Tìm hiểu về PLC s7 300,PLC s7 1500

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Viện Điện

Báo cáo đồ án 1
Đề tài:
Tìm hiểu về PLC S7-300,PLC S7-1500


MỤC LỤC

Phần 1: Tổng quan về PLC S7-300
1.1. Giới thiệu chung về PLC S7-300………………………………….
1.2. Cấu trúc phần cứng PLC S7-300………………………………….
1.2.1.Hệ thống Module………………………………………………….
1.2.2.Cấu trúc bộ nhớ……………………………………………………
1.3. Bộ điều khiển S7-300 CPU 315-2 PN/DP………………………….
1.4. Sơ đồ đấu dây của mô đun SM-322……………………………….

Phần 2: Tổng quan về PLC S7-1500
2.1. Giới thiệu tổng quan về PLC S7-1500……………………………
2.1.1.Tổng quan…………………………………………………………
2.1.2.Hiệu suất…………………………………………………………..
2.1.3.Truyền thơng………………………………………………………
2.1.4.Cơng nghệ tích hợp………………………………………………
2.1.5.Thiết kế…………………………………………………………….
2.1.6.Ứng dụng…………………………………………………………..
2.2. Bộ điều khiển S7-1500 CPU 1516-3 PN/DN……………………...
2.2.2.Cấu tạo…………………………………………………………….
2.2.2.Chức năng…………………………………………………………
2.2.3.Ứng dụng…………………………………………………………..
2.3. Sơ đồ khối CPU 1516 3-PN/DP……………………………………..

Phần 3: Cài đặt phần mềm TIA Portal V15
3.1. Giới thiệu phần mềm TIA Portal…………………………………...
3.2. Phần mềm TIA Portal V15.1…………………………………………


3.3. Cài đặt phần mềm TIA Portal V15.1 như thế nào……………….
3.3.1. Bộ file cài đặt TIA Portal V15.1………………………………..
3.3.2. File Crack TIA Portal V15.1_Chương trình EKB……………
3.3.3. Hướng dẫn Crack………………………………………………
3.4. Các gói trong phần mềm TIA Portal……………………………….
3.5. Các bước tạo một Project trong TIA Portal………………………
3.6. Lập trình bằng ngơn ngữ GRAPH cho TIA Portal……………….
3.7. Ngơn ngữ GRAPH và một số ví dụ ứng dụng……………………
3.7.1. Lập trình phân loại sản phẩm theo yêu cầu…………………
3.7.2. Thiết kế hệ thống điều khiển cho công nghệ vận chuyển và
sắp xếp tự động……………………………………………….
KẾT LUẬN………………………………………………………………………….


Phần 1:Tổng quan về PLC S7-300
1.1.Giới thiệu chung về PLC S7-300
• PLC S7-300 là thiết bị điều khiển logic khả trình cỡ trung bình.
• Được thiết kế theo người anh S7-200 và được bổ sung thêm nhiều tính
năng tối ưu và mạnh mẽ hơn.
• Kết cấu theo kiểu các module sắp xếp trên các thanh rack
• Một số sản phẩm PLC S7-300:

CPU 315-2PN/DP 6ES7315-2EH14-0AB0

CPU 313C 6ES7313-5BG04-0AB0

S7-300 là một thiết bị có khả năng linh hoạt, khi có thể sử dụng cho các
ứng dụng từ vừa tới lớn như:
Điều khiển robot công nghiệp
Hệ thống xử lý nước sạch
Điều khiển trong các cẩu trục
Điều khiển dây chuyền băng tải,
Điều khiển các hệ động cơ servo


Máy chế tạo công cụ,..v..v..

1.2. Cấu trúc phần cứng PLC S7-300
1.2.1.Hệ thống Module
PLC S7-300 cấu trúc dạng module gồm các thành phần sau:
• CPU các loại khác nhau: 312IFM, 312C, 313, 313C, 314,
314IFM,314C,315,315-2 DP, 316-2 DP, 318-2,
• Module tín hiệu SM xuất nhập tín hiệu tương đồng/số:
SM321,SM322,SM323, SM331, SM332,SM334, SM338, SM374
• Module chức năng FM
• Module truyền thơng CP
• Module nguồn PS307 cấp nguồn 24VDC cho các module khác,dịng
2A, 5A,10A
• Module ghép nối IM: IM360, IM361, IM365


