西门子PLC模块6ES7516-3AN02-0AB0

S7-1500自动化系统具有模块化的结构，可包含最多 32个模块。 它拥有丰富的模块，且这些模块
均可以独立地组合使用。S7-1500自动化系统支持单层配置，其中的所有模块均安装在一个安装导
轨上（请参见手册以了解前提条件）。一个系统包含下列组件：控制器：CPU 具有不同性能等级，
并具有集成 PROFINET 接口或 PROFINET和PROFIBUS 接口，用于连接分布式 I/O 或用于编程
设备、操作装置、其它 SIMATIC 控制器或第三方设备间的通信。用于数字量和模拟量输入/输出的
信号模块。工艺模块用于高速计数、位置检测或测量等功能。通信模块和通信处理器可通过通信接
口将控制器进行扩展根据要求，也可使用下列模块：在CPU 向背板总线的输出对于所有连接的模块
来说不够充分的情况下，电源模块 (PS) 通过背板总线为 S7-1500 模块的内部电路供电。用于将 
SIMATICS7-1500连接到120/230VAC电源的负载电源模块 (PM)。接口模块用于连接基于S7-
1500 的分布式 I/O。简单的设计使得 SIMATIC S7-1500 十分灵活，便于维护。集成背板总线集
成的背板总线；背板总线集成在模块上。 模块通过 U 形连接器相连，总线连接器插在外壳的背面。 
  可以节省安装时间。 不久将会提供具有“无响应热插拔”功能的有源背板。模块组装在S7-1500 安
装导轨上：具有各种长度，包括切割至定长的型号。 由于具有集成式 DIN 导轨，可以卡装广泛的标
准部件，如附加端子、小型断路器或小型继电器。性能可靠，接线方便：I/O 信号是通过统一的40 
针前连接器来连接的。 信号模块和前连接器之间具有机械编码，可防止因意外的错误插入而对电路
造成破坏。为了对前连接器进行简单接线，可将该连接器置于“预接线位置”。 在此位置上，插头尚
未与模块电路接触。 此位置还可用于在运行过程中进行改动。 用户可借助于前盖内侧的一个印制电
缆连接图进行连接。前连接器作为带螺钉型端子或推入式端子的型号提供。 两个型号都可以连接线
芯截面积为 0.252~ 1.5 mm2（AWG 24 ~ AWG 16）的导线。另外，数字量信号模块可通过 
TOP Connect 进行系统接线。 通过 TOP Connect，可以快速而清晰地连接到现场的传感器和执
行器，并可在控制柜中进行简便接线。对于模拟量模块，可以直接在模块上进行屏蔽；随模块提供
了一个屏蔽连接套件，无需工具即可进行安装。针对 S7-1500 的信号模块提供了标签条。可使用
一台标准激光打印机来打印这些 DIN A4 标签纸上的标签。 可以从 TIA Portal 进行自动打印，而
无需重新输入符号或地址。 通过这些标签条的设计形式，可为通道或诊断显示 1:1 分配标签。 如
果前盖打开，则诊断显示到端子的这种 1:1 分配会保留。可变和可扩展的站配置：信号模块和通信
处理器可以不受限制地以任何方式连接。 系统可自行组态。较大配置包括带有31个模块（30 个
模块 + 1 个电源）的 CPU。 在CPU 向背板总线的输出对于所有连接的模块来说不够充分的情况
下，需要由电源 (PS) 通过背板总线为 S7-

