紧凑型 CPU 的工艺功能SIMATIC S7-1500 紧凑型 CPU中，集成有各种工艺功能。功能 值 描述6 个高速计数器 高达 100 kHz 适用于脉冲和增量式编码器频率测量 0.04 Hz 到400kHz周期持续时间测量 2.5 μs 到 25 s速度测量 取决于测量间隔和信号分析用户定义单位脉宽调制（PWM 输出） Zui多4 个（高达100 kHz）在数字量输出处，输出既定周期但负载因数可变的信号。示例：PID控制优化干燥过程自动化任务：用于在生产镜子过程中干燥玻璃窗格的温度控制系统的开发。特性：干燥过程是镜面镀银中的一个关键阶段。这是zuijia产品质量的决定性因素。镀银过程中，玻璃窗格首先经过化学溶液处理，然后在预先加热的烤箱中烘干。温度控制在干燥过程中起到关键作用。解决方案：使用PID 控制器控制干燥烤箱的温度。烤箱里的每一盏红外线灯的灯丝都采用独立远程控制，之前只能通过手动控制来实现。优势SIMATICS7-1500 CPU 的集成控制器 PID 控制具有以下优势：• zuijia控制性能功能 值 描述脉冲串输出 (PTO 输出)Zui多 4 个（高达100 kHz）输出位置信息。如，激活步进电机驱动装置或仿真增量式编码器频率输出 高达 100 kHz高频率精准指定频率值优势与其他 SIMATIC S7-1500 CPU 相比，紧凑型 CPU 可在小空间内提供附加价值：• 将 CPU与显示屏和输入/输出结合到一个外壳中• 尺寸紧凑、高性能• 集成了计数、测量和定位等重要的工艺功能• 与 CPU和模块的模块化系统相比，更加经济高效• 节省空间的设计• 可通过 SIMATIC S7-1500 输入与输出模块扩展5.8.4计数、测量和定位工艺功能模块西门子功能强大的各类工艺模块可自动完成各种工艺任务，有效降低 CPU的负载。下表列出了用于计数、测量和定位检测的各种工艺功能模块。简称 TM Count 2x24V TM PosInput 2订货号6ES7550-1AA01-0AB0 6ES7551-1AB01-0AB0手册可连接的编码器 增量式信号编码器，24V，非对称，脉冲式编码器，带/不带方向信号脉冲编码器，正向/反向RS422 增量式编码器（5 V差分信号），脉冲式编码器，带/不带方向信号脉冲式编码器，正向/反向juedui值编码器 (SSI)Zui大计数频率 200 kHz800kHz，具有四倍频脉冲1 MHz4 MHz，具有四倍频脉冲造就高质量的Zui终产品• 干燥烤箱的灵活性高•借助用于实现zuijia控制性能的自动控制参数优化，节省了时间并简化了调试更多信息有关 SIMATIC S7-1500 PID控制的详细说明，请参见《SIMATIC S7-1200 和 S7-1500 PID控制》SIMATIC S7-1200 和S7-1500 PID 控制简称 TM Count 2x24V TM PosInput 2集成 DI 每个计数器通道 3个数字量输入，用于• 启动• 停止• 捕获• 同步每个计数器通道 2 个数字量输入，用于• 启动• 停止• 捕获• 同步集成 DQ 2个数字量输出，用于比较器和限值2 个数字量输出，用于比较器和限值计数功能比较器可调整的计数范围，增量式位置检测比较器可调整的计数范围，增量式和juedui式位置检测测量功能频率脉冲周期速度频率脉冲周期速度优势计数、测量和定位工艺功能模块具有以下优势：•利用高分辨率快速及时地检测到事件，从而实现较高的生产率和产品质量• 可实现快速计数、测量和定位的硬件级信号处理，适合各种传感器• 可在STEP 7 中对工艺功能进行简单设置与调试• 可在 SIMATIC S7-1500 和 ET 200MP 分布式 I/O系统中集中使用• 借助不同的硬件中断实现快速响应基于时间的 IO 工艺功能模块基于时间的 IO模块可达到Zui高的精度和速度，而无需考虑控制器和现场总线性能。基于时间的 IO模块可在jingque定义的响应时间内输出信号。在既定时间内完成 I/O 信号的处理。下表列出了基于时间的 IO工艺模块的基本特性。与工艺对象“Output cam”和“Cam track”一同使用时，TM 定时器 DID可确保高精准的凸轮输出。与工艺对象“Measuringinput”一同使用时，TM 定时器 DID可确保高精准的产品传输检测。可连接的编码器 24 V 增量式编码器，信号 A 和 B24 V 脉冲编码器，带信号Zui大计数频率 200kHz，四倍频检测功能集成 DI 多达 8 个数字量输入，具有以下功能：• 每个循环Zui多 2 个时间戳（精度 1 µs）• 32x过采样• 计数功能，高达 50 kHz• 增量式编码器采集，二相移跟踪• 可组态输入滤波器进行干扰抑制集成 DQ 多达 16个数字量输出，具有以下功能：• 每个循环Zui多 2 个时间戳（精度 1 µs）• 32x 过采样• 脉宽调制输出• 可组态替换值（按DQ）诊断中断 ✓硬件中断 ---等时同步模式 √（时间戳和细分采用功能所必需）优势基于时间的 IO 工艺功能模块具有以下优势：•满足对精度和速度的严格要求，独立于 CPU 和现场总线• 可在 1 微秒内jingque读入和输出信号•jingque定义响应时间，与应用周期无关• 典型使用：作为探针，对定量液体进行凸轮控制、长度测量和时间测量称重工艺的工艺模块工艺模块SIWAREX WP521 和 SIWAREX WP522 用于对称重变送器中称重信号进行采集和处理。