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控制器 (CPU) 可执行各种用户程序。控制器中集成有系统电源，可通过背板总线为所连模块进行供电。
所有 SIMATIC S7-1500 控制器都提供有故障安全型。要在 TIA Portal 中使用安全功能时，需要安装选件包“STEP
7 Safety Advanced"。
在工厂调试过程中，可直接在显示屏上更改 CPU 的 IP地址，大幅节省了时间和成本。维修时，通过快速访问
诊断报警，显著减少工厂停工时间。
SIMATIC S7-1500 的所有 CPU 变量都具有强大跟踪功能，可实现驱动装置和控件的高效调试和快速优化。
SIMATIC S7-1500 控制器还支持以下功能：
• 通过以太网/PROFINET 进行数据通信
• 通过 PROFIBUS 进行数据通信
• HMI 通信
• Web 服务器，工艺功能，系统诊断，集成保护功能
• 使用 F-CPU 时，还支持安全模式
SIMATIC S7-1500 可集成各种不同类型的 CPU，可通过 I/O、通信和工艺功能模块进行扩展。例如，如果 CPU 1511-1 PN 的存储器和性能可满足要求，亦可通过 
PROFIBUS 和 PROFINET 通信模块对其进行快速扩展。除紧凑型 CPU 之外，还可通过工艺模式提供各种工艺功能。
可根据具体需要选择相应的 CPU：

要确保工厂的故障安全运行，需要编程 SIMATIC S7-1500 的 F-CPU。此时，需要在 TIA Portal 中安装选件包“STEP 7 Safety Advanced"。与 TIA Portal 中
一起使用时，F-CPU 可实现与各种故障安全
系统的集成：
• 集成安全技术
• 相关指令已通过德国技术监督组织认证，适用于各种安全应用
• 集成安全功能，安全等级可达 SIL 3 (IEC 62061) 和/或 PL e (EN ISO 13849-1)
• 标准自动化系统和安全自动化系统采用统一的工程组态方式
• *简化了相关文档的更改过程
• 标准程序变更后，可对安全程序进行验收，也可对安全程序进行非更新性验收
信息安全
SIMATIC S7-1500 自动化系统中集成的安*方案包含从*级别到块保护等各种功能，可有效确保网络安全：
防护等级 说明
访问保护 通过*级别和集成防火墙，保护系统防止未经*的组态更改
专有技术保护 通过密码功能，保护系统防止未经*的访问和算法修改
防拷贝保护 通过绑定 SIMATIC 存储卡上各个块和原存储卡序列号，保护系统防止程序复制
锁定 CPU 在前盖上使用密封装置或锁具，保护系统防止未*的访问
SIMATIC S7-1500 自动化系统中集成有诊断功能，适用于自动化系统的所有层级。所有 SIMATIC 产品都集成有诊断功能，用于快速检测系统故障并进行排除故障。
TIA Portal 中采用统一的显示机制，可确保 HMI 、Web 服务器及 CPU 显示屏中使用相同的纯文本形式显示错误消息。

显示诊断信息
硬件设备中标配监视功能。
可在整个系统范围内进行诊断，而不受总线限制。
以纯文本格式输入、归档和记录报警中的错误原因
自动确定错误所在位置
报警可组态
工厂范围内，系统状态统一显示
即使 CPU 处于 STOP 模式，也可进行工厂故障实时检测并立即显示在显示设备上。这样，可确保系统诊断与工厂的实际状态相同。
输入/输出
I/O 模块可用作控制器与过程之间的接口。控制器通过传感器和执行器检测当前的过程状态，并触发相应的响应。

数字量和模拟量模块可作为相应任务中的输入/输出。
输入/输出模块可以分为不同的功能类别。
输入/输出模块的功能类别
下表列出了不同功能类别输入/输出模块的特性和技术规范。
功能类别
高速型 (HS) 适用于超高速应用的模块
输入延时时间极短
转换时间极短
支持等时同步模式
高性能型 (HF) 应用极为灵活 带有模拟量模块
尤其适用于复杂应用 • 高精度 (<0.1%)
支持按通道进行参数设置 • 高共模电压；必要时，可进行单通
支持按通道进行诊断 道隔离
支持附加功能
标准型 (ST) 价格适中 带有模拟量模块
支持按负载组/模块进行参数设置 • 通用模块
支持按负载组/模块进行诊断 • 精度 = 0.3%
• 共模电压约为 10V 到 20V
基本型 (BA) 经济实用型基本模块
无参数设置
无诊断功能