Các module được gắn trên thanh rây như hình dưới, tối đa 8 module
SM/FM/CP ở bên phải CPU,tạo thành một rack, kết nối với nhau qua bus
connector gắn ở mặt sau của module. Mỗi module được gán một số slot

tính từ trái sang phải,module nguồn là slot1, module CPU slot 2, module kế
mang số 4…
Nếu có nhiều module thì bố trí thành nhiều rack (trừ CPU312IFM và
CPU313 chỉ có một rack), CPU ở rack 0, slot 2, kế đó là module phát
IM360, slot 3, có nhiệm vụ kết nối rack 0 với các rack 1, 2, 3, trên mỗi rack
này có module kết nối thu IM361, bên phải mỗi module IM là các module
SM/FM/CP. Cáp nối hai module IM dài tối đa 10m. Các module được đánh
số theo slot và dùng làm cơ sở để đặt địa chỉ đầu cho các module ngõ
vào ra tín hiệu. Đối với CPU 315-2DP, 316-2DP, 318-2 có thể gán địa chỉ
tùy ý cho các module

Mỗi địa chỉ tương ứng với một byte. Với các module số địa chỉ một ngõ vào
hay ra là x.y, x là địa chỉ byte, y có giá trị từ 0 đến 7. Ví dụ module SM321
DI 32 có 32 ngõ vào gắn kế CPU slot 4 có địa chỉ là I0.y, I1.y, I2.y, I3.y, I là
ký hiệu chỉ ngõ vào số. Module analog có địa chỉ theo word, ví dụ module
SM332 AO4 có 4 ngõ ra analog gắn ở slot 5 rack 1 có địa chỉ PQW400,
PQW402, PQW404, PQW406, ngõ ra số có ký hiệu là Q
cịn ngõ vào analog ký hiệu là PIW.
Các CPU 312IFM, 314 IFM, 31xC có tích hợp sẵn một số module mở rộng
• CPU 312IFM, 312C: 10 ngõ vào số địa chỉ I124.0 …I124.7, I125.1; 6
ngõ ra số Q124.0…Q124.5.


• CPU 313C: 24 DI I124.0..126.7, 16DO Q124.0..125.7, 5 ngõ vào tương
đồng AI địa chỉ 752..761, hai ngõ ra AO 752..755
• CPU 314IFM: 20 ngõ vào số I124.0 … I126.3; 16 ngõ ra số
Q124.0 …Q125.7; 4 ngõ vào tương đồng PIW128, PIW130, PIW132,
PIW134; một ngõ ra tương đồng PQW128

Module CPU

Các module CPU khác nhau theo hình dạng chức năng, vận tốc xử lý lệnh.
Loại 312IFM, 314IFM khơng có thẻ nhớ. Loại 312IFM, 313 khơng có pin
ni. Loại 315-2DP,316-2DP, 318-2 có cổng truyền thơng DP. Các đèn báo
có ý nghĩa sau:
- SF ... (đỏ) ... lỗi phần cứng hay mềm,
- BATF ... (đỏ) ... lỗi nguồn nuôi,
- DC5V ... (lá cây) ... nguồn 5V bình thường,
- FRCE ... (vàng ) ... force request tích cực
- RUN ... (lá cây) ... CPU mode RUN ; LED chớp lúc start-up w. 1 Hz; mode
HALTw 0.5 Hz
- STOP mode ... (vàng) ... CPU mode STOP hay HALT hay start-up; LED
chớp khi memory reset request
- BUSF ... (đỏ) ... lỗi phần cứng hay phần mềm ở giao diện PROFIBUS
Khóa mode có 4 vị trí:
- RUN-P chế độ lập trình và chạy
- RUN chế độ chạy chương trình
- STOP ngừng chạy chương trình
- MRES reset bộ nhớ
Thẻ nhớ có thể có dung lượng từ 16KB đến 4MB, chứa chương trình từ
PLC chuyển qua và chuyển chương trình ngược trở lại cho CPU.
Pin ni giúp ni chương trình và dữ liệu khi bị mất nguồn (tối đa 1 năm),
ngồi ra cịn ni đồng hồ thời gian thực. Với loại CPU khơng có pin ni
thi cũng có một phần vùng nhớ được duy trì.
Thơng qua cổng truyền thơng MPI (MultiPoint Interface) có thể nối : máy
tính lập trình, màn hình OP (Operator panel) , các PLC có cổng MPI (S7300, M7-300, S7-400,M7-400, C7-6xx), S7-200, vận tốc truyền đến
187.5kbps (12Mbps với CPU 318-2, 10.2kbps với S7-200) .Cổng Profibus -


-DP nối các thiết bị trên theo mạng Profibus với vận tốc truyền lên đến
12Mbps.

