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1、 SIMATIC S7-1500西门子PLC培训 (内部培训资料)名称：S7-1500西门子PLC培训所属班组：焦化汇报人：XX、XXS7-1500_CPU标准型安全型紧凑型分布型CPU1512CCPU1511C集成运动轴集成运动轴模块宽度模块宽度位运算时间位运算时间工作存储器工作存储器 数据存储器数据存储器网络接口网络接口CPU种类种类upto128upto96upto30upto30upto6up to 6up to 6up to 6175 mm175 mm70 mm70 mm35 mm110 mm85 mm35 mm1 ns2 ns10 ns30 ns40 ns48 ns60 ns60
2、ns4/6MB10/20MB2/3MB8MB1/1,5 MB5 MB500/750 KB3 MB300/450 KB1,5 MB250 KB1 MB175 KB1 MB150/225 KB1 MB1518F-4 PN/DP1517F-3 PN/DP1516F-3 PN/DP1515F-2 PN1513-1F PN1512C-1 PN1511C-1 PN1511-1F PNCPU 1518(F)CPU 1517(F)CPU 1516(F)CPU 1515(F)CPU 1513(F)CPU 1511(F)112311211211111111211 S7-1500的种类PROFIBUSPROFINE
3、T/IEAdvancedControllerS7-1500_标准型标准型CPU扩展扩展S7-1500-模块标识及维护模块标识及维护模块标识和维护数据(I&M)标识和维护(I&M)数据是指存储在某个模块中的信息，该信息有助于检查工厂组态、查找工厂中的硬件更换并消除错误。标识数据（I数据）是设备的只读静态信息。维护数据（M数据）信息与设备相关，例如，安装位置或日期。维护数据在组态期间创建并随后写入模块中I&M0：数据是设备的设备特定基本信息，包含制造商 ID、订货号、序列号以及硬件和固件版本等信息。只能对 I&M0数据进行读取访问。该信息还可以通过设备的“在线与诊断”视图显示在 TIAPortal
4、中。I&M1：数据包含设备的功能描述和位置 ID，即，有关设备在工厂中设计方式的信息。I&M2：数据包括安装日期，即有关设备何时安装在工厂中的信息。I&M3：数据包含有关已安装设备的其它信息。其它信息是自由文本，可以根据需要进行分配。模块标识和维护数据 组态I&M1I&M1I&M2I&M3S7-1500-模块标识及维护模块标识及维护读取标识及维护数据0:来自I&M0数据11:来自I&M1数据12:来自I&M2数据13:来自I&M3数据存储读取I&M数据的区域I&M0的数据可以定义结构体数据区保存I&M1-3的数据可以定义数组/字符串保存。硬件标识符SIMATICS7-1500输入输出模块使用输
5、入输出模块使用S7-1500-模块简写模块简写简写写全写全写注注释HFHighFunction高性能型，具有硬件/诊断中断/等时同步STStandard标准型HSHighSpeed高速型，通道采样时间为10usBABasic基本型，25mm，自带连接器SRCSourceinputNPN源型输入，NPN型输入SNKSinkinput漏型输入，PNP型输入S7-1500-DI1序号序号注注释1延时可以在硬件组态里设置2上升沿/下降沿中断3诊断诊断4每个输入点独立诊断5ET200从站中实现等时同步23546.HFV2.1.0或更高版本通道 0和 1具有计数功能6开关量传感器的常用2中种：1，两线式两
