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更新時間：2020-05-09
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西門子PLC中央控制單元CPU1517-3 PN/DP
西門子PLC中央控制單元CPU1517-3 PN/DP
潯之漫智控技術有限公司 上海詩慕自動化設備有限公司
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可能會造成人員傷害和財產損失
在危險區域 2 區，如果在運行期間安裝或卸下 S7?1500 自動化系統的前面板，可能會造成人員受傷或財產損失。 在危險區域 2 區中拆下或安裝前面板前，務必確保已經斷開 S7-1500 自動化系統的電源。CPU 保持其工作模式。 |
鎖住前面板
可以鎖住帶顯示屏的寬前面板以及 PROFIBUS 接口的窄前面板，以防止 CPU 受到未經授權訪問。可以在前面板上粘貼一個密封條，或者鎖上一個直徑為 3 mm 的掛鎖。
圖片: CPU 上的鎖緊裝置
除了進行機械鎖定之外，還可以防止在顯示屏上對受密碼保護的 CPU 進行訪問（本地鎖定），并一個顯示密碼。有關顯示屏、可組態的保護級別和本地鎖定的更多信息，請參見系統手冊《S7-1500、ET 200MP》。
CPU 1518?4 PN/DP 的接線方框圖：
24 V DC 電源電壓 (X80)
CPU 出廠時，電源電壓連接器已插入。
下表列出了 24 V DC 電源的引腳分配。
① | +24 V DC 電源電壓 |
② | 電源電壓接地 |
③ | 回路電源接地（允許的大值為 10A） |
④ | +24 V DC 回路電源電壓（允許的大值為 10 A） |
⑤ | 開簧器（每個端子一個開簧器） |
內部橋接： ① 和 ④ | |
圖片: 電源電壓連接
如果 CPU 通過系統電源供電，則不必連接 24 V 電源。
雙端換機（X1 P1 R 和 X1 P2 R）上的 PROFINET 接口 X1
引腳分配依據 RJ45 連接器的以太網標準。
若自動協商禁用，RJ45 插座被分配成一個交換機 (MDI-X)。
若自動協商激活，則自動跨接生效，同時 RJ45 插座既可以被分配成數據終端設備 (MDI-X) 也可以被分配成一個交換機 (MDI-X)。
PROFINET 接口 X2 和 X3，帶 1 個端口 (X2 P1 X3 P1)
引腳分配依據 RJ45 連接器的以太網標準。
在 X2 上總是會激活自動跨接功能。這意味著 RJ45 插座既可以被分配成數據終端設備 (MDI-X) 也可以被分配成一個交換機 (MDI-X)。
在 X3 上總是會激活自動跨接功能。這意味著 RJ45 插座既可以被分配成數據終端設備 (MDI-X) 也可以被分配成一個交換機 (MDI-X)。
圖片: 接口 X2 和 X3
| 提示 |
傳輸速率為 1000 Mbps 的 PROFINET 接口 X3
PROFINET 接口 X3 支持大傳輸速率 1000 Mbps。 要求： CPU 1518?4 PN/DP 的固件版本為 V1.7 或更高 PROFINET 區段上的設備必須支持 1000 Mbps 的傳輸速率。 網絡基礎架構（網絡電纜和插座）必須為 5e 類別或更好的類別。 端口 (X3) 的屬性中“傳輸速率”(Transmission rate) 參數必須在 STEP 7 中如下設置：選擇“自動協商”(Autonegotiation) 復選框。 從下拉列表中選擇“自動”(Automatic)。 |
PROFIBUS 接口 X4
下表顯示了 PROFIBUS 接口的引腳分配。分配對應于 RS485 接口的標準分配。
列表: PROFIBUS 接口引腳分配
視圖 | 信號名稱 | 標識 | |
|---|---|---|---|
| 1 | - | - |
2 | - | - | |
3 | RxD/TxD-P | 數據線 B | |
4 | RTS | 發送請求 | |
5 | M5V2 | 數據參考電位（來自站點） | |
6 | P5V2 | 正電源（來自站點） | |
7 | - | - | |
8 | RxD/TxD-N | 數據線 A | |
9 | - | - | |
提示 |
I/O 設備電源
CPU 1518?4 PN/DP 不在 PROFIBUS 接口上提供 24 V DC 電源。I/O 設備（例如 PC 適配器 USB 6ES7972?0CB20?0XA0）僅在接口上使用作為外部電源的插接電源。 改進的后續產品 PC Adapter USB A2 可通過 USB 端口供電。這意味著它不需要 24 V DC 電源電壓，無需外部電源的插接電源即可運行。 |
參考
有關“連接 CPU”和“附件/備件”主題的更多信息，請參見系統手冊《S7-1500、ET 200MP》。
MAC 地址分配