Các vùng nhớ của PLC
Vùng nhớ chương trình (load memory) chứa chương trình người dùng
(khơng chứađịa chỉ ký hiệu và chú thích) có thể là RAM hay EEPROM
trong CPU hay trên trên thẻ nhớ.
Vùng nhớ làm việc (working memory) là RAM, chứa chương trình do vùng
nhớ chương trình chuyển qua; chỉ các phần chương trình cần thiết mới
được chuyển qua, phần nào không cần ở lại vùng nhớ chương trình , ví dụ
block header, data block
Vùng nhớ hệ thống (system memory) phục vụ cho chương trình người
dùng, bao gồm timer , counter, vùng nhớ dữ liệu M, bộ nhớ đệm xuất
nhập…Trên CPU 312IFM và 314 IFM vùng nhớ chương trình là RAM và
EEPROM; các CPU khác có pin ni, vùng nhớ chương trình là RAM và
thẻ nhớ. Khi mất nguồn hay ở chế độ MRES ( reset bộ nhớ) RAM sẽ bị
xóa. Một số vùng nhớ của RAM ( timer, counter,vùng nhớ M, khối dữ liệu..)
có thể khai báo là lưu giữ (retentive) bằng phần mềm S7 để chuyển các
vùng này sang bộ nhớ lưu giữ (NVRAM non volative ) dù khơng có pin ni


Module nguồn ni (PS)

Module nguồn ni. Có 3 loại:2A, 5A, 10A

Module mở rộng cổng tín hiệu vào/ra (SM)
Module vào số có các loại sau:
• SM 321; DI 32 _ 24 VDC
• SM 321; DI 16 _ 24 VDC
• SM 321; DI 16 _ 120 VAC, 4*4 nhóm
• SM 321; DI 8 _ 120/230 VAC, 2*4 nhóm
• SM 321; DI 32 _ 120 VAC 8*4 nhóm

Module ra số:
• SM 322; DO 32 _ 24 VDC/0.5 A, 8*4 nhóm
• SM 322; DO 16 _ 24 VDC/0.5 A, 8*2 nhóm
• SM 322; DO 8 _ 24 VDC/2 A, 4*2 nhóm


• SM 322; DO 16 _ 120 VAC/1 A, 8*2 nhóm
• SM 322; DO 8 _ 120/230 VAC/2 A, 4*2 nhóm
• SM 322; DO 32_ 120 VAC/1.0 A, 8*4 nhóm
• SM 322; DO 16 _ 120 VAC ReLay, 8*2 nhóm
• SM 322; DO 8 _ 230 VAC Relay, 4*2 nhóm
• SM 322; DO 8 _ 230 VAC/5A Relay,1*8 nhóm 33/130
Module Analog in
Module analog in có nhiều ngõ vào, dùng để đo điện áp, dòng điện, điện
trở ba dây, bốndây, nhiệt độ. Có nhiều tầm đo, độ phân giải, thời gian
chuyển đổi khác nhau. Cài đặt thông số hoạt động cho module bằng phần
mềm S7- Simatic 300 Station – Hardware và/hoặc chương trình người
dùng sử dụng hàm SFC 55, 56, 57 phù hợp (xem mục )hoặc cài đặt nhờ
module tầm đo (measuring range module) gắn trên module SM. Kết
quả chuyển đổi là số nhị phân phụ hai với bit MSB là bit dấu
• SM331 AI 2*12 : module chuyển đổi hai kênh vi sai áp hoặc dòng, hoặc
một kênh điện trở 2/3/4 dây, dùng phương pháp tích phân, thời gian
chuyển đổi từ 5ms đến 100ms, độ phân giải 9, 12, 14 bit + dấu, các tầm đo
như sau: ±80 mV; ±250 mV; ± 500 mV; ±1000mV; ± 2.5 V; ± 5 V;1 .. 5 V; ±
10 V; ± 3.2 mA; ± 10 mA; ± 20 mA; 0 .. 20 mA; 4 ..20mA. Điện trở 150
Ohm; 300 Ohm; 600 Ohm; Đo nhiệy độ dùng cặp nhiệt E, N, J, K, L, nhiệt
kế điện trở Pt 100, Ni 100. Các thông số mặc định đã được cài sẵn trên
module, kết hợp với đặt vị trí của module tầm đo (bốn vị trí A, B, C, D) nếu
khơng cần thay đổi thì có thể sử dụng ngay
• SM331, AI 8*12bit , 8 kênh vi sai chia làm hai nhóm, độ phân giải 9

(12,14 ) bit + dấu
• SM331, AI 8*16bit , 8 kênh vi sai chia làm 2 nhóm , độ phân giải 15 bit
+dấu


Module Analog in
Cung cấp áp hay dòng phụ thuộc số nhị phân phụ hai
• SM332 AO 4*12 bit: 4 ngõ ra dòng hay áp độ phân giải 12 bit, thời gian
chuyển đổi 0.8 ms .
• SM 332 AO 2*12 bit
• SM 332 AO 4*16 bit
Module Analog In/Out
• SM 334; AI 4/AO 2 * 8 Bit
• SM 334; AI 4/AO 2* 12 Bit

Module ghép nối (IM)
Module IM360 gắn ở rack 0 kế CPU dùng để ghép nối với module IM361
đặt ở các rack 1, 2, 3 giúp kết nối các module mở rộng với CPU khi số
module lớn hơn 8. Cáp nối giữa hai rack là loại 368. Trong trường hợp chỉ
có hai rack, ta dùng loại IM365


