CPU 1513-1 PN
CPU 1513-1 PN
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应用
CPU 1513-1 PN是一种CPU，具有中型程序和数据存储器，用于与*I/O一起包含分布式自动化结构的应用。它可以用作PROFINET IO控制器或分布式智能（PROFINET I-Device）。集成PROFINET-IO-IRT接口设计为2端口交换机，可以在系统中建立线性拓扑结构。CPU提供全面的控制功能，以及通过标准化PLC开放块连接驱动器的能力。
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概述适用于具有中等要求的应用的 CPU，用于 S7-1500 控制器产品系列中的程序/数据存储
具有高处理速度，适用于二进制和浮点运算
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
PROFINET IO IRT 接口，带 2 端口交换机
PROFINET I/O 控制器，用于在 PROFINET 上运行分布式 I/O
用于连接 CPU 作为 SIMATIC 或非西门子 PROFINET IO 控制器下的 PROFINET 设备的 PRIFINET I-Device
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。
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，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
注：
SIMATIC 存储卡（用来运行 CPU）
设计The CPU 1513-1 PN 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 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
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
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 端口交换机）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jingque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控制质量
集成安全功能
通过密码进行知识保护，防止未经*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 *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*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，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一致显示系统诊断信息（甚至能显示来自变频器的消息），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交换）
编程
使用 STEP 7 Professional V12 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；可基本上自动转换程序代码。记录不可转换的代码，并可以手动进行调整。
STEP 7 V11 项目可在兼容模式下继续和 STEP 7 V12 组合使用 。
S7-1200 程序可通过复制/粘贴手段转移至 S7-1500
西门子PLC模块CPU1513-1PN 技术规范一般信息 | ||
产品类型标志 | CPU 1513-1 PN | |
硬件功能状态 | FS01 | |
固件版本 | V2.5 | |
附带程序包的 | ||
● STEP 7 TIA 端口，可组态 / 已集成，自版本 | 15 版 | |
配置控制 | ||
通过数据组 | 是 | |
显示 | ||
屏幕对角线 [cm] | 3.45 cm | |
操作元件 | ||
按键数量 | 8 | |
运行模式按键 | 2 | |
电源电压 | ||
电源的电压类型 | 24 V DC | |
允许范围，下限 (DC) | 19.2 V | |
允许范围，上限 (DC) | 28.8 V | |
反极性保护 | 是 | |
电源和电压断路跨接 | ||
