 编码器信号– 24 V 编码器电源输出，短路保护– 对于 HSC DI 函数（Sync、Capture、Gate），每个高速计数器最多 2 个额外的数字量输入– 每个高速计数器 1 个数字量输出，用于对计数进行快速响应• 计数范围：32 位• 可组态诊断和硬件中断• 支持的编码器/信号类型– 24 V 增量式编码器（具有 2 种轨迹， A 和 B；相位移动 90°，最多 6 个增量式编码器带有零轨迹 N ）– 24 V 脉冲编码器，信号带方向– 24 V 脉冲编码器，信号不带方向– 24 V 脉冲编码器，用于正向和反向脉冲高速计数器可在 RUN 模式下重新组态。更多信息，请参见“高速计数器的参数数据记录(页 191)”部分。工艺功能3.1 高速计数器CPU 1512C-1 PN (6ES7512-1CK01-0AB0)48 设备手册, 05/2021, A5E40899002-AB3.1.1 功能3.1.1.1 计数计数是对事件进行检测和累加。计数器将采集编码器信号和脉冲并对其进行评估。使用编码器、脉冲信号或用户程序，可指定计数的方向。通过数字量输入，则可控制计数过程。无论用户程序如何定义，在到达预定义的计数值时即可准确切换为数字量输出。通过以下功能，可快速组态计数器的响应。计数限值计数限值用于定义可使用的计数值范围。计数限值可选，在运行过程中可通过用户程序进行修改。该计数的上限值可设置为 2147483647 (231–1)。下限值可设置为 –2147483648 (–231)。可组态以下到达限值时计数器的响应：• 超出计数限值时，继续计数或停止计数（自动门停止）• 超出计数限值时，将计数值设置为起始值或相反向计数限值起始值可以在计数限值范围内组态一个起始值。起始值可在运行过程中通过用户程序修改。根据具体的参数分配，紧凑型 CPU 可以在同步过程中、Capture 函数运行过程中、超出计数限值或门打开时将当前计数值设置为起始值。门控制通过打开/关闭硬件门和软件门，可定义计数信号的采集时间周期。硬件门将由板载数字量 I/O 的数字量输入进行控制。软件门则由用户程序进行控制。通过参数分配可启用硬件门。而软件门（循环 I/O 数据中控制接口的位）则无法禁用。工艺功能3.1 高速计数器CPU 1512C-1 PN (6ES7512-1CK01-0AB0)设备手册, 05/2021, A5E40899002-AB 49Capture可以将触发保存当前计数值的外部参考信号沿组态为一个 Capture 值。以下外部信号将触发 Capture 函数：• 数字量输入的上升沿或下降沿• 数字量输入的上升沿和下降沿• 编码器输入处信号 N 的上升沿此时，可以组态在执行 Capture 函数之后，计数从当前计数值继续计数或从起始值开始计数。滞后为比较值指定一段滞后时间时，在该时间段内数字量输出不会再次切换。编码器可能会停止在某个位置。此时，轻微的移动都可能会导致计数值在此位置处上下波动。如果比较值或计数限值位于该波动范围内，在不使用滞后功能则可能导致数字量输出频繁打开或关闭。滞后功能可有效防止这种不必要的开关操作。参考有关计数器的更多信息，请参见《S7-1500、ET 200MP、ET 200SP 计数、测量和位置检测功能手册 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/zh/59709820)》。3.1.1.2 测量测量功能支持以下测量功能：表格 3- 1 可用的测量功能概览测量方式 说明频率测量 根据计数脉冲的时间顺序，计算测量间隔内的平均频率并返回一个浮点数（该频率的单位为赫兹）。周期测量 根据计数脉冲的时间顺序，计算测量间隔内的平均周期时间并返回一个浮点数（该周期时间的单位为秒）。速度测量 根据计数脉冲的时间顺序，计算测量间隔内的平均速度并安装所组态的单位返回该平均速度。测量值和计数值均包含在反馈接口中。工艺功能3.1 高速计数器CPU 1512C-1 PN (6ES7512-1CK01-0AB0)50 设备手册, 05/2021, A5E40899002-AB更新时间在此，可以组态一个更新的时间间隔，紧凑型 CPU 将基于该时间间隔定期更新测量值。较长更新时间可滤波所测得变量的波动，从而提高测量的精度。门控制打开/关闭硬件门和软件门将定义计数信号的采集时段。更新时间与门的打开时间不同步。即，更新时间并不是从门打开时开始计时。门关闭后，仍会返回最后一个计算出测量值。测量范围下表列出了各种测量功能的测量限值：表格 3- 2 测量范围上下限值概览测量方式 测量范围的下限 测量范围的上限频率测量 0.04 Hz 400 kHz *周期测量 2.5 μs * 25 s速度测量 取决于所组态的“单位增量”数和“速度测量时基”* 适用于 24 V 增量式编码器和“四脉冲"信号评估所有测量值都以信号值形式返回。