Module có chức năng điều khiển riêng (FM)
• FM350-1 : đếm xung một kênh
• FM350-2 : đếm xung tám kênh
• FM351, 353, 354, 357-2 : điều khiển định vị
• FM352: bộ điều khiển cam điện tử
• FM355: bộ điều khiển hệ kín

Module phục vụ truyền thơng (CM)

Module phục vụ truyền thông trong mạng giữa các PLC với nhau hoặc
giữa PLC với máy tính

1.2.2.Cấu trúc bộ nhớ
Cấu trúc bộ nhớ
Bộ nhớ gồm 48KB RAM, 48KB ROM, khơng có khả năng mở rộng và tốc độ
xử lý gần 0.3ms trên 1000 lệnh nhị phân, bộ nhớ được chia trên các vùng:
+ Vùng chứa chương trình ứng dụng:
- OBx (Organisation block): Miền chứa chương trình tổ chức, trong đó:
- Khối OB1: Khối tổ chức chính, mặc định, thực thi lặp vịng. Nó được bắt
đầu khi q trình khởi động hồn thành và bắt đầu trở lại khi nó kết thúc.
- Khối OB10 (Time of day interrupt): được thực hiện khi có tín hiệu ngắt thời
gian.
- Khối OB20 (Time delay interrupt): được thực hiện sau 1 khoảng thời gian
đặt trước.
- Khối OB35 (Cyclic Interrupt): khối ngắt theo chu kì định trước
- Khối OB40 (Hardware Interrupt): được thực hiện khi tín hiệu ngắt cứng xuất
hiện ở ngõ vào I124.0 I124.3
- FC (Function): Miền chứa chương trình con được tổ chức thành hàm có
biến hình thức để trao đổi dữ liệu với chương trình đã gọi nó, được phân


biệt bởi các số ngun. Ví dụ: FC1, FC7, FC30ngồi ra cịn có các hàm SFC
là các hàm đã được tích hợp sẵn trong hệ điều hành.
- FB (Function Block): tương tự như FC, FB còn phải xây dựng 1khối dữ liệu
riêng gọi là DB (Data Block) và cũng có các hàm SFB là các hàm tích hợp
sẵn trong hệ điều hành.
+ Vùng chứa các tham số hệ điều hành và chương trình ứng dụng:
- I (Process image input): Miền bộ đệm dữ liệu các ngõ vào số. Trước khi
bắt đầu thực hiện chương trình, PLC sẽ đọc tất cả giá trị logic của các cổng

vào rồi cất giữ chúng trong vùng I. khi thực hiện chương trình CPU sẽ sử
dụng các giá trị trong vùng I mà không đọc trực tiếp từ ngõ vào số.
- Q (Process image output): tương tự vùng I, miền Q là bộ đệm dữ liệu cổng
ra số. Khi kết thúc chương trình, PLC sẽ chuyển giá trị logic của bộ đệm Q
tới các cổng ra số.
- M (Memory): Miền các biến cờ. Do vùng nhớ này không mất sau mỗi chu
kỳ quét nên chương trìng ứng dụng sẽ sử dụng vùng nhớ này để lưu giữ
các tham số cần thiết. Có thể truy nhập nó theo bit (M), byte (MB), theo từ
(MW) hay từ kép (MD).
- T (Timer): Miền nhớ phục vụ bộ thời gian bao gồm việc lưu trữ các giá trị
đặt trước (PV-Preset Value), các giá trị tức thời (CV-Current Value) cũng
như các giá trị logic đầu ra của Timer.
- C (Counter): Miền nhớ phục vụ bộ đếm bao gồm việc lưu giữ các giá trị đặt
trước (PV-Preset Value), các giá trị tức thời (CV-Current Value) cũng như
các giá trị logic đầu ra của Counter.
- PI: Miền địa chỉ cổng vào của các module tương tự (I/O External input).
Các giá trị tương tự tại cổng vào của module tương tự sẽ được module đọc
và chuyển tự động theo những địa chỉ. Chương trình ứng dụng có thể truy
cập miền nhớ PI theo từng byte (PIB), từng từ (PIW) hoặc theo từng từ kép
(PID).
- PQ: Miền địa chỉ cổng ra của các module tương tự (I/O External output).
Các giá trị tương tự tại cổng vào của module tương tự sẽ được module đọc
và chuyển tự động theo những địa chỉ. Chương trình ứng dụng có thể truy
cập miền nhớ PI theo từng byte (PQB), từng từ (PQW) hoặc theo từng từ
kép (PQD).
+ Vùng chứa các khối dữ liệu, được chia thành 2 loại:


•

•

DB (Data block): Miền chứa các dữ liệu được tổ chúc thành khối. Kích
thước hay số lượng khối do người sử dụng qui định. Có thể truy nhập miền
này theo từng bit (DBX), byte( DBB), từng từ (DBW), từ kép (DBD).
L (Local data block): Miền dữ liệu địa phương, được các khối chương trình
OB, FC, FB tổ chức và sử dụngcho các biến nháp tức thời và trao đổi dữ
liệu của biến hình thức với những khối đã gọi nó. Tồn bộ vùng nhớ sẽ bị
xố sau khi khối thực hiện xong. Có thể truy nhập theo từng bit (L), byte
(LB), từ LW), hoặc từ kép (LD).

