新型的SIMATICS7-1500控制器除了包含多种创新技术之外，还设定了新标准，程度提高生产效率。无论是小型设备还是对速度和准确性要求较高的复杂设备装置，都一一适用。SIMATICS7-1500无缝集成到TIA博途中，极大提高了工程组态的效率。

性能

没有最快，只有更快！SIMATIC S7-1500卓越的系统性能极大缩短了系统响应时间，进而优化了控制质量并提高了系统性能。

处理速度

SIMATIC S7-1500 的信号处理速度更为快速，极大缩短系统响应时间，进而提高了生产效率。

高速背板总线

新型的背板总线技术采用高波特率和高效传输协议，以实现信号的快速处理。

通信

SIMATIC S7-1500带有多达3个PROFINET接口。

其中，两个端口具有相同的IP地址，适用于现场级通信；第三个端口具有独立的IP地址，可集成到公司网络中。

通过 PROFINET IRT，可定义响应时间并确保高度精准的设备性能。

集成 Web Server

无需亲临现场，即可通过Internet浏览器随时查看CPU状态。过程变量以图形化方式进行显示，同时用户还可以自定义网页，这些都极大地简化了信息的采集操作。
 

结构组成

SIMATIC S7-1500采用模块化结构，各种功能皆具有可扩展性。

每个控制器中都包含有以下组件：

·一个中央处理器 (CPU)，用于执行用户程序

·一个或多个电源

·信号模块，用作输入/输出

·以及相应的工艺模块和通信模块。[

设计操作

SIMATIC S7-1500 中包含有诸多新特性，程度地确保了工程组态的高效性和可用性。

内置CPU 显示屏

可快速访问各种文本信息和详细的诊断信息，以提高设备的可用性同时也便于了解工厂的所有信息

标准前连接器

标准化的前连接器不仅极大简化了电缆的接线操作，同时还节省了更多的接线时间。

集成短接片

通过集成短接片的连接，可以更为灵活便捷地建立电位组。

集成DIN 导轨

可快速便捷地安装自动断路器、继电器之类的其它组件。

灵活电缆存放方式

凭借两个预先设计的电缆定位槽装置，即使存放粗型电缆，也可以轻松地关闭模块前盖板。

预接线位置

通过带有定位功能的转向布线系统，无论是初次布线还是重新连接，都非常快速便捷。

集成的屏蔽夹

对模拟量信号进行适当屏蔽，可确保高质量地识别信号并有效防止外部电磁干扰。同时，使用插入式接线端子，无需借助任何工具既可实现快速安装。

可扩展性

灵活的可组装性以及向上兼容性，便于系统的快速扩展，从而在程度上确保了和投资安全性。
 

 

信息安全集成

SIMATIC S7-1500 中提供一种更为的安全保护机制，包括授权级别、模块保护以及通信的完整性等各个方面。

“信息安全集成”机制除了可以确保投资安全，而且还可持续提高系统的可用性。

 
专有技术保护

加密算法可以有效防范未经授权的访问和修改。这样可以避免机械设备被仿造，从而确保了投资安全。

防拷贝保护

可通过绑定SIMATIC 存储卡或CPU 的序列号，确保程序无法在其它设备中运行。

这样程序就无法拷贝，而且只能在的存储卡或CPU 上运行。

访问保护

访问保护功能提供一种的安全保护功能，可防止未经授权的项目计划更改。采用为各用户组分别设置访问密码，确保具有不同级别的访问权限。此外，安全的CP 1543-1 模块的使用，更是加强了集成防火墙的访问保护。

操作保护

系统对传输到控制器的数据进行保护，防止对其进行未经授权的访问。控制器可以识别发生变更的工程组态数据或者来自陌生设备的工程组态数据。

集成系统诊断

SIMATIC S7-1500 中集成有诊断功能，无需再进行额外编程。统一的显示机制可将故障信息以文本方式显示在TIA博途、HMI、Web server和CPU 的显示屏上。

一键生成诊断信息

只需简单一击，无需额外编程操作，既可生成系统诊断信息。整个系统中集成有包含软硬件在内的所有诊断信息。

统一的显示机制

无论是在本地还是通过Web 远程访问，文本信息和诊断信息的显示都完全相同，从而确保所有层级上的投资安全。

接线端子/ LED 标签的1:1 分配

在测试、调试、诊断和操作过程中，通过对端子和标签进行快速便捷的显示分配，节省了大量操作时间。

通道级的显示机制

发生故障时，可快速准确地识别受影响的通道，从而缩短了停机时间，并提高了工厂设备的可用性。

TRACE 功能

TRACE 功能适用于所有CPU，不仅增强了用户程序和运动控制应用诊断的准确性，同时还极大优化了驱动装置的性能

技术集成

SIMATIC S7-1500 中可将运动控制功能直接集成到PLC 中，而无需使用其它模块。通过PLCopen 技术，控制器可使用标准组件连接支持PROFIdrive 的各种驱动装置。

此外，SIMATIC S7-1500 还支持所有CPU 变量的TRACE 功能，提高了调试效率的同时优化了驱动和控制器的性能。

TRACE 功能

TRACE 功能适用于所有CPU，不仅增强了用户程序和运动控制应用诊断的准确性，同时还极大优化了驱动装置的性能。

 
运动控制功能

通过运动控制功能可连接各种模拟量驱动装置以及支持PROFIdrive 的驱动装置。同时该功能还支持转速轴和定位轴
在 TIA Portal V12 中为S7-1200/S7-1500 CPU 添加一个 DB 块时，其缺省属性为优化的 DB ，优化的 DB 块与标准的 DB 块整体对比如下表 01 所示： 标准 DB 优化 DB ......