1500 模块的内部电路供电。

SIMATIC S7-1500 的尺寸使其能够顺利安装到 SIMATIC S7-300或ET200M的可用安装空间中。

移动敷设：

SIMATIC S7-1500 及其模块可以垂直和水平安装，从而可以方式安装到可用空间内。

I/O 模块

以下模块类型可用于 SIMATIC S7-1500/ET 200MP：

数字量输入模块

数字量输出模块

数字量输入/输出模块

模拟量输入模块

模拟 I/O 模块

模拟量输出模块

包括高速 (HS) 模拟量模块，无论通道数如何，基本执行时间都是 62.5 µs

用于计数和定位的工艺模块

用于点到点通信和总线连接的通信模块

不久将可供货 用于面向安全的应用的故障安全模块

提供了各种模块等级，可使用户在其应用中实现扩展。 模块本身通过标签进行相应标记：

BA（基本型）： 简易低成本模块，无诊断功能，没有参数

ST（标准型）： 具有与模块或负载组相关的诊断的模块，如果适用，带有参数；模拟量模块： 
准确度等级 0.3%

HF（高性能型）： 具有与通道相关的诊断和参数设置的模块；对于模拟量模块： 准确度等级 
0.1%，抗扰度和电流隔离程度提高

HS（高速型）：具有滤波和转换时间的模块适用于超高速应用；例如 8 通道模拟量模块，
无论的通道数如何，基本执行时间都是 62.5 µs。

I/O 模块的附件：

标签纸：

可插入到 I/O 模块中（10 张 DIN A4 标签纸，每张标签纸带有 10 个标签，预穿孔，可使用
标准激光打印机进行打印；可用颜色： Al 灰）

屏蔽连接：

SIMATIC S7-1500 系统（模拟量模块和工艺模块）提供了一个简易屏蔽连接套件，无需使用
工具即可安装。 此套件包含一个 24 V DC 馈电元件、一个屏蔽

夹和一个通用屏蔽端子。 该屏蔽端子可用于单根细干线电缆、多根细干线电缆或一根粗干线电缆。 
由于对 24 V DC 电源和测量信号进行分离，并且在屏蔽

和信号电缆之间具有低阻抗连接，因此可确保较高的 EMC 稳定性和抗干扰性。

统一的 40 针前连接器

I/O 模块的前门或自组装背板总线的 U 型连接器等其它附件

S7-1500 具有不同的通信接口：

PROFINET IO IRT 接口（2 端换机），集成在 CPU 中；

用于获得确定的响应时间和高设备精度。

用于连接到 PROFIBUS 和工业以太网总线系统的通信模块（不久提供 PROFINET）

用于点到点连接的通讯模块。

CPU 1515 PN 具有一个附加的集成 PROFINET 接口，其具有单独的 IP 地址，例如，用于网络
分离。 对于 CPU 1516-3 PN/DP，可通过该集成 PROFIBUS

接口来连接 PROFIBUS 节点。 通过一个 PROFIBUS CM，可方便地对不带集成PROFIBUS接口
的 CPU 进行扩展。

通过 PROFINET IO 进行过程通信

SIMATIC S7-1500 通过集成的 PROFINET 接口连接到 PROFINET IO 总线系统，可实现具有
确定响应时间和高精度设备性能的分布式自动化配置。

从用户的角度来看，PROFINET IO 上的分布式 I/O 处理与集中式 I/O 处理没有区别（相同的组
态，编址及编程）。

 SIMATIC STEP 7 Professional V12 集成的一个移植工具可帮助从 S7-300/S7-400 切换到 
S7-1500 控制器，并自动转换程序代码。无法自动转换的程序代码将会记

录下来，并可以手动进行调整。客户支持页面的下载区域中还以独立工具的形式提供了该移植工具。 
STEP 7 V11 项目可在兼容模式下继续和 STEP 7 V12 组合使用 。

S7-1200 程序也可以通过复制/粘贴手段转移至 S7-1500

SIMATIC 存储卡（运行 CPU 所需）

SIMATIC 存储卡用作插入式装载存储器，或用于更新固件。 STEP 7 项目（包括注释和符号、附加
文件或 csv 文件（用于配方和归档））也可存储在 SIMATIC 存储

卡上。可通过用户程序和 SIMATIC 存储卡上的系统函数来创建数据块，并存储或读取数据。

Safety Integrated（S7-1500F 控制器的功能选项）

“STEP 7 Safety Advanced”选件包；用于对 S7-1500F 控制器的安全相关程序部分进行编程。

选件包中包括所有用来创建 F 程序的所有功能和块。

STEP 7 Safety Advanced V12 可在 SIMATIC STEP 7 Professional V12 SP1 下运行。

SIMATIC S7-1500 符合以下国内和国际标准：

cULus 认证

cULus HAZ-LOC 认证

FM 认证

ATEX 认证仅限于 24 V，不适用于 230 V

CE

C-TICK

KCC

IECEx，仅限 24 V；不适用于 230 V

EN 61000-6-4

EN 60068-2-1/ -2/ -6/ -14/ -27/ -30/ -32

整个硬件系统由FPGA和DSP两个分系统组成，FPGA作为视频采集单元，将采集到的视频信号预处理后传给DSP，DSP作为图像处理单元是本系统的核心，对FPGA预处理后的视频图像信息进行JPEG压缩处理，DSP单元的性能决定着整个系统的性能，DSP完成图像处理任务后，将把结果返回给FPGA，FPGA将经过压缩处理后的图像信息写入接口控制芯片的数据缓冲区，由接口控制芯片负责信息的传输