Vùng nhớ các đầu vào I
- Tại thời điểm đầu tiên mỗi vòng quét PLC lấy tín hiệu từ các đầu vào và
ghi các giá trị tương ứng vào vùng nhớ đầu vào.
- Truy nhập: Kiểu: Bit I[địa chỉ byte].[địa chỉ bit] I0.1
Byte, word, Double word I[kích thước][địa chỉ byte đầu tiên]
Ví dụ: IB4, IW1, ID2

Vùng nhớ các đầu ra Q
- Trong quá trình thực hiện các cơng việc trong một vịng qt (bao gồm cả
chương trình điều khiển), PLC sẽ ghi các giá trị tơơng ứng của các vào vùng
nhớ này, cuối vòng quét PLC sẽ gửi các giá trị này đến các đầu ra tương
ứng.
- Truy nhập: Kiểu: Bit Q[địa chỉ byte].[địa chỉ bit] Q0.0
Byte, word, Double word Q[kích thước][địa chỉ byte đầu tiên]
Ví dụ: QB2, QW1, QD4

Vùng nhớ M
- Các ơ nhớ thuộc vùng nhớ (M) dùng để lơu trữ trạng thái của q trình
hoạt động hoặc các thơng tin điều khiển khác.

- Truy nhập:Kiểu: Bit M[địa chỉ byte].[địa chỉ bit] M10.1
Byte, Word, Double word M[kích thước][địa chỉ byte đầu tiên]
Ví dụ: MB20, MW8, MD6

Vùng nhớ thời gian T
- Mỗi bộ thời gian có hai giá trị được lưu trữ trong vùng nhớ T: Giá trị đếm
thời gian hiện tại (16 bit), và giá trị bit timer (1 bit).


- Truy nhập: T [số thứ tự bộ timer] T3

Vùng nhớ bộ đếm C
- Mỗi bộ đếm có hai giá trị được lơu trữ trong vùng nhớ C: Giá trị đếm hiện
tại (kiểu BDC, 12 bit), và giá trị bit counter (1 bit).
- Truy nhập: C [số thứ tự bộ timer] C1

Vùng nhớ các đầu vào, đầu ra Analog AI, AQ
- PLC chuyển đổi một giá trị điện áp (hoặc dòng điện) thành một số nhị phân
(12 bit) lưu trữ trong vùng nhớ analog (hoặc ngược lại).
- Cách truy nhập với tín hiệu vào: PI[kích thước][địa chỉ byte đầu tiên]
Ví dụ: Truy nhập: Kiểu: Byte, Word, Double word
PIB20, PIW8, PID6
- Cách truy nhập với tín hiệu ra: PQ[kích thước][địa chỉ byte đầu tiên]
Ví dụ: Truy nhập: Kiểu: Byte, Word, Double word
PQB20, PQW8, PQD6

Vùng nhớ của các khối dữ liệu DB
- Mở khối dữ liệu DB hoặc DI bằng lệnh OPN
Ví dụ: OPN DB 1 // Mở khối dữ liệu DB (Open data Block)
Hoặc OPN DI 1 // Mở khối dữ liệu DI (Open instance data Block)

- Mở một bít trong khối dữ liệu DBX
Ví dụ: A DB3.DB 0.5 // mở bit số 5 của byte 0 trong khối dữ liệu DB3
- Mở một Byte, một WORD hoặc một một DW trong khối dữ liệu DBx
Ví dụ: L DB3. DBB2 // chỉ tới Byte 2 trong khối dữ liệu DB3
L DB3. DBW2 // chỉ tới WORD 2 trong khối dữ liệu DB3
L DB. DBD2 // chỉ tới DWORD 2 trong khối dữ liệu DB3

Vùng nhớ trong các khối chương trình OB, FBx và FCx
- Chỉ 1 bit
Ví dụ: A L0.2// chỉ bít số 2 của Byte 0 trong miền dữ liệu địa phương
- Chỉ một Byte
Ví dụ: L LB0 // chỉ byte 0 trong miền dữ liệu địa phương