在 TIA Portal V12 中为S7-1200/S7-1500 CPU 添加一个 DB 块时，其缺省属性为优化的 DB ，优化的 DB 块与标准的 DB 块整体对比如下表 01 所示：

标准 DB

优化 DB

数据管理  取决于变量的生明。用户可以生成用户定义或一个内存优化的数据结构。  数据被系统管理和优化。用户可以生成用户定义的数据结构，系统进行优化以节省内存的空间。 
存储方式  每个变量的存储地址在 DB 块中每个变量的偏移地址可见  每个变量的存储地址由 CPU 自动分配，无偏移地址。 
访问方式  可通过符号地址、绝对地址以及指针方式寻址  仅可通过符号地址访问 
下载无需初始化功能  不支持  支持（仅 S7-1500） 
访问速度  慢  快 
数据保持性  以整个 DB 块为单位设置保持性  DB 块内的每个变量均可单独设置保持性 
兼容性  与 S7-300/400 PLC 兼容  与 S7-300/400 PLC 不兼容 
出错几率  绝对地址访问 (例如 HMI 或间接寻址 )，声明修改后可能导致数据的不一致。  缺省为符号访问，不会造成数据的不一致，例如 HMI 只与符号名称对应。 
表 01.
S7-300/S7-400 与 S7-1200 以及 S7-1500 DB 参数的对比如下表 02 所示：

S7-300/S7-400

S7-1200

S7-1500

DB 的容量  64 KB  64 KB  标准 DB 64KB，优化 DB 16 M。 
DB 的块号  16000  65535 
DB 块类型  标准 DB  优化 DB、标准 DB（取决于DB块的属性） 

表 02.

可通过修改 DB 块的属性将 DB 块修改为标准 DB 块或优化的 DB 块，如下图 01 所示：

图 01.

如 DB 块属性为标准 DB 块，该 DB 块内变量的偏移地址（offset）被编译后会出现，标准 DB 块与优化的 DB 块对比如下图 02 所示：

图 02.

S7-1200 CPU中，标准 DB 块与优化的 DB 块在 PLC 中按照下图 03 方式存储。

图 03.

S7-1500 CPU中，标准 DB 块与优化的 DB 块在 PLC 中按照下图 04 方式存储。

图 04.

在 S7-1500 CPU 中，相比于标准的 DB 块，优化的 DB 块提供更快的访问速度，其根本原因与 CPU 的编码方式有关，如下图 05 所示：

图 05.

与标准的 DB 块相比，优化的 DB 块有以下优势：
 
提供更快的访问速度；
以符号寻址，编程者无需考虑 DB 块中每个变量存储的具体地址，每个变量在 CPU 中存储的位置由 PLC 的系统自动进行分配；
CPU 与 HMI （如 Panel）连接时，由于优化的 DB 是靠符号寻址，所以当 PLC 变量连接到 HMI 后，PLC 侧对变量做的修改，HMI 无需重新下载；
对 DB 块内的任意位置对变量进行添加及删除，或对变量的类型进行修改（如将Tag_1的属性由 byte 修改为Word），不会引起该 DB 块其它变量的使用；

S7-1200/S7-1500中如有以下应用，必须使用标准 DB 块：
 与其它 CPU 建立 S7 单边通信时（PUT/GET），用于存储发送区数据和接收区数据的 DB 块；
与 Wincc V7.2 进行 HMI 连接时，Wincc V7.2 访问的 S7-1200/S7-1500 CPU 的 DB 块只能是标准的 DB 块；
使用Simatic Net V8.2 与S7-1200/S7-1500 PLC进行 OPC 连接时，OPC 服务器访问 S7-1200/S7-1500 CPU 的 DB 块只能是标准的 DB 块。
SIMATIC NET OPC Server与S7-1500通讯要点
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S7-1500 控制器产品系列中的入门级 CPU
适用于对程序范围和处理速度具有中等要求的应用
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 I/O 控制器下的 PROFINET 设备的 PRIFINET 智能设备
OPC UA 服务器（数据访问）作为运行时选件，可轻易将 SIMATIC S7-1500 连接至第三方设备/系统
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）

应用

CPU 1511-1 PN 是经济型入门级 CPU，用于不连续生产技术中对处理速度和响应速度要求不高的应用。 CPU 1511-1 PN/DP 可以用作 PROFINET IO 控制器，也可以用作分布式智能设备 （PROFINET 智能设备）。 集成式 PROFINET IO IRT 接口设计为 2-端口交换机以便在系统中设立总线型拓扑。 另外，CPU 通过易组态的块提供控制功能，以及通过标准化 PLC-open 块 提供连接至驱动器的能力。

设计

CPU 1511-1 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 60 ns。
大容量工作存储器：
150KB，用于程序；1 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：
单层组态最多可支持 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、高级别名称、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
显示可由用户定义的徽标
显示设置
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精确的传动，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
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，防止未经授权读取和修改程序块
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 授权理念：
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授权传输。
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），即使 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

客户端与服务器定义请参看：服务器Server和客户端Client有什么区别？

S7-200 PLC本体没有以太网口，需要通过以太网模块CP243-1来扩展以太网通信，且一个S7-200PLC只能扩展一个CP243-1。

CP243-1最多8个以太网S7控制器通信，每个连接既可以是服务器连接也可以是客户机连接。

一个客户端（Client）可以包含1－32个数据传输操作，一个读写操作最多可以传输212个字节。如果CP243-1作为服务器运行，每个读操作可以传送222个字节。