编程功能

离线编程方式：可编程逻辑控制器和编程器公用一个CPU，编程器在编程模式时，CPU只为编程器提供服务，不对现场设备进行控制。完成编程后，编程器切换到运行模式，CPU对现场设备进行控制，不能进行编程。离线编程方式可降低系统成本，但使用和调试不方便。在线编程方式：CPU和编程器有各自的CPU，主机CPU负责现场控制，并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换，编程器把在线编制的程序或数据发送到主机，下一扫描周期，主机就根据新收到的程序运行。这种方式成本较高，但系统调试和操作方便，在大中型可编程逻辑控制器中常采用。

五种标准化编程语言：顺序功能图（SFC）、梯形图（LD）、功能模块图（FBD）三种图形化语言和语句表（IL）、结构文本（ST）两种文本语言。选用的编程语言应遵守其标准（IEC6113123），同时，还应支持多种语言编程形式，如C，Basic等，以满足特殊控制场合的控制要求。

处理速度

可编程逻辑控制器采用扫描方式工作。从实时性要求来看，处理速度应越快越好，如果信号持续时间小于扫描时间，则可编程逻辑控制器将扫描不到该信号，造成信号数据的丢失。

处理速度与用户程序的长度、CPU处理速度、软件质量等有关。可编程逻辑控制器接点的响应快、速度高，每条二进制指令执行时间约0.2～0.4Ls，因此能适应控制要求高、相应要求快的应用需要。扫描周期（处理器扫描周期）应满足：小型可编程逻辑控制器的扫描时间不大于0.5ms/K；大中型可编程逻辑控制器的扫描时间不大于0.2ms/K

若以中继器连接，站之间的距离可达9100m，可多也只能用10个中继器，而且它还占用节点数。MPI的网络组建：利用STEP7的configuretion里的功能可以给每一个网络节点分配一个MPI地址和高地址，连接是需要在MPI网络的***个节点和后一个节点加终端电阻。

  由于基本参数是各类型变频器几乎都有的，完全可以做到触类旁通。加减速时间加速时间就是输出频率从上升到大频率所需时间，减速时间是指从大频率下降到所需时间。通常用频率设定信号上升下降来确定加减速时间。在电动机加速时须限制频率设定的上升率以防止过电流，减速时则限制下降率以防止过电压。加速时间设定要求将加速电流限制在变频器过电流容量以下，不使过流失速而引起变频器跳闸；减速时间设定要点是防止平滑电路电压过大，不使再生过压失速而使变频器跳闸

读取CPU的序列号

4.1 编程
说明：
通过 SFC 51“RDSYSST”可以从系统状态列表(SSL)中读取下列标识数据：
下面的表格指明了可以从不同型号和固件版本的 CPU 读取其它哪些标识数据。为此使用 SFC 51 和 SSL ID W#16#011C。

表3 INDEX说明

需要注意，老CPU升级到上表版本也无法实现此功能。
首先需要创建一个数据块，用来存放读取出来的状态结果

图7 创建DB1，存放读取结果

打开OB1,首先在OB1的临时变量区创建一个变量length，类型设置为Struct（结构）

图8 创建名为length的结构变量

双击length变量，进入结构变量成员定义，创建两个word类型的变量，本例中分别为size和number：

图9 创建length的结构变量的两个word成员

编写SFC51程序：

CALL "RDSYSST"
REQ :=TRUE
SZL_ID :=W#16#11C //读取CPU 的序列号
INDEX :=W#16#5
RET_VAL :=MW0
BUSY :=M2.0
SZL_HEADER:=#length
DR :=P#DB1.DBX0.0 BYTE 500 //结果输出到DB1数据块中

结果如下图：