● 停电/断电跨接时间 | 5 ms | |
● 重复率，小值 | 1/s | |
输入电流 | ||
耗用电流（额定值） | 0.7 A | |
耗用电流，大值 | 0.95 A | |
接通电流，大值 | 1.9 A; 额定值 | |
I²t | 0.02 A²·s | |
功率 | ||
背板总线上的馈电功率 | 10 W | |
来自背板总线的功耗（达到均衡） | 5.5 W | |
功率损失 | ||
功率损失，典型值 | 5.7 W | |
存储器 | ||
SIMATIC 存储卡插槽数量 | 1 | |
需要 SIMATIC 存储卡 | 是 | |
工作存储器 | ||
● 集成（用于程序） | 300 kbyte | |
● 集成（用于数据） | 1.5 Mbyte | |
装载存储器 | ||
● 插拔式（SIMATIC 存储卡），大值 | 32 Gbyte | |
缓冲 | ||
● 免维护 | 是 | |
CPU-处理时间 | ||
对于位运算，典型值 | 40 ns | |
对于字运算，典型值 | 48 ns | |
对于定点运算，典型值 | 64 ns | |
对于浮点运算，典型值 | 256 ns | |
CPU-组件 | ||
元素数量（总数） | 2 000; 程序块 (OB、FB、FC、DB) 和 UDT | |
DB | ||
● 编号范围 | 1 ... 60 999；划分如下：用户可用编号范围：1 ... 59 999 和由 SFC 86 创建的数据块的编号范围：60 000 ... 60 999 | |
● 容量，大值 | 1.5 Mbyte; 如果模块访问未经优化，数据库的大容量为 64 KB | |
FB | ||
● 编号范围 | 0 ... 65 535 | |
● 容量，大值 | 300 kbyte | |
FC | ||
● 编号范围 | 0 ... 65 535 | |
● 容量，大值 | 300 kbyte | |
OB | ||
● 容量，大值 | 300 kbyte | |
● 可用循环 OB 数量 | 100 | |
● 时间报警 OB 数量 | 20 | |
● 延迟报警 OB 数量 | 20 | |
● 唤醒警告 OB 数量 | 20; 带小组织块，3 个 500 µs 循环 | |
● 过程报警 OB 数量 | 50 | |
● DPV1 报警 OB 的数量 | 3 | |
● 等时模式 Ob 数量 | 1 | |
● 技术同步警告 OB 数量 | 2 | |
● 启动 OB 数量 | 100 | |
● 异步错误 OB 数量 | 4 | |
● 同步错误 OB 数量 | 2 | |
● 诊断报警 OB 的数量 | 1 | |
嵌套深度 | ||
● 每个优先等级 | 24 | |
计数器、定时器及其剩磁 | ||
S7 计数器 | ||
● 数量 | 2 048 | |
剩磁 | ||
— 可调整 | 是 | |
IEC 计数器 | ||
● 数量 | 任意（仅由系统内存进行限制） | |
剩磁 | ||
— 可调整 | 是 | |
S7 时间 | ||
● 数量 | 2 048 | |
剩磁 | ||
— 可调整 | 是 | |
IEC 计时器 | ||
● 数量 | 任意（仅由系统内存进行限制） | |
剩磁 | ||
— 可调整 | 是 | |
数据范围及其剩磁 | ||
保留的数据范围（包括时间、计数器、标记），大值 | 128 kbyte; 总计；针对存储器、计时器、计数器、数据库和技术数据（轴）的可用剩磁存储器： 88 KB | |
扩展的保留数据范围（包括时间、计数器、标记），大值 | 1.5 Mbyte; 使用 PS 60W 24/48/60V DC HF 时 | |
标记 | ||
● 数量，大值 | 16 kbyte | |
● 定时标记数量 | 8; 8 个时钟存储器二进制位 bit 合而为一个时钟存储器字节 byte | |
数据组件 | ||
● 可调整剩磁 | 是 | |
● 预设剩磁 | 否 | |
本地数据 | ||
● 每个优先等级，大值 | 64 kbyte; 每个块大 16 KB | |
地址范围 | ||
IO 模块数量 | 2 048; 模块 / 子模块的大数量 | |
外设地址范围 | ||
● 输入端 | 32 kbyte; 所有输入端位于过程映像内 | |
● 输出端 | 32 kbyte; 所有输出端位于过程映像内 | |
每个集成的 IO 子系统 | ||
— 输入端（容量） | 8 kbyte | |
— 输出端（容量） | 8 kbyte | |
每个 CM / CP | ||
— 输入端（容量） | 8 kbyte | |
