西門子CPU1517-3 PN/DP處理器

SIMATIC S7-1500

新型的SIMATICS7-1500控制器除了包含多種創新技術之外，還設定了新標準，zui大程度提高生產效率。無論是小型設備還是對速度和準確性要求較高的復雜設備裝置，都一一適用。SIMATICS7-1500無縫集成到TIA博途中，*提高了工程組態的效率。

性能

沒有zui快，只有更快！SIMATIC S7-1500的系統性能*縮短了系統響應時間，進而優化了控制質量并提高了系統性能。

處理速度

SIMATIC S7-1500 的信號處理速度更為快速，*縮短系統響應時間，進而提高了生產效率。

高速背板總線

新型的背板總線技術采用高波特率和高效傳輸協議，以實現信號的快速處理。

通信

SIMATIC S7-1500帶有多達3個PROFINET接口。其中，兩個端口具有相同的IP地址，適用于現場級通信；第三個端口具有獨立的IP地址，可集成到公司網絡中。通過 PROFINET IRT，可定義響應時間并確保高度精準的設備性能。

集成 Web Server

無需親臨現場，即可通過Internet瀏覽器隨時查看CPU狀態。過程變量以圖形化方式進行顯示，同時用戶還可以自定義網頁，這些都*地簡化了信息的采集操作。

結構組成

西門子被譽為四大機床展之一的第十三屆中國機床展覽會（CIMT）將于2013年4月22～27日，在北京中國展覽中心（新館）舉行。包括世界機床制造業在內的28個國家和地區的1500余家機床工具制造廠商將齊聚北京。西門子（中國）有限公司工業業務領域驅動技術集團運動控制部將攜其智能創新的數控系統亮相現場（E2館302展位）。

西門子（中國）有限公司工業業務領域驅動技術集團副總裁運動控制部總裴安咨說：“技術創新是西門子立足行業先鋒、行業技術發展的核心競爭力。西門子作為數控加工的行業專家，自從西門子數控系統誕生50多年以來，從未停止過技術創新的步伐。

西門子CPU1517-3 PN/DP處理器

西門子CPU1517-3 PN/DP處理器

1 *處理單元
*處理器單元即CPU，一般由控制器、運算器和寄存器組成。CPU 通過地址總線、數據總線、控制總線與儲存單元、輸入輸出單元、通信接口、擴展接口相連。CPU 是 PLC 的核心，輸入單元將采集的輸入信號傳送到CPU，CPU執行用戶程序并將運算結果傳送到輸出單元，用以驅動現場設備。選擇CPU通常需要考慮一下幾個方面：
·運算速度：不同的控制系統對控制的響應速度需求不同，對于要求響應時間較快的系統，則要求CPU的運算速度快，并盡快地將運算結果傳送到輸出單元。
運算速度性能指標可參考CPU指令執行時間。
·工作存儲器：根據控制方案的復雜程度預估需要的工作存儲器大小，考慮適當的余量。
·I/O帶載能力： CPU通常使用I/O地址空間來描述其允許訪問輸入輸出的能力，8個數字量通道占用1個字節地址空間，1個模擬量通道占用2字節地址空間。在具體選型時還需要根據實際情況考慮I/O余量占用的地址空間。此外有些CPU還有允許連接模塊大數量限制。
·集成的通信接口：CPU通過通信接口進行編程組態，還可與人機界面、其他PLC系統、分布式I/O等實現數據交換。CPU集成的通信接口通常有MPI接口、PROFIBUS接口、PROFINET（PN）接口，根據通信對象（通信對象可以為編程設備、儀表、HMI、其他PLC系統等等）支持的電氣接口標準以及所使用的通信協議選擇集成通信接口。
2 儲存器
PLC 的存儲器包括系統存儲器，裝載存儲器和工作存儲器。系統存儲器用于存放 PLC 的系統程序和內部寄存器， 裝載存儲器則用于存放 PLC 的用戶程序，用戶程序編譯后被存放在工作存儲器中執行。裝載存儲器通常為MC卡，支持外部擴展，而工作存儲器是集成在CPU中并且無法擴展的，在選擇CPU時需根據控制方案的復雜程度預估可能使用的工作存儲器大小并留有適當余量。選擇裝載存儲器通常只需選擇不小于工作存儲器大小的存儲卡即可。
3 通信接口
通信接口的功能是通過這些通信接口可以和監視器、 打印機、 其他的 PLC 或是計算機相連， 從而實現“PLC與上位機”或“PLC與PLC”之間的通信。通信接口可以集成在CPU模塊上使用內部總線與CPU通信，也可以使用單獨的通信接口模塊通過外部總線與CPU通信。通信接口的選擇首先確定通信對象接口的電氣標準例如RS232、RS485、RJ45等，還需要確定使用的協議，常見的例如PROFINET，PROFIBUS總線協議，通過PROFINET和PROFIBUS總線，CPU可與分散在遠端現場的輸入輸出單元進行數據交換，使PLC系統規模更易于擴充。
4 輸入輸出單元（I/O）
輸入單元的作用是將按鈕、行程開關或傳感器等產生的信號輸入 CPU，根據信號類型，輸出單元的作用則是將 CPU 向外輸出的信號轉換成可以驅動外部執行元件的信號，以便控制接觸器線圈等電器的通、斷電。