1.3.Bộ điều khiển logic S7-300 CPU 315-2PN/DP
CPU 315-2PN/DP
• CPU có bộ nhớ chương trình trung bình đến lớn và số lượng kết cấu
sử dụng tùy chọn trong công cụ kỹ thuật SIMATIC
• Khả năng xử lý cao bài tốn nhị phân và dấu chấm động
• Được sử dụng như bộ điều khiển trung tâm trong dây chuyền sản
xuất
• Có 2 cổng truyền thơng PROFINET (cổng RJ45)
• Bộ điều khiển PROFINET IO để điều khiển cấu trúc vào ra phân tán
trên PROFINET
• Thiết bị PROFINET I kết nối với CPU như thiết bị tích hợp
PROFINET
• dưới một SIMATIC hoặc bộ điều khiển PROFINET IO thuộc bên thứ
3
• Bộ phận tự động hóa cơ bản trên PROFINET
• PROFINET Proxy là thiết bị thông minh thuộc PFOFIBUS trong thành

phần cơ bản của tự động hóa
• Tích hợp web sever với các tùy chọn tạo ra các trang web do người
dùng xác định
• Hỗn hợp giao diện truyền thông MPI và PRIFIBUS DP


1.4.Sơ đồ đấu dây của mô đun SM 322
*Wiring and block diagrams of SM 322; DO 16 x DC 24 V/0.5 A High Speed

*Wiring and block diagram of SM 322 DO 16 x AC120/230 V/1 A


Phần 2:Tổng quan về PLC S7-1500
2.1.Giới thiểu tổng quan về PLC S7-1500

2.1.1.Tổng quan
•
•
•
•

Mơ hình nhỏ gọn, có khả năng mở rộng module, tất cả được bảo vệ
dưới chuẩn IP20.
Giải pháp hệ thống cho nhiều ứng dụng tự động hóa.
Hiệu suất cao nhất trong tồn bộ hệ thống plc siemens.
Cấu hình duy nhất trong TIA với STEP 7 Professional V12 trở lên.

2.1.2. Hiệu suất
•
•

•
•
•

Gia tăng hiệu suất thơng qua:
Thực hiện lệnh nhanh hơn
Mở rộng ngôn ngữ
Các kiểu dữ liệu mới
Cổng bus truyền dữ liệu nhanh hơn.
Tạo mã tối ưu

2.1.3. Truyền thơng
•

PROFINET IO (cơng tắc 2 cổng) làm giao tiếp tiêu chuẩn;

•

Từ CPU 1515-2 PN, một hoặc nhiều giao tiếp PROFINET được tích
hợp bổ sung, ví dụ: để tách mạng, kết nối thêm các thiết bị
PROFINET hoặc để truyền thông tốc độ cao như một I-Device

•

OPC UA Data Access Server làm tùy chọn runtime để kết nối dễ


dàng với SIMATIC S7-1500 trong các thiết bị / hệ thống của bên thứ ba.
•

Có thể mở rộng với các mô-đun truyền thông cho các hệ thống bus và
kết nối điểm-điểm

2.1.4. Cơng nghệ tích hợp
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

PROFINET IO (cơng tắc 2 cổng) làm giao tiếp tiêu chuẩn;
Từ CPU 1515-2 PN, một hoặc nhiều giao tiếp PROFINET được tích
hợp bổ sung, ví dụ: để tách mạng, kết nối thêm các thiết bị
PROFINET hoặc để truyền thông tốc độ cao như một I-Device
OPC UA Data Access Server làm tùy chọn runtime để kết nối dễ
dàng với SIMATIC S7-1500 trong các thiết bị / hệ thống của bên thứ ba.
Có thể mở rộng với các mô-đun truyền thông cho các hệ thống bus và
kết nối điểm-điểm
Điều khiển chuyển động được tích hợp mà khơng cần thêm các module
bổ sung:
Các khối chuẩn hóa (PLCopen) cho kết nối tín hiệu tương tự
và PROFIdrive
Chức năng điều khiển chuyển động hỗ trợ điều khiển tốc độ,trục định vị,
hoạt động đồng bộ tương đối (đồng bộ hóa mà khơng có đặc tả vị trí

đồng bộ) cũng như các bộ mã hố bên ngồi, cam và đầu dị.
Các chức năng điều khiển chuyển động mở rộng như hoạt động đồng
bộ tuyệt đối (đồng bộ với đặc điểm kỹ thuật của vị trí đồng bộ)và
camera cũng được tích hợp trong CPU cơng nghệ.
Chức năng dị tìm tồn diện cho tất cả các tags CPU để chẩn đoán
theo thời gian thực và phát hiện lỗi lẻ tẻ nhằm vận hành có hiệu
quả và tối ưu hóa nhanh chóng của thiết bị lái và điều khiển.
Các chức năng kiểm soát tối đa.
Các chức năng bổ sung thơng qua các module cơng nghệ hiện có