— 输出端（容量） | 8 kbyte | |
分量过程映像 | ||
● 分量过程映像数量，大值 | 32 | |
硬件扩展 | ||
分布式 IO 系统数量 | 32; 分布式 IO 系统即分布式外围设备通过 PROFINET 或 PROFIBUS 通信模块连接在一起形成的系统，或外围设备通过 AS-i 主控模块或链接（如：IE/PB 链接）连接在一起所形成的系统 | |
DP 主站数量 | ||
● 关于 CM | 6; 多总共可插接 6 个 CM (PROFINET + PROFIBUS) | |
IO 控制器数量 | ||
● 集成 | 1 | |
● 关于 CM | 6; 多总共可插接 6 个 CM (PROFINET + PROFIBUS) | |
组件载体 | ||
● 每个组件载体的组件，大值 | 32; CPU + 31 个模块 | |
● 行数，大值 | 1 | |
PtP CM | ||
● PtP CM 数量 | 仅通过可用的插槽限制可连接的 PtP CM 数量 | |
时间 | ||
时钟 | ||
● 类型 | 硬件时钟 | |
● 缓冲持续时间 | 6 wk; 当环境温度为 40°C 时，典型值 | |
● 每日偏差，大值 | 10 s; 典型值：2 s | |
运行时间计数器 | ||
● 数量 | 16 | |
时间同步 | ||
● 提供支持 | 是 | |
● 在 AS 中，主站 | 是 | |
● 在 AS 中，从站 | 是 | |
● 在以太网上通过 NTP | 是 | |
接口 | ||
PROFINET 接口数量 | 1 | |
1. 接口 | ||
物理接口 | ||
● 端口数量 | 2 | |
● 集成开关 | 是 | |
● RJ 45（以太网） | 是; X1 | |
协议 | ||
● IP 协议 | 是; IPv4 | |
● PROFINET IO 控制器 | 是 | |
● PROFINET IO 设备 | 是 | |
● SIMATIC 通讯 | 是 | |
● 开放式 IE 通讯 | 是 | |
● 网络服务器 | 是 | |
● 气液冗余 | 是; MRP 自动管理器符合 2.0 版本 IEC 62439-2 的要求 | |
PROFINET IO 控制器 | ||
服务 | ||
— PG/OP 通讯 | 是 | |
— S7 路由 | 是 | |
— 等时模式 | 是 | |
— 开放式 IE 通讯 | 是 | |
— IRT | 是 | |
— MRP | 是; 作为 MRP 冗余管理器和/或 MRP 客户机；环路中的大设备数： 50 | |
— MRPD | 是; 前提条件：IRT | |
— PROFIenergy | 是 | |
— 按优先级启动 | 是; 多 32 个 PROFINET 设备 | |
— 可连接的 IO 设备数量，大值 | 128; 通过AS-i、PROFIBUS 或 PROFINET 总共多可连接 512 个分布式外围设备 | |
— 其中 IO 设备具备同步实时功能 (IRT)，大值 | 64 | |
— 用于 RT 的可连接 IO 设备数量，大值 | 128 | |
— 线路上的，大值 | 128 | |
— 可激活/取消的 IO 设备数量，大值 | 8; 通过所有接口的总和 | |
— 每台工具的 IO 设备数量，大值 | 8 | |
— 更新时间 | 更新时间小值取决于设置的 PROFINET IO 通讯部件，取决于 IO 装置数量和组态的有效数据数量 | |
更新时间，IRT 时 | ||
— 发射脉冲为 250 µs 时 | 250 µs 至 4 ms；说明：同步模式的 IRT 对时钟同步组织块的小更新时间 500 µs 至关重要。 | |
— 发射脉冲为 500 µs 时 | 500 µs 至 8 ms | |
— 发射脉冲为 1 ms 时 | 1 ms 至 16 ms | |
— 发射脉冲为 2 ms 时 | 2 ms 至 32 ms | |
— 发射脉冲为 4 ms 时 | 4 ms 至 64 ms | |
— 在具备同步实时功能 (IRT) 和“奇数”发送脉冲已参数化情况下 | 更新时间 = 设置的“奇数”发射脉冲（125 µs 的任意倍数：375 µs、625 µs ... 3 875 µs） | |
更新时间，RT 时 | ||
— 发射脉冲为 250 µs 时 | 250 µs 至 128 ms | |
— 发射脉冲为 500 µs 时 | 500 µs 至 256 ms | |
— 发射脉冲为 1 ms 时 | 1 ms 至 512 ms | |
— 发射脉冲为 2 ms 时 | 2 ms 至 512 ms | |