该信号将指示在相应的时间段内计数值增加或减少。例如，值为 -80 Hz 时，表示计数值将在 80 Hz 时递减。参考有关测量的更多信息，请参见《S7-1500、ET 200MP、ET 200SP 计数、测量和位置检测功能手册 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/zh/59709820)》。3.1.1.3 运动控制的位置检测S7-1500 Motion Control 系统通过板载数字量 I/O 和增量式编码器进行位置检测。该位置输入基于计数功能，对所采集的编码器信号进行评估并将结果提供给 S7-1500 MotionControl 系统。在 STEP 7 (TIA Portal)中对 CPU 1512C-1 PN 进行硬件配置时，可选择“运动控制的位置输入”(Position input for Motion Control) 模式。工艺功能3.1 高速计数器CPU 1512C-1 PN (6ES7512-1CK01-0AB0)设备手册, 05/2021, A5E40899002-AB 51参考有关运动控制应用和组态的详细信息，请参见《S7-1500 Motion Control 功能手册(http://support.automation.siemens.com/WW/view/zh/109749262)》。在该功能模块中，我们将驱动装置和编码器之间的接口称之为工艺模块 (TM)。在本文中，工艺模块(TM) 同样是指这里介绍的紧凑型 CPU 的板载数字量 I/O。3.1.1.4 更多功能同步可以组态一个外部参考信号沿，加载带有特定起始值的计数器。以下外部信号将触发同步操作：• 数字量输入的上升沿或下降沿• 编码器输入处信号 N 的上升沿• 编码器输入处的信号 N 上升沿，具体取决于指定的数字量输入的电平比较值集成的计数器支持 2 个比较值和数字量输出 HSC DQ1。如果计数器值或测量值满足设定的比较条件，则置位 HSC DQ1 并触发过程中的直接控制操作。这两个比较值可在参数中进行设置，在运行过程中可通过用户程序进行更改。硬件中断如果在硬件配置中启用了硬件中断，且比较事件中发生上溢或下溢、计数器过零和/或计数方向更改（反向），则计数器将在 CPU 中触发硬件中断。在硬件配置中，可指定运行过程中会触发硬件中断的事件。诊断中断如果在硬件配置中启用了诊断中断，且发生电源电压缺失、A/B 计数信号错误或硬件中断丢失，则计数器将触发诊断中断。工艺功能3.1 高速计数器CPU 1512C-1 PN (6ES7512-1CK01-0AB0)52 设备手册, 05/2021, A5E40899002-AB3.1.2 组态高速计数器3.1.2.1 常规在 STEP 7 (TIA Portal) 中，组态高速计数器 (HSC)。该功能可通过用户程序进行控制。参考有关组态计数和测量功能的详细说明，请参见• S7-1500、ET 200MP、ET 200SP 计数、测量和位置检测(http://support.automation.siemens.com/WW/view/zh/59709820)功能手册• STEP 7 在线帮助中，“使用工艺功能 > 计数、测量和位置检测 > 计数、测量和位置检测 (S7-1500) ”部分有关运动控制的组态详细信息，请参见• 《S7-1500/S7-1500T 运动控制》(https://support.industry.siemens.com/cs/ww/zh/view/109766459)功能手册中• STEP 7 在线帮助中，“使用工艺功能 > 运动控制 > 运动控制 (S7-1500)”部分3.1.2.2 高速计数器的控制接口分配用户程序通过控制接口控制高速计数器的活动行为。说明使用 High_Speed_Counter 工艺对象High_Speed_Counter 工艺对象可用于高速计数模式。因此，建议使用High_Speed_Counter 工艺对象替代控制接口/反馈接口，对高速计数器进行控制。有关组态工艺对象和编写相关指令的信息，请参见功能手册《S7-1500、ET 200MP、ET 200SP 计数、测量和位置检测(http://support.automation.siemens.com/WW/view/zh/59709820)》。