Tích hợp an tồn
•
•

Bộ điều khiển Failsafe SIMATIC S7-1500 (T) Failsafe để xử lý các
chương trình theo các tiêu chuẩn an tồn.
Bảo vệ người và máy móc trong một khn khổ của 1 hệ thống
hồn chỉnh

An ninh tích hợp


•
•

•
•
•
•
•

•

Bảo vệ dữ liệu bằng cách tạo mật khẩu nhằm chống lại việc
tự ý đọc và sửa đổi các khối chương trình.
Bảo vệ sao chép để chống lại việc sao chép trái phép các
khối chương trình với chức năng bảo vệ bản sao, các khối
riêng biệt trên thẻ nhớ SIMATIC có thể được gắn với số
sê-ri của nó để khối chỉ có thể chạy khi đã lắp thẻ nhớ được
cấu hình vào CPU.
Khái niệm quyền với bốn mức uỷ quyền khác nhau:
Các quyền truy cập khác nhau có thể được gán cho các nhóm
người sử dụng khác nhau. Mức bảo vệ cấp độ 4 làm cho nó có
thể hạn chế giao tiếp với các thiết bị HMI.
Bảo vệ thao tác cải tiến:
Bảo vệ để sử dụng Ethernet CP (CP 1543-1):
Bảo vệ truy cập bổ sung bằng tường lửa
Thiết lập kết nối VPN an toàn.

2.1.5.Thiết kế
Bộ điều khiển:
Thiết kế đơn giản làm cho SIMATIC S7-1500 trở nên linh hoạt và thân
thiện với mơi trường.
•

Cổng kết nối được tích hợp ở các mặt bên. Nhờ vậy các module có thể
lắp vào CPU một cách dễ dàng, vừa tiết kiệm không gian vừa tiết kiệm
thời gian lắp đặt và mang lại vẻ mỹ quan cho hệ thống.

•

Các CPU và module s7_1500 được lắp trên đường rail riêng của nó với
các độ dài khác nhau.Một loạt các thành phần tiêu chuẩn như thiết bị
đầu cuối bổ sung, thiết bị ngắt mạch nhỏ hoặc các rơ le nhỏ có thể bị
hỏng nếu đường ray DIN khơng thích hợp.

•

Đường dây tin cậy và thân thiện:

•

Các tín hiệu I / O được kết nối nhờ front connertor 40 chân. Việc mã


hố cơ học giữa mơ đun tín hiệu và đầu nối front connector giúp ngăn
cản sự phá hủy thiết bị do vơ tình chèn sai.
•

Việc kết nối dây cho front connector thì đơn giản, dễ dàng thay đổi
vị trí.

•

Các front connectors có sẵn các phiên bản với các đầu nối kiểu vít
hoặc các đầu nối đẩy.Cả hai phiên bản đều cho phép kết nối dây có mặt
cắt ngang cốt từ 0.25 mm2 đến 1.5 mm2 (AWG 24 đến AWG 16).

•

Ngồi ra, hệ thống dây thơng qua TOP Connect cũng có sẵn cho các

mơ-đun tín hiệu số.Nó cho phép kết nối nhanh chóng và rõ ràng với
cảm biến và thiết bị truyền động từ trường cũng như các dây đơn giản
trong tủ điều khiển.

•

Đối với các mơ đun tương tự, màn chắn có thể được lắp trực trực tiếp
trên mơ đun; một bộ kết nối lá chắn có thể được cài đặt để module này
kết nối với CPU.

•

Thiết lập trạm biến đổi và mở rộng:

•

Mơ đun tín hiệu và mơđun truyền thơng có thể được chèn vào bất kỳ
cách nào mà khơng có hạn chế.Hệ thống sẽ tự cấu hình.

•

Cấu hình tối đa bao gồm CPU với 31 môđun (30 môđun+1 nguồn điện).

•

Kích thước nhỏ gọn:

•

Cài đặt linh hoạt

Mơ đun I / O
Các loại mơ-đun sau đây có sẵn để sử dụng trên SIMATIC S7-1500 / ET
200MP:
•

Các mơ đun đầu vào kỹ thuật số chuẩn và fail-safe

•

Các mơ đun đầu ra kỹ thuật số chuẩn và fail-safe

•

Mơ-đun đầu vào / đầu ra số

•

Mơ đun đầu vào tương tự

•

Mơ đun đầu vào / đầu ra tương tự

•

Mơ đun đầu ra tương tự

•

Bao gồm các mơ đun analog tốc độ cao (HS) với thời gian thực hiện
cơ bản là 62,5 μs, bất kể số lượng các kênh kích hoạt