 西门子模块6ES7522-1BF00-0AB0

  为了正确的处理事故，应掌握下列情况：（1）系统运行方式，负荷状态，负荷种类；（2）变压器上层油温，温升与电压情况；（3）事故发生时天气情况；（4）变压器周围有无检修及其它工作；（5）运行人员有无操作；（6）系统有无操作；（7）何种保护动作，事故现象情况等。
    变压器在运行中常见的故障是绕组、套管和电压分接开关的故障还有声音的异常，而铁芯、油箱及其它附件的故障较少。下面将常见的几种主要故障分述如下；
    1.绕组故障
    主要有匝间短路、绕组接地、相间短路、断线及接头开焊等。产生这些故障的原因有以下几点：
    （1）在制造或检修时，局部绝缘受到损害，遗留下缺陷。（2）在运行中因散热不良或长期过载，绕组内有杂物落入，使温度过高绝缘老化。（3）制造工艺不良，压制不紧，机械强度不能经受短路冲击，使绕组变形绝缘损坏。（4）绕组受潮，绝缘膨胀堵塞油道，引起局部过热。（5）绝缘油内混入水分而劣化，或与空气接触面积过大，使油的酸价过高绝缘水平下降或油面太低，部分绕组露在空气中未能及时处理。
    由于上述种种原因，在运行中一经发生绝缘击穿，就会造成绕组的短路或接地故障。匝间短路时的故障现象是变压器过热油温增高，电源侧电流略有增大，各相直流电阻不平衡，有时油中有吱吱声和咕嘟咕嘟的冒泡声。轻微的匝间短路可以引起瓦斯保护动作；严重时差动保护或电源侧的过流保护也会动作。发现匝间短路应及时处理，因为绕组匝间短路常常会引起更为严重的单相接地或相间短路等故障。
    2.套管故障
    这种故障常见的是炸毁、闪落和漏油，其原因有：
    （1）密封不良，绝缘受潮劣比；
    （2）呼吸器配置不当或者吸入水分未及时处理。
    3.分接开关故障
    常见的故障是表面熔化与灼伤，相间触头放电或各接头放电。主要原因有：
    （1）连接螺丝松动；
    （2）带负荷调整装置不良和调整不当；
    （3）分接头绝缘板绝缘不良；
    （4）接头焊锡不满，接触不良，制造工艺不好，弹簧压力不足；
    （5）油的酸价过高，使分接开关接触面被腐蚀。
    4.铁芯故障
    铁芯故障大部分原因是铁芯柱的穿心螺杆或铁轮的夹紧螺杆的绝缘损坏而引起的，其后果可能使穿心螺杆与铁芯迭片造成两点连接，出现环流引起局部发热，甚至引起铁芯的局部熔毁。也可能造成铁芯迭片局部短路，产生涡流过热，引起迭片间绝缘层损坏，使变压器空载损失增大，绝缘油劣化。
    运行中变压器发生故障后，如判明是绕组或铁芯故障应吊芯检查。首先测量各相绕组的直流电阻并进行比较，如差别较大，则为绕组故障。然后进行铁芯外观检查，再用直流电压、电流表法测量片间绝缘电阻。如损坏不大，在损坏处涂漆即可。
    5.瓦斯保护故障
    瓦斯保护是变压器的主保护，轻瓦斯作用于信号，重瓦斯作用于跳闸。下面分析瓦斯保护动作的原因及处理方法：
    （1）轻瓦斯保护动作后发出信号。其原因是：变压器内部有轻微故障；变压器内部存在空气；二次回路故障等。运行人员应立即检查，如未发现异常现象，应进行气体取样分析。
    （2）瓦斯保护动作跳闸时，可能变压器内部发生严重故障，引起油分解出大量气体，也可能二次回路故障等。出现瓦斯保护动作跳闸，应先投入备用变压器，然后进行外部检查。检查油枕防爆门，各焊接缝是否裂开，变压器外壳是否变形；*后检查气体的可燃性。
    变压器自动跳闸时，应查明保护动作情况，进行外部检查。经检查不是内部故障而是由于外部故障（穿越性故障）或人员误动作等引起的，则可不经内部检查即可投入送电。如差动保护动作，应对该保护范围内的设备进行全部检查。
    此外，就是声音的异常和变压器着火，声音异常可能是外施电压过高、套管表面太脏或有裂纹、内部结构松动、内部绝缘有击穿等原因造成的。应结合经验细心分析判断，应针对具体情况及时采取措施处理，如把电压调低、擦拭套管或考虑检修内部等。变压器着火也是一种危险事故，因变压器有许多可燃物质，处理不及时可能发生爆炸或使火灾扩大。变压器着火的主要原因是：套管的破损和闪落，油在油枕的压力下流出并在顶盖上燃烧；变压器内部故障使外壳或散热器破裂，使燃烧着的变压器油溢出。发生这类事故时，变压器保护应动作使断路器断开。若因故断路器未断开，应用手动来立即断开断路器，拉开可能通向变压器电源的隔离开关，停止冷却设备，进行灭火。变压器灭火时，**用泡沫式灭火器，必要时可用砂子灭火。