第2章 S7-1500 PLC硬件系统

2.1 S7-1500系统介绍

2.1.1 SIMATIC自动化系统

SIMATIC控制器集成在TIA Portal平台中，用于确保数据的高度一致以及全系统操作的统一，其产品的定位如图2-1所示，横轴为应用程序的复杂性，纵轴为系统性能。SIMATIC S7-1500控制器的特点如下。

图2-1 SIMATIC产品的定位

1）SIMATIC S7-1500控制器集成了通信和工艺功能，适用于自动化领域内的各种复杂应用。

2）SIMATIC S7-1500控制器包含了S7-1500控制器的诸多功能，非常适合具有高复杂性和高系统性能要求的工厂自动化解决方案，可满足系统性能、灵活性和网络功能等方面的严苛要求。

3）SIMATIC ET 200 CPU是一款兼备S7-1500突出性能与ET 200SP I/O（分布式模块）简单易用、身形小巧于一身的分布控制器，为对机柜空间大小有要求或者分布式控制应用提供了完美的解决方案。

4）SIMATIC S7-1500软件控制器采用Hypervisor（又称虚拟机监视器，Virtual Machine Monitor，VMM）技术，在安装到SIEMENS工控机后，将工控机的硬件资源虚拟成两套硬件，其中一套运行Windows系统，另一套运行S7-1500 PLC实时系统，两套系统并行运行，通过西门子通信协议进行数据交换。

5）如果要提高系统的可用性，可使用冗余系统S7-1500R/H，该系统中有两个CPU（主CPU和备用CPU）会并行处理用户程序，并永久地同步所有相关数据；如果主CPU发生故障，则备用CPU将在中断处接管过程控制。

6）如果在控制柜外使用，可选择CPU 1513pro-2PN和CPU 1516pro-2PN控制器，该类控制器采用ET 200pro设计形式且防护等级为IP65/IP67。

表2-1列出了SIMATIC S7-1500系统的主要技术规范。

表2-1 SIMATIC S7-1500系统的主要技术规范

注：表中√表示支持或具有该功能；×为不支持或不具有该功能。余表同。

SIMATIC S7-1500控制器具有人性化的外观设计，尤其是CPU上配置有LED显示屏，即插即用、不需要编程。在调试过程中，可通过显示屏来更改IP地址，可在菜单中显示控制信息和状态信息，并可进行各种设置，从而节省了大量的时间和成本；维修时，可通过显示屏快速访问诊断报警，减少了工厂停工时间。

SIMATIC S7-1500控制器还提供了各种类型的功能模块，可实现输入/输出（I/O）、通信和工艺功能的扩展。由于S7-1500 PLC性能卓越，已成为工厂客户和现场维护人员的首选控制器。本书将介绍SIMATIC S7-1500 PLC的基本性能、程序编写及工程应用。