6、根线既是电源线又是信号线；2，三线式的两根线是电源线，一根线是信号 线；电源地与信号地共地；S7-1500-DI相关知识相关知识l使用PNP型传感器，无信号时，24V与0V之间不形成回路，内部信号为0。有信号时，24V与0V之间形成回路，内部信号为1。l使用NPN型传感器，无信号时，由于接近开关内部输出端与24V间的电阻很大（100k），无法提供电耦合器件所需要的驱动电流，需要增加上拉电阻。PLC内部24V与0V之间，通过光电耦合器件、限流电阻、上拉电阻经COM公共端构成电流回路，此时PLC内部信号和接近开关发出的状态相反，内部信号为1。有信号时，上拉电阻下端为0V，光电耦合器件无电流，内部信
7、号为0。上拉下电阻要根据内部光电耦合器件驱动电流、限流电阻阻值计算1.5-2k。PLC漏型模板输入漏型模板输入传感器传感器PNP/NPNPLC源源型模板输入型模板输入l使用NPN型传感器，无信号时，24V与0V之间不形成回路，内部信号为0。有信号时，24V与0V之间形成回路，内部信号为1。l使用PNP型接近开关时，无信号时，由于接近开关内部输出端与0V间的电阻很大（100k），无法提供电耦合器件所需要的驱动电流，需要增加下拉电阻，PLC内部24V与0V之间，通过光电耦合器件、限流电阻、下拉电阻经COM公共端构成电流回路，此时PLC内部信号和接近开关发出的状态相反，内部信号为1。有信号时，下拉电
8、阻上端为24V，光电耦合器件无电流，内部信号为0，未发信时，内部信号为1。S7-1500-DI接线图接线图S7-1500-DI模块组态模块组态1与CPU的启动项相互影响，CPU侧选3，模块选2，CPU则无法启动。只需在1个通道中组态无电压诊断0=值不正确123用来评估输出值是否有效输入ON时，评估位才会ONPNIO时可用分成多段字节对编码器的短路检测PNIO时可用，把I状态拷贝多个MSI状态，被I_controller共享S7-1500-DI模块组态模块组态2组态通道组态诊断组态硬件中断1，如下图输入点是无效的2，如果PIP1分在OB1中，对其他OB是否有效？S7-1500-DQ序号序号注注释
9、1也叫晶闸管，大功率开关型半导体器件，响应时间1ms2半导体开关元件，响应时间0.2ms34512S7-1500-DQS7-1500-DI/DOS7-1500-DQ模块组态模块组态1组态CPU的启动项组态模板用来评估输出值是否有效没有异常时，评估位ON0=值不正确S7-1500-DQ模块组态模块组态2S7-1500-AI序号序号注注释1将整个量程分成多少等份，16位(含符号)为32767份，例如检测0-100C，16位模块可以识别出100/32767=0.003C的变化，14位模块可以识别出100/8192=0.012C的变化。精度：测量值和实际值之间的偏差。2RTD/TC通道数量减半3412
10、S7-1500-模拟量信号接法模拟量信号接法2线制接法：导线电阻加在电桥单臂中，影响测量精度3线制接法：导线电阻加在电桥双臂中，导线阻值带来的作用相互抵消，提高测量精度4线制接法：当测量电阻数值很小时，测试线的电阻可能引入明显误差，四线测量用两条附加测试线提供恒定电流，另两条测试线测量未知电阻的电压降，即可通过计算得出电阻值。模拟量信号接法模拟量信号接法模拟量信号屏蔽模拟量信号屏蔽单端屏蔽单端屏蔽接地只能衰减低频干扰。在下列情况建议单端接地：1、不允许安装等电位导体2、传送模拟信号时双端屏蔽双端屏蔽接地能很好的抑制高频干扰。通常需要安装一个等电位导体防止不等电位电流流过两端连接的屏蔽层。1、动
11、力电缆线两边接地，电机端的PE必然要接在驱动端的PE上，并最终接入机箱内的大地汇流排；2、数字信号或差分信号主张双端接地3、变频器的动力电缆要双端接地。干扰信号干扰信号：干扰源和信号线形成效成电容的两极。一边有电压波动会通过电容感应到另一端。增加屏蔽层可以破坏此等效电容，从而切断干扰通路。S7-1500-AI-AI8xU/I/RTD/TCST电压电流接法电压测量4线制电流测量2线制电流测量没有0-10V，因为相对于300PLC模块的13/14位分辨率更高。S7-1500-AI热电阻热电偶相关概念热电阻热电偶相关概念电阻式传感器：把位移、力、压力、加速度、扭矩等非电物理量转换为电阻值变化的传感器