— 发射脉冲为 4 ms 时 | 4 ms 至 512 ms | |
PROFINET IO 设备 | ||
服务 | ||
— PG/OP 通讯 | 是 | |
— S7 路由 | 是 | |
— 等时模式 | 否 | |
— 开放式 IE 通讯 | 是 | |
— IRT | 是 | |
— MRP | 是 | |
— MRPD | 是; 前提条件：IRT | |
— PROFIenergy | 是 | |
— 共享设备 | 是 | |
— 共享设备中的 IO 控制器的大数量 | 4 | |
— 资产管理记录 | 是; 通过用户程序 | |
物理接口 | ||
RJ 45（以太网） | ||
● 100 Mbit/s | 是 | |
● 自动协商 | 是 | |
● 自动交叉 | 是 | |
● 工业以太网状态 LED | 是 | |
协议 | ||
连接数量 | ||
● 连接数量，大值 | 128; 通过 CPU 和所连接 CP/CM 的内置接口 | |
● 为 ES/HMI/Web 预留的连接数量 | 10 | |
● 通过集成接口的连接数量 | 88 | |
● S7 路径连接数量 | 16 | |
PROFINET IO 控制器 | ||
服务 | ||
— PG/OP 通讯 | 是 | |
— S7 路由 | 是 | |
— 等时模式 | 是 | |
— 开放式 IE 通讯 | 是 | |
— IRT | 是 | |
— PROFIenergy | 是 | |
— 按优先级启动 | 是; 多 32 个 PROFINET 设备 | |
— 可连接的 IO 设备数量，大值 | ||
— 其中 IO 设备具备同步实时功能 (IRT)，大值 | 64 | |
— 用于 RT 的可连接 IO 设备数量，大值 | 128 | |
— 线路上的，大值 | 128 | |
— 可激活/取消的 IO 设备数量，大值 | 8; 通过所有接口的总和 | |
— 每台工具的 IO 设备数量，大值 | 8 | |
— 更新时间 | ||
冗余模式 | ||
— MRP | 是; 作为 MRP 冗余管理器和/或 MRP 客户机；环路中的大设备数： 50 | |
— MRPD | 是; 前提条件：IRT | |
SIMATIC 通讯 | ||
● S7 通讯，作为服务器 | 是 | |
● S7 通讯，作为客户机 | 是 | |
● 每个任务的有效数据，大值 | 参见在线帮助（S7 通讯，用户数据大小） | |
开放式 IE 通讯 | ||
● TCP/IP | 是 | |
— 数据长度，大值 | 64 kbyte | |
— 各端口的多个无源连接，提供支持 | 是 | |
● ISO-on-TCP (RFC1006) | 是 | |
— 数据长度，大值 | 64 kbyte | |
● UDP | 是 | |
— 数据长度，大值 | 2 kbyte; UDP 广播时 1472 个字节 | |
— UDP-Multicast | 是; 多 5 个 电路 | |
● DHCP | 否 | |
● SNMP | 是 | |
● DCP | 是 | |
● LLDP | 是 | |
网络服务器 | ||
● HTTP | 是; 标准页面和用户页面 | |
● HTTPS | 是; 标准页面和用户页面 | |
OPC UA | ||
● 组要运行时许可证 | 是 | |
● OPC UA 服务器 | 是; 数据访问（读、写、订阅）、方法调用、自定义地址空间 | |
— 应用程序验证 | 是 | |
— 安全策略 | 可用安全策略无，Basic128Rsa15，Basic256Rsa15，Basic256Sha256 | |
— 用户验证 | ”匿名“或通过用户名与密码验证 | |
— 会话数量，大值 | 32 | |
— 可访问变量的数量，大值 | 50 000 | |
— 可注册节点的数量，大值 | 10 000 | |
— 每次会话的订阅数量，大值 | 20 | |
— 扫描间隔，小值 | 100 ms | |
— 发送间隔，小值 | 500 ms | |
— 伺服程式的数量，大值 | 20 | |
— 每一伺服程式的输入端/输出端的数量，大值 | 20 | |
— 受监控元件 (monitored items) 的数量，大值 | 1 000; 1s 采样间隔和 1s 发送间隔时 | |
— 服务器接口数量，大值 | 10 | |
— 用户自定义服务器接口时节点数量，大值 | 1 000 | |
其他协议 | ||
● MODBUS | 是; MODBUS TCP | |
气液冗余 | ||