工艺功能3.1 高速计数器CPU 1512C-1 PN (6ES7512-1CK01-0AB0)设备手册, 05/2021, A5E40899002-AB 53各通道的控制接口下表列出了控制接口的分配情况：表格 3- 3 控制接口的分配起始地址的偏移量参数 含义字节 0 到 3 Slot 0 加载值（在 LD_SLOT_0 中指定该值）字节 4 到 7 Slot 1 加载值（在 LD_SLOT_1 中指定该值）字节 8 LD_SLOT_0* 在 Slot 0 中指定该值的含义位 3 位 2 位 1 位 00 0 0 0 无操作，空闲状态0 0 0 1 装载计数器0 0 1 0 预留0 0 1 1 加载起始值0 1 0 0 加载比较值 00 1 0 1 加载比较值 10 1 1 0 加载计数下限0 1 1 1 加载计数上限1 0 0 0 预留到1 1 1 1LD_SLOT_1* 在 Slot 1 中指定该值的含义位 7 位 6 位 5 位 40 0 0 0 无操作，空闲状态0 0 0 1 装载计数器0 0 1 0 预留0 0 1 1 加载起始值0 1 0 0 加载比较值 00 1 0 1 加载比较值 10 1 1 0 加载计数下限0 1 1 1 加载计数上限1 0 0 0 预留到1 1 1 1字节 9 EN_CAPTURE 位 7：启用 Capture 函数EN_SYNC_DN 位 6：启用向下同步EN_SYNC_UP 位 5：启用向上同步SET_DQ1 位 4：置位 DQ1工艺功能3.1 高速计数器CPU 1512C-1 PN (6ES7512-1CK01-0AB0)54 设备手册, 05/2021, A5E40899002-AB起始地址的偏移量参数 含义SET_DQ0 位 3：置位 DQ0TM_CTRL_DQ1 位 2：启用工艺功能 DQ1TM_CTRL_DQ0 位 1：启用工艺功能 DQ0SW_GATE 位 0：软件门字节 10 SET_DIR 位 7：计数方向（带有无方向信号的编码器）– 位 2 到 6：预留；这些位需置位为 0RES_EVENT 位 1：复位所保存的事件RES_ERROR 位 0：复位所保存的错误状态字节 11 – 位 0 到 7：预留；这些位需置位为 0* 如果通过 LD_SLOT_0 和 LD_SLOT_1 同时加载多个值，则先在内部加载 Slot 0 中的值，之后再加载 Slot 1 中的值，否则可能会产生意外的中间状态。参考有关各种 SLOT 参数处理过程的图形化表示，请参见“处理 SLOT 参数（控制接口）(页 77)”部分。3.1.2.3 高速计数器的反馈接口分配用户程序从反馈接口接收高速计数器的当前值和状态信息。说明使用 High_Speed_Counter 工艺对象High_Speed_Counter 工艺对象可用于高速计数模式。因此，建议使用工艺对象High_Speed_Counter 替代控制接口/反馈接口，对高速计数器进行控制。有关组态工艺对象和编写相关指令的信息，请参见功能手册《S7-1500、ET 200MP、ET 200SP 计数、测量和位置检测(http://support.automation.siemens.com/WW/view/zh/59709820)》。工艺功能3.1 高速计数器CPU 1512C-1 PN (6ES7512-1CK01-0AB0)设备手册, 05/2021, A5E40899002-AB 55各通道的反馈接口下表列出了反馈接口的分配情况：表格 3- 4 反馈接口的分配起始地址的偏移量参数 含义字节 0 到 3 COUNT VALUE 当前计数值字节 4 到 7 CAPTURED VALUE 上一次采集到的 Capture 值字节 8 到 11 MEASURED VALUE 当前测量值字节 12 – 位 3 到 7：预留；置位为 0LD_ERROR 位 2：从控制接口加载时出错ENC_ERROR 位 1：编码器信号不正确POWER_ERROR 位 0：电源电压 L+ 不正确字节 13 – 位 6 到 7：预留；置位为 0STS_SW_GATE 位 5：软件门状态STS_READY 位 4：板载数字量 I/O 启动并分配参数LD_STS_SLOT_1 位 3：已检测到并执行了 Slot 1 加载请求（切换）LD_STS_SLOT_0 位 2：已检测到并执行了插槽 0 加载请求（切换）RES_EVENT_ACK 位 1：复位事件位激活– 位 0：预留；置位为 0字节 14 STS_DI2 位 7：预留；置位为 0STS_DI1 位 6：HSC DI1 的状态STS_DI0 位 5：HSC DI0 的状态STS_DQ1 位 4：HSC DQ1 的状态STS_DQ0 位 3：HSC DQ0 的状态STS_GATE 位 2：内部门状态STS_CNT 位 1：最后 0.5 s 时检测到计数脉冲STS_DIR 位 0：上一次计数值更改时的方向字节 15 STS_M_INTERVAL 位 7：在上一个测量间隔期检测到的计数脉冲EVENT_CAP 位 6：发生了捕获事件EVENT_SYNC 位 5：执行了同步EVENT_CMP1 位 4：DQ1 发生了比较事件EVENT_CMP0 位 3：DQ0 发生了比较事件EVENT_OFLW 位 2：发生上溢EVENT_UFLW 位 1：发生下溢EVENT_ZERO 位 0：发生过零