12、。它主要包括电阻应变式传感器、电位式传感器和压阻传感器等。热电阻传感器：RTD（ResistanceTemperatureDetector）电阻温度探测器，是中低温区（-200-500C）最常用的一种温度检测器，测温原理是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。PTxxx：(铂热电阻)，电阻温度系数分散性小，其精度高、线性好、灵敏度也比较高，常用范围为-200850。Nixxx：(镍热电阻)，热电阻温度系数大，灵敏度高。常用范围-60-180C。分度号：分度号：热电阻分度号主要有Pt100、Pt1000、Pt10、Pt800、Pt50
13、0等铂电阻；Cu10、Cu50、Cu100等铜电阻；镍NI120、NI500、NI1000等镍电阻，PT100铂电阻在0时是100欧，NI1000镍电阻在0时是1000欧。热电阻温度系数热电阻温度系数：温度变化1时，变化的电阻值和原来电阻值的比，非常量，常取平均值。如Pt100的电阻值是100欧姆【零度】，100度时电阻值138.5欧姆，Pt100的温度系数为38.5/100/100=0.003851。热电阻式测量电路：传统的不平衡电桥作为电阻温度变送器(如铜热电阻、铂热电阻等)的测量电路。2线制接法：导线电阻加在电桥单臂中，影响测量精度3线制接法：导线电阻加在电桥双臂中，导线阻值带来的作用相
14、互抵消，提高测量精度4线制接法：当测量电阻数值很小时，测试线的电阻可能引入明显误差，四线测量用两条附加测试线提供恒定电流，另两条测试线测量未知电阻的电压降，即可通过计算得出电阻值。S7-1500-AI热电阻热电偶相关概念热电阻热电偶相关概念热电偶传感器：TC（thermocouple）两种不同的导体组成一个回路，只要两结点处的温度不同，回路中将产生一个电动势，这种现象称为“热电效应”，两种导体组成的回路称为“热电偶”，这两种导体称为“热电极”，产生的电动势则称为“热电动势”。常用范围2001300S7-1500-AI热电阻热电偶相关概念热电阻热电偶相关概念热电偶温度补偿：热电偶热电势的大小与其
15、两端的温度有关，其温度-热电势关系曲线是在冷端温度为0时分度的。在实际应用中，由于热电偶冷端暴露在空间受到周围环境温度的影响，所以测温中的冷端温度不可能保持在0不变，而热偶电势既决定于热端温度，也决定于冷端温度。所以，如果冷端温度自由变化，必然会引起测量误差。为了消除这种误差，必须进行冷端温度补偿。热电偶温度补偿方法：1冷端恒温法冷端恒温法一般热电偶定标时冷端温度以0为标准。因此，常常将冷端置于冰水混合物中，使其温度保持为恒定的0。在实验室条件下，通常把冷端放在盛有绝缘油的试管中，然后再将其放入装满冰水混合物的保温容器中，是冷端保持0。2补偿导线法补偿导线法为了使热电偶冷端温度保持恒定（最好为
16、0），可将热电偶做的很长，使冷端远离工作端，并连同测量仪表一起放置到恒温或温度波动比较小的地方。但这种方法使安装使用不方便，而且可能耗费许多贵重的金属材料。因此，一般使用一种称为补偿导线的连接线将热电偶冷端延伸出来。这种导线在一定温度范围内（0150）具有和所连接的热电偶相同的热电性能，若是用廉价金属制成的热电偶，则可用其本身的材料作为补偿导线，将冷端延伸到温度恒定的地方。3补偿电桥法补偿电桥法补偿电桥法是利用不平衡电桥产生的电势来补偿热电偶因冷端温度变化而引起的热电势变化值。R1=R2=R3=RCu。当冷端温度变化时，RCu随温度改变，破坏了电桥平衡，产生一不平衡电压U，此电压则与热电势相叠加，一起送入测量仪表。适当选择Rs的数值，可是电桥产生的不平衡电压U在一定温度范围内基本上能补偿由于冷端温度变化而引起的热电势变化值。这样，当冷端温度有一定变化时，仪表仍然可给出正确的温度示值。S7-1500-AI热电阻热电偶相关概念热电阻热电偶相关概念西门子模块的内部补偿和外部补偿西门子模块的内部补偿和外部补偿内部补偿：使用模板的内部温度为参比接点进行补偿，再由模板进行处理，直接用补偿导线连接热
