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SIMATIC S7-1500 CPU 具有集成跟踪功能，可实现驱动装置的高效调试、优化以及闭环
控制。跟踪功能根据可设置的触发条件记录 CPU 变量。例如，变量为 CPU 的驱动参数
或系统和用户变量。可以使用 STEP 7 显示和评估保存的记录结果。
通过实时跟踪可视化整个过程，可以在调试和维修期间识别系统中的偶发事件。

跟踪功能优化了包装机的调试 
自动化任务：
设备以什么速度可以达到大生产率？如何快速确定设置？ 
包装机确保将 ECG 电极快速可靠地包装在由传送带装载和卸载的旋转台上。 
特性： 
填充后，问题是确定用于进一步运输包装电极的正确时间。为此，光栅用于跟踪电极的位
置。
解决方案： 
SIMATIC S7-1500 CPU 的跟踪功能在短时间内将所选信号的准确顺序可视化。它支持调
试工程师找到**的光栅位置以及皮带与旋转台的速度。
跟踪记录作为设备项目的一部分提供给客户。发生故障时，用户会识别出是否是基本设置
的更改导致了故障。 
此外，跟踪记录作为“测量"存储在 SIMATIC 存储卡上，多可以对 999 条跟踪记录进行
评估。
优势 
跟踪功能具有以下优势：
● CPU 中的信号可用时，实现经济有效且轻松的评估
● 监视高度动态过程
● 同时支持多达四个独立的跟踪作业
● 每个循环记录多 16 个变量值，可**优化控件和驱动装置
● 在独立的 CPU 存储区中记录，便于定位偶发错误
● 多种触发器选项
● 多种缩放和光标测量功能
● 在 SIMATIC 存储卡上保存跟踪记录
● 导出测量结果，例如用于用户特定的处理
更多信息 
有关“跟踪"功能的详细说明，请参见功能手册《SIMATIC/SINAMICS 使用跟踪和逻辑分析
器功能》SIMATIC/SINAMICS 跟踪与逻辑分析功能

模拟量输出模块可以将 16 位数字值转换为电流或电压并输出到过程。例如，它们适合控制比例阀或小型伺服驱动器。

提供有以下模拟量输出模块：

• AQ 2xU/I ST
  2 通道模拟量输出模块；16 位分辨率；准确度 +/-0.3%；一个电压组；可设置诊断参数；可设置输出的替代值；在执行时间中进行校准
  模块宽度 25 mm

• AQ 4xU/I ST
  4 通道模拟量输出模块；16 位分辨率；准确度 +/-0.3%；一个电压组；可设置诊断参数；可设置输出的替代值；在执行时间中进行校准
  模块宽度 35 mm

• AQ 8xU/I HS
  8 通道模拟量输出模块；16 位分辨率；准确度 +/-0.3%；一个电压组；可设置诊断参数；可设置输出的替代值；高速 8 通道，125 µs；等时同步模式；在执行时间中进行校准
  模块宽度 35 mm