CPU 1518?4 PN/DP 有三個 PROFINET 接口。*個接口是帶雙端換機的接口。每個 PROFINET 接口有一個 MAC 地址，每個 PROFINET 端口都具有自己的 MAC 地址。因此，CPU 1518?4 PN/DP 總共有七個 MAC 地址。
LLDP 協議需要 PROFINET 端口的 MAC 地址，例如，用于鄰近開關檢測功能。
這些 MAC 地址的編號范圍是連續的。*個和后一個 MAC 地址被激光刻在每個 CPU 1518?4 PN/DP 右側的銘牌上。
下表列出了 MAC 地址的分配情況。
列表: MAC 地址分配
分配 | 標記 | |
|---|---|---|
MAC 地址 1 | PROFINET 接口 X1 （在 STEP 7 的可訪問設備中顯示） |
|
MAC 地址 2 | 端口 X1 P1 R（如 LLDP 需要） |
|
MAC 地址 3 | 端口 X1 P2 R（如 LLDP 需要） |
|
MAC 地址 4 | PROFINET 接口 X2 （在 STEP 7 的可訪問設備中顯示） |
|
MAC 地址 5 | 端口 X2 P1（如 LLDP 需要） |
|
MAC 地址 6 | PROFINET 接口 X3 （在 STEP 7 的可訪問設備中顯示） |
|
MAC 地址 7 | 端口 X3 P1（如 LLDP 需要） |
|
方框圖
下圖顯示了 CPU 1518?4 PN/DP 的方框圖。
① | 顯示屏 | PN X1 P2 R | PROFINET 接口 X1 端口 2 |
② | RUN/STOP/MRES 模式選擇器 | PN X2 P1 | PROFINET 接口 X2 端口 1 |
③ | 電子元件 | PN X3 P1 | PROFINET 接口 X3 端口 1 |
④ | PROFINET 雙端換機 | PB X4 | PROFIBUS 接口 X4 |
⑤ | PROFIBUS DP 驅動程序 | L+ | 24 V DC 電源電壓 |
⑥ | 背板總線接口 | M | 接地 |
⑦ | 內部電源電壓 | R/S | RUN/STOP LED 指示燈（黃色/綠色） |
X50 | SIMATIC 存儲卡 | ER | ERROR LED 指示燈（紅色） |
X80 24 V DC | 電源電壓饋入 | MT | MAINT LED 指示燈（黃色） |
PN X1 P1 R | PROFINET 接口 X1 端口 1 | X1 P1、X1 P2、X2 P1、X3 P1 | LED Link |
西門子PLC模塊CPU1515-2PN
按鈕式人行橫道PLC控制系統
PLC 硬件系統設計
1 ． PLC 型號的選擇
在作出系統控制方案的決策之前，要詳細了解被控對象的控制要求，從而決定是否選用 PLC 進行控制。
在控制系統邏輯關系較復雜（需要大量中間繼電器、時間繼電器、計數器等）、工藝流程和產品改型較頻繁、需要進行數據處理和信息管理（有數據運算、模擬量的控制、 PID 調節等）、系統要求有較高的可靠性和穩定性、準備實現工廠自動化聯網等情況下，使用 PLC 控制是很必要的。
目前，國內外眾多的生產廠家提供了多種系列功能各異的 PLC 產品，使用戶眼花繚亂、無所適從。所以全面權衡利弊、合理地選擇機型才能達到經濟實用的目的。一般選擇機型要以滿足系統功能需要為宗旨，不要盲目貪大求全，以免造成投資和設備資源的浪費。機型的選擇可從以下幾個方面來考慮。
（ 1 ）對輸入 / 輸出點的選擇
盲目選擇點數多的機型會造成一定浪費。
要先弄清除控制系統的 I/O 總點數，再按實際所需總點數的 15 ～ 20 ％留出備用量（為系統的改造等留有余地）后確定所需 PLC 的點數。
另外要注意，一些高密度輸入點的模塊對同時接通的輸入點數有限制，一般同時接通的輸入點不得超過總輸入點的 60 ％； PLC 每個輸出點的驅動能力（ A/ 點）也是有限的，有的 PLC 其每點輸出電流的大小還隨所加負載電壓的不同而異；一般 PLC 的允許輸出電流隨環境溫度的升高而有所降低等。在選型時要考慮這些問題。
PLC 的輸出點可分為共點式、分組式和隔離式幾種接法。隔離式的各組輸出點之間可以采用不同的電壓種類和電壓等級，但這種 PLC 平均每點的價格較高。如果輸出信號之間不需要隔離，則應選擇前兩種輸出方式的 PLC 。
（ 2 ）對存儲容量的選擇
對用戶存儲容量只能作粗略的估算。在僅對開關量進行控制的系統中，可以用輸入總點數乘 10 字 / 點＋輸出總點數乘 5 字 / 點來估算；計數器/ 定時器按（ 3 ～ 5 ）字 / 個估算；有運算處理時按（ 5 ～ 10 ）字 / 量估算；在有模擬量輸入 / 輸出的系統中，可以按每輸入 / （或輸出）一路模擬量約需（ 80 ～ 100 ）字左右的存儲容量來估算；有通信處理時按每個接口 200 字以上的數量粗略估算。后，一般按估算容量的50 ～ 100 ％留有裕量。對缺乏經驗的設計者，選擇容量時留有裕量要大些。
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