•

Các mơ-đun cơng nghệ để đếm và định vị

•

Mơđun truyền thơng cho kết nối điểm-điểm và kết nối bus

Có nhiều lớp mơ đun khác nhau để cung cấp cho người dùng khả năng
mở rộng tối ưu trong ứng dụng của họ. Các lớp mơ đun này bao gồm:
• BA (cơ bản): Mơ đun đơn giản, hiệu quả, khơng có chẩn đốn và khơng
có thơng số
• ST(Tiêu chuẩn):Các mơ-đun với chẩn đốn cụ thể cho bản thân
nó hoặc nhóm tải, và nếu có, với các thơng số; cho các mơ-đun
tương tự: độ chính xác 0,3%.
• HF (Tính năng Cao): Các mơ-đun với chẩn đốn kênh cụ thể và cài
đặt tham số;cho các mơ-đun tương tự: độ chính xác 0,1%, tăng lớp
bảo vệ và cách ly điện.
• HS (High Speed): Các mơ đun với bộ lọc và thời gian chuyển đổi
rất ngắn cho các ứng dụng rất nhanh; ví dụ. 8-kênh mơ-đun tương
tự với thời gian thựchiện cơ bản là 62,5 μs, bất kể số lượng các
kênh kích hoạt. hiện cơ bản là 62,5 μs, bất kể số lượng các kênh
kích hoạt.


Phụ kiện cho các module I / O:

•

Phiếu ghi nhãn:
Để chèn vào các mô-đun I / O (10 tờ DIN A4 với 10 dải, được
preperforated, để in bằng máy in laser chuẩn, có màu: Al xám)

•

Kết nối bảo vệ:
Sẵn có cho hệ thống SIMATIC S7-1500 (các module tương tự và các
module công nghệ). Điều này bao gồm một phần tử nạp 24 V DC, một kẹp
lá chắn, và một thiết bị đầu cuối lá chắn phổ. Loại thứ hai được thiết kế sao
cho nó có thể được sử dụng cho một dây cáp mỏng, một vài đường dây
cáp mỏng, hoặc một đường dây cáp dày. Sự cách ly liên tục các tín hiệu
truyền 24 V DC và tín hiệu đo cũng như kết nối trở kháng thấp giữa lá chắn
và cáp tín hiệu đảm bảo độ ổn định cao của EMC với khả năng chống
nhiễu cao.
Front connector với 40 chân đồng nhất.

•

Các phụ kiện khác như front door (miếng chắn trước) của môđun I / O
hoặc các đầu nối U connector cho bus nối sau tự lắp ráp.

2.1.6. Ứng dụng
SIMATIC S7-1500 là hệ thống điều khiển mô đun cho nhiều ứng dụng tự
động hóa
Thiết kế mơ-đun và hệ thống quạt có sẵn, các cấu trúc phân tán đơn giản
và xử lý thuận tiện làm cho SIMATIC S7-1500 trở thành giải pháp hiệu quả
và thân thiện với người sử dụng trong đa dạng các công việc. Các lĩnh vực

ứng dụng của SIMATIC S7-1500 bao gồm:
• Máy móc đặc biệt
• Máy dệt
• Máy đóng gói
• Kỹ thuật cơ khí tổng hợp
• Xây dựng bộ điều khiển
• Sản xuất máy cơng cụ
• Hệ thống lắp đặt
• Ngành điện / điện tử và ngành nghề có tay nghề.
• Nước / nước thải
• F&B


2.2.Bộ điều khiển PLC S7-1500,CPU 1516-3PN/DN

2.2.1. Cấu tạo
Các tính năng của CPU 1516-3 PN/DP
• Bộ xử lý mạnh mẽ:
• CPU đạt được thời gian thực hiện lệnh thấp hơn tới 10ns trên mỗi
lệnh nhị phân
• Bộ nhớ cơng việc lớn:
• 1MB cho chương trình,5MB cho dữ liệu
• Thẻ nhớ SIMATIC làm bộ nhớ tải cho phép các chức năng bổ sung
như datalog và lưu trữ
• Khả năng mở rộng linh hoạt:
• Cấu hình một tầng với tối đa 32 mơ đun(CPU+31 mơ đun)
• Hiển thị với các chức năng cho:
+ Hiển thị thông tin tổng quan như địa chỉ IP cảu giao diện thích hợp,
tên trạm,chỉ định cấp cao hơn,chỉ định vị trí,.v.v..
+ Hiển thị và xác nhận tin nhắn chẩn đốn và người dùng

+ Hiển thị thơng tin mơ đun
+ Hiển thị cài đặt hiển thị
+ Hiển thị logo có thể xác định người dùng


+ Cài đặt địa chỉ IP
+ Cài đặt ngày và giờ
+ Lựa chọn chế độ vận hành
+ Đặt lại CPU về cài đặt gốc
+ Sao lưu và khôi phục dự án
+ Tắt/bật màn hình
+ Kích hoạt các cấp bảo vệ
• Giao diện PROFINET I/O IRT phân tán qua PROFINET
• Giao diện PROFINET để tách mạng
• Giao diện PROFINET I/O DP phân tán qua PROFINET
Thông số kỹ thuật DataSheet