一、什么是進位計數制

數制也稱計數制,是指用一組固定的符號和統一的規則來表示數值的方法。按進位的原則進行計數的方法,稱為進位計數制。比如，在十進位計數制中,是按照“逢十進一”的原則進行計數的。

常用進位計數制：

1、十進制(Decimalnotation)，有10個基數：0~~9，逢十進一；

2、二進制(Binarynotation)，有2個基數：0~~1，逢二進一；

3、八進制(Octalnotation)，有8個基數：0~~7，逢八進一；

4、十六進制數(Hexdecimalnotation)，有16個基數：0~~9，A，B，C，D，E，F(A=10,B=11,C=12,D=13,E=14,F=15)，逢十六進一。

二、進位計數制的基數與位權

"基數"和"位權"是進位計數制的兩個要素。

1、基數：

所謂基數，就是進位計數制的每位數上可能有的數碼的個數。例如，十進制數每位上的數碼，有"0"、"1"、"3",…，"9"十個數碼，所以基數為10。

2、位權：

所謂位權，是指一個數值的每一位上的數字的權值的大小。例如十進制數4567從低位到高位的位權分別為100、101、102、103。因為：

4567＝4x103＋5x102＋6x101＋7x100

3、數的位權表示：

任何一種數制的數都可以表示成按位權展開的多項式之和。

比如：十進制數的435．05可表示為：

435．05＝4x102＋3x101＋5x100＋0x10－1＋5x10－2

位權表示法的特點是：每一項＝某位上的數字X基數的若干冪次；而冪次的大小由該數字所在的位置決定。

三、二進制數

計算機中為何采用二進制：二進制運算簡單、電路簡單可靠、邏輯性強。

1、定義：

按“逢二進一”的原則進行計數，稱為二進制數，即每位上計滿2時向高位進一。

2、特點：

每個數的數位上只能是0，1兩個數字；二進制數中大數字是1，小數字是0；基數為2；

比如：10011010與00101011是兩個二進制數。

3、二進制數的位權表示：

(1101.101)2＝1x23＋1x22＋0x21＋1x20＋1x2－1＋0x2－2＋1x2－3

4、二進制數的運算規則：

加法運算

①0＋0＝0③1＋1＝10

②0＋1＝1＋0＝1

乘法運算

①0×0＝0③1×1＝1

②0×1＝1×0＝0

四、八進制數

1、定義：

按“逢八進一”的原則進行計數，稱為八進制數，即每位上計滿8時向高位進一。

2、特點：

每個數的數位上只能是0、1、2、3、4、5、6、7八個數字；八進制數中大數字是7，小數字是0；基數為8；

比如：(1347)8與(62435)8是兩個八進制數。

3、八進制數的位權表示：

(107．13)8＝1x82＋0x81＋7x80＋1x8－1＋3x8－2

五、十六進制數

1、定義：

按“逢十六進一”的原則進行計數，稱為十六進制數，即每位上計滿16時向高位進一。

2、特點：

每個數的數位上只能是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F十六個數碼；十六進制數中大數字是F，即15，小數字是0；基數為16；

比如：(109)16與(2FDE)16是兩個十六進制數。

3、十六進制數的位權表示：

(109．13)16＝1x162＋0x161＋9x160＋1x16－1＋3x16－2

(2FDE)16＝2x163＋15x162＋13x161＋14x160

六、常用計數制間的對應關系

二進制數、八進制數、十六進制數及十進制數是現代數字系統中常用的四種數制，這幾種進位制計數制之間的對應關系如表1所列。