设计

• 用一个螺丝安装在 S7-1500 安装导轨上

• 35 mm 模块 采用螺钉型端子或推入式端子的标准化 40 针前连接器（不能用于 25 mm 模块）

• 25 mm 模块 采用推入式端子的标准化 40 针前连接器（不能用于 35 mm 模块）

• 可连接芯线截面积 0.25 mm2 - 1.5 mm2（AWG24 至 16），无论使用何种前连接器

• 前连接器的预接线位置

• 前盖带有可扩充的电缆室，即使*接线时也如此

• 集成式屏蔽

• 模块正面的清晰标签

• 模块类型

• 订货号

• 硬件和固件型号

• 通道编号标签

• 电缆连接图

含在供货范围之内：

• 电源元件、屏蔽支架和屏蔽端子

• 用于手工贴标签的一个标签条

• 一个 U 型连接器

• 印制有文字的前门

功能

• 统一的显示和诊断方式：

• 故障（红色 LED）和运行（绿色 LED）模块状态显示

• 通道状态显示（通道已激活或已禁用，绿色 LED）或诊断显示（红色 LED）

• 显示 24 V DC 电源电压（绿色 LED）

• 支持的功能：

• 持续稳定的 16 位高分辨率

• 识别和维护数据 IM0 至 IM3

• 固件更新

• 与通道相关的参数分配

• 按通道诊断（取决于测量类型/测量范围）

• 可为输出设置替代值

• 在运行过程中进行校准

• 等时同步模式（取决于模块）

带访问保护的生产单元 
自动化任务：
激光扫描仪监视人员进入生产区。维护区域由防护门提供保护。进入生产区或打开防护门
将导致生产单元关闭或停机，像紧急停止功能一样。 
① 急停
② 激光扫描仪
③ 防护门
④ 带启动和确认键的控制面板
图 3-16 带访问保护的生产单元
特性： 
系统的启动仅适用于解锁的紧急停止、关闭的防护门和激光扫描仪的自由保护区域。激活
急停后，打开防护门或寻址保护区域，需要用户确认来再次重启生产操作。对 F-CPU 和
安全程序的访问保护对于生产操作至关重要。
解决方案： 
在 PROFINET IO 上的分布式 I/O 系统 ET 200SP 中使用具有故障安全模块的 SIMATIC 
S7-1500 F-CPU。
F 模块 ET 200SP 接管紧急停止连接系统、防护门的监视、访问区域的监视、电机和用户
确认。在 TIA Portal 中执行编程。在 CPU 中运行安全程序。

SIMATIC Safety Integrated 具有以下优势：
● 在 TIA Portal 中使用 SIMATIC STEP 7 Safety Advanced 进行工程组态，与标准和故
障安全自动化任务相同的工程组态和运行概念
● 在安全程序的安全系统库中，将经德国技术监督协会认证的说明书用于防护门、紧急
停止、监控反馈回路和用户确认等，可节省时间并降低错误率
● 通过 PROFINET 和 PROFIBUS 简单连接 PROFIsafe 设备
● 为了确保 IT 信息安全，还可为 F-CPU 和安全程序额外设置密码保护。
● 集成系统诊断中的集成

6ES7511-1FK02-0AB0SIMATIC S7-1500F, CPU 1511F-1 PN, CENTRAL PROCESSING UNIT WITH WITH WORKING MEMORY 225 KB FOR PROGRAM AND 1 MB FOR DATA, 1. INTERFACE: PROFINET IRT WITH 2 PORT SWITCH, 60 NS BIT-PERF

信息安全 
信息安全即为保护运动控制系统，防止数据损坏、窃取和人为错误。
保护功能 
SIMATIC S7-1500 自动化系统中集成的安*方案包含从授权级别到块保护等各种功
能，可有效确保网络安全：
保护功能 说明 
访问保护 通过授权级别和集成防火墙，保护系统防止未经授权的组态更改
专有技术保护 通过密码功能，保护系统防止未经授权的访问和算法修改
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，保护系统防止未授权的访问

安全通信 
如今，通过企业内部网或公共网络以加密形式将数据传送到外部计算机变得越来越重要。
在 STEP 7 V14 及以上版本中，SIMATIC S7-1500 CPU 固件版本 V2.0 及更高版本支持
Internet PKI (RFC 5280) 功能。从而，支持安全通信的组态与应用。例如：
● 超文本安全传输协议 (HTTPS)
● 开放式用户安全通信
● 采用 OPC UA 进行安全通信
公钥基础设施 (PKI) 可签发、发布和检查数字证书。对于 S7-1500 CPU，可在 STEP 7 
的 CPU 属性中为各种应用创建不同的证书。如，开放式用户安全通信 TLS 证书、Web 
服务器证书和 OPC UA 证书
集成有安全功能的通信处理器 
为满足工厂的各种特殊需求，可使用集成有安全功能的通信处理器。如，通过防火墙进行
访问保护；通过 VPN、FTPS、HTTPS、SNMPv3 和安全 NTP 防止数据篡改。
3.4.6 诊断 
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，用于对故障和错误进行快速定位和分析。这一优势显
著缩短了所需的通信周期，将生产停机时间降至低。
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

设计和功能
SIMATIC IPC-前纵向安装工具包
强大的长期可用性，具有与imatic box PC 827b相同的空间占用面积和安装及接口兼容性。
通过带有两个其他状态指示器的可自由编程7段显示器，可以快速诊断操作状态并显示BIOS引导程序，例如，在数据传输期间进行确认。
由于电池盒可以从外部装载和卸载，所以CMOS电池可以在安装     前在线装配套件和安装托架中快速更换，用户可以在很大程度上灵活地安装在控制柜中。因此，所有功能组件和接口都可以从前面操作。
灵活的考虑到不同的安装选项 连接和扩展。