● 线路中断时的切换时间，类型 | 200 ms; MRP 时；无冲击，MRPD 时 | |
● 环路中的用户数量，大值 | 50 | |
等时模式 | ||
节拍同步运行（应用程序至端口同步） | 是; 带小组织块，6 个 500 µs 循环 | |
等距离 | 是 | |
S7 消息功能 | ||
消息功能的可注册站点数量，大值 | 32 | |
程序消息 | 是 | |
可配置程序消息的数量，大值 | 5 000; 程序消息通过模块“Program_Alarm”、ProDiag 或 GRAPH 生成 | |
间活动的信息数量，大值 | ||
● 程序消息数量 | 300 | |
● 系统诊断消息数量 | 100 | |
● 运动技术对象的消息数量 | 80 | |
调试功能测试 | ||
共同调试（工程组） | 是; 多可平行在线访问 5 个工程组态系统 | |
组件状态 | 是; 多可8 个（通过所有 ES 客户端的总和） | |
各个步骤 | 否 | |
停止点数量 | 8 | |
状态/控制 | ||
● 变量状态/控制 | 是 | |
● 变量 | 输入/输出端、标记、DB、外围设备输入/输出端、计时器、计数器 | |
● 变量数量，大值 | ||
— 其中的变量状态，大值 | 200; 每个任务 | |
— 其中的变量控制，大值 | 200; 每个任务 | |
强制 | ||
● 强制，变量 | 外围输入/输出 | |
● 变量数量，大值 | 200 | |
诊断缓冲器 | ||
● 存在 | 是 | |
● 条目数量，大值 | 1 000 | |
— 其中的停电保险 | 500 | |
Trace | ||
● 可组态 Trace 的数量 | 4; 每个 Trace 多 512 KB 数据 | |
报警/诊断/状态信息 | ||
诊断显示 LED | ||
● RUN/STOP LED | 是 | |
● ERROR LED | 是 | |
● MAINT LED | 是 | |
● 停止激活 LED | 是 | |
● link TX/RX 连接显示 | 是 | |
支持的工艺对象 | ||
运动控制 | 是; 提示：轴的数量会对 PLC 程序的循环时间造成影响；可通过 TIA Selection Tool 或 SIZER 工具为选型提供帮助 | |
● 针对技术对象可用的运动控制资源数量（除凸轮盘外） | 800 | |
● 必需的运动控制资源 | ||
— 每个转速轴 | 40 | |
— 每个定位轴 | 80 | |
— 每个同步轴 | 160 | |
— 每个外部编码器 | 80 | |
— 每个凸轮 | 20 | |
— 每个凸轮轨迹 | 160 | |
— 每个探针 | 40 | |
● 定位轴 | ||
— 当运动控制周期为 4ms（典型值）时定位轴的数量 | 5 | |
— 当运动控制周期为 8ms（典型值）时定位轴的数量 | 10 | |
调节器 | ||
● PID_Compact | 是; 集成优化的通用 PID 控制器 | |
● PID_3Step | 是; 适用于阀门的集成优化的 PID 控制器 | |
● PID 温度 | 是; 温度集成优化的 PID 控制器 | |
计数和测量 | ||
● 高速计数器 | 是 | |
环境要求 | ||
运行中的环境温度 | ||
● 水平安装，小值 | 0 °C | |
● 水平安装，大值 | 60 °C; 显示屏： 50 °C，运行温度为典型的 50 °C 时，关闭显示屏 | |
● 垂直安装，小值 | 0 °C | |
● 垂直安装，大值 | 40 °C; 显示屏：40 °C，运行温度为典型值 40 °C 时，显示屏关闭 | |
运输/储存时的环境温度 | ||
● 小值 | -40 °C | |
● 大值 | 70 °C | |
组态 | ||
编程 | ||
编程语言 | ||
— KOP | 是 | |
— FUP | 是 | |
— AWL | 是 | |
— SCL | 是 | |
— GRAPH | 是 | |
技术保护 | ||
● 用户程序保护/密码保护 | 是 | |
● 复制保护 | 是 | |
● 模块保护 | 是 | |
访问保护 | ||
● 显示屏密码 | 是 | |
● 防护级别：写保护 | 是 | |
● 防护级别： 读写保护 | 是 | |
● 防护级别： 全部保护 | 是 | |
循环时间监测 | ||
● 下限 | 可调整的短循环时间 | |
● 上限 | 可调整的长循环时间 | |
尺寸 | ||
宽度 | 35 mm | |
高度 | 147 mm | |
深度 | 129 mm | |
重量 | ||
重量，约 | 405 g | |