调试

一、对于440变频器的调试应首先确认变频器的一些初始状态，在确认好电动机与变频器的连接后，利用内控先用操作器来控制电动机转动，首先需要设置以下参数：P0003=3，P0700=1，P1070=1050。设置完成后，可以把操作权交给操作器来手动操作。

　　二、 在*步顺利完成后，应首先对电动机做快速调试，只有在这种模式下才可输入电机参数，而做好快速调试有利于变频器对电机参数的计算与优化，但快速调试的前提是变频器的另一端是空电机，如联有机械部分有可能造成变频器对电机模型计算的不准确，快速调试步骤如下：
　　P0003=3 P0004=0 P0010=1(启用快速调试)
　　P0100=0 P0205=0 P0300=1
　　P0304=电动机额定电压 P0305=额定电流 P0307=额定功率
　　P0308=功率因数 P0310=额定频率 P0311=额定转速
　　P0335=0 P0640=过载倍数 P0700=2(选择命令源)
　　P1000=2 P1080=0 P1082=50
　　P1120=10 P1121=10 P1135=5
　　P1300=0线性V/F控制 P1500=0 P1910=1
　　P3900=1

　　三、 快速调试过后根据电机有无编码器还有变频器所控制的电机的数量来选择对电机的控制方式(P1300)。再把P1070设置为755，也就是选择由模拟量输入1来控制电机的速度给定，根据操作台电位计的实际情况来选择端子上的ADC1与ADC2两个开关，0－10V打成OFF，0－20mA打成ON。如果选择第5口数字输入DIN1为给定允许的话，将P0701=1，选择有了速度给定后电机的运行方式为接通正转，这样就实现了变频器速度的远程控制。

　　四、 对于点动的控制应首先根据设计中点动所对应的数字输入的端口，来选择P701－P708之间所对应的数字输入的端口的参数，例如：端子的7和8口为正点与反点，应把P703=99（BICO参数化），P704=99(BICO参数化)，将P1055=722.2（正点动使能），P1056=722.3（反点动使能），这样就可以通过外控来控制点动了。通过改变P1058与P1059可改变点动的频率值，而改变P1060与P1061可改变点动的响应时间。

　　五、模拟量输出口（功能图8000）：输出类型为0－20mA。选择P0771(0)=27，（*组参数，将其修改为27）则将模拟量输出1选择为电流表模式，通过改变P2002的数值来修正电流表。将P0771(1)=21，（第二组参数选择为21）则将模拟量输出2定义为转速表，通过改变P2000来确定转速表的范围，默认为50Hz，而一般的变频器调速均为0－50Hz，所以采用默认值即可。

24、电机超过60Hz运转时应留意什么题目？

         　　超过60Hz运转时应留意以下事项

         　　（1）机械和装置在该速下运转要充分可能（机械强度、噪声、振动等）。

         　　（2） 电机进进恒功率输出范围，其输出转矩要能够维持工作（风机、泵等轴输出功率于速度的立方成比例增加，所以转速少许升高时也要留意）。

         　　（3） 产生轴承的寿命题目，要充分加以考虑。

         　　（4） 对于中容量以上的电机特别是2极电机，在60Hz以上运转时要与厂家仔细商讨。

         　　25、变频器可以传动齿轮电机吗？

         　　根据减速机的结构和润滑方式不同，需要留意若干题目。在齿轮的结构上通常可考虑70～80Hz为大极限，采用油润滑时，在低速下连续运转关系到齿轮的损坏等。

         　　26、变频器能用来驱动单相电机吗？可以使用单相电源吗？

         　　基本上不能用。对于调速器开关起动式的单相电机，在工作点以下的调速范围时将烧毁辅助绕组；对于电容起动或电容运转方式的，将诱发电容器爆炸。变频器的电源通常为3相，但对于小容量的，也有用单相电源运转的机种。

         　　27、变频器本身消耗的功率有多少？

         　　它与变频器的机种、运行状态、使用频率等有关，但要回答很困难。不过在60Hz以下的变频器效率大约为94%～96%，据此可推算损耗，但内躲再生制动式（FR-K）变频器，假如把制动时的损耗也考虑进往，功率消耗将变大，对于操纵盘设计等必须留意。