该模块可连接一个秤(WP521)，也可分别连接两个秤 (WP522)。SIWAREX模块可提供较高的称重精度。下表列出了称重工艺中各工艺模块的主要特性。简称 TM 电子称重系统 SIWAREX WP521 STTM电子称重系统 SIWAREX WP522 ST订货号 7MH4 980-1AA01 7MH4 980-2AA01手册称重通道 1个通道 2 个通道接口 RS 485，带有 Modbus RTU 或连接远程显示器（每个通道）以太网接口，支持 SIWATOOL协议和 Modbus TCP/IP（两个通道均为1）集成数字量输入 DI 3x24VDC集成数字量输出 D负载单元连接 DMS 负载单元，6 线制或 4 线制连接技术（每个通道），1 到 4 mV/V功能 •提供重物调节或自动调节• 3 个限值• 空重• 设置为零• 跟踪• 使用 SIWATOOL 进行调试（PC 维护工具）系统概述5.8工艺功能自动化系统152 系统手册, 11/2023, A5E03461186-AL简称 TM 电子称重系统 SIWAREXWP521 STTM 电子称重系统 SIWAREX WP522 ST诊断中断 ---硬件中断 √（可组态）优势SIMATICS7-1500 的称重模块 SIWAREX 具有以下优势：• 无缝集成简单称重应用，例如 SIMATIC S7-1500中的平台和料斗秤• 用于液位监视，例如筒仓和油舱• 可在 SIMATIC S7-1500 和 ET 200MP 分布式 I/O系统中集中使用• 用于设置一台称的 SIWAREX WP521 ST• 用于设置两台称的 SIWAREX WP522 ST，与WP521 ST 的空间要求相同• Internet 上的免费示例应用，用于快速实现客户或行业特定解决方案工艺模块 TMNPU工艺模块 TM NPU可使用 TM NPU 工艺模块实现基于人工智能的应用。工艺模块 TM NPU 用于 S7-1500自动化系统/ET 200MP 分布式 I/O 系统。集成式 AI 处理器（AI - 人工智能）可处理所连接传感器传来的大量数据以及CPU 用户程序传来的数据。并可通过 TM NPU 的集成 USB 接口连接传感器，例如：摄像头或麦克风。对于固件版本为 V1.0.0的 TM NPU，可使用英特尔的 RealSense D435 型号 USB 摄像头。提供的数据在 TM NPU中通过神经网络进行高速处理。TM NPU 通过背板总线将处理结果发送到 CP，随后 CPU 会评估用户程序中的数据。典型应用领域：•生产车间内的目视质量检查• 拾取和放置应用• 图像引导机器人系统工艺模块 TM MFP工艺模块 TM MFPTMMFP（工艺模块多功能平台）是不包含在 CPU 控制任务中的 IT应用模块。例如，工艺模块处理所连接的摄像头或机器人系统的数据以及来自 CPU 用户程序的数据。TM MFP 预装有基于 Linux的操作系统 SIMATIC Industrial OS (IndOS)。内置处理器的裸片图形处理单元 (GPU) 能够运行和加快 AI例程。这可实现快速高效地处理大量数据并优化过程。工艺模块支持 Docker 软件（默认不预装），用于以 bin的形式将软件和算法加载到 TMMFP 中等典型应用领域：• SIMATIC 控制器的边缘计算• 已连接传感器（例如摄像头）的数据处理•AI 例程的执行和加速优势• 支持gaoji语言的应用程序，例如 C、C++ 或 Python•快速高效地处理大量数据电源根据工厂规模，确定所需的自动化系统电源。SIMATIC S7-1500 CPU通过负载电源或系统电源进行供电。为背板总线供电的系统电源集成在 CPU中。根据具体系统组态，Zui多可使用两个附加系统电源模块，对集成的系统电源进行扩展。如果工厂具有较高的电力要求（如，I/O负载组），则可额外连接负载电源。下表列出了 SIMATIC S7-1500 自动化系统的两个电源的主要差异：电源 说明负载电流电源(PM) 为 S7-1500 系统组件提供 24 V DC 电压，如 CPU、系统电源 (PS)、I/O 模块的 I/O电路以及各种传感器和执行器。负载电源可直接安装在 CPU 的左边（不连接背板总线）如果通过系统电源为背板总线供电，则可选择通过 DC24 V 为 CPU 或接口模块供电。系统电源 (PS) 仅提供内部所需的系统电压。为部分模块电子元件和 LED指示灯供电。此外，PS 60W 24/48/60V DC HF 会保留整个 CPU工作存储器的保持性。带有负载电源和系统电源的系统组态示例下图显示了带有负载电源和附加系统电源时的系统组态。为了确保背板总线可为各模块提供充足的电量，需要对提供的电量与TIA Portal 工程组态系统或 TIA Selection Tool中所需的电量进行比较。在早期的规划阶段，需确保为背板总线提供的供电电量始终大于或等于消耗的电量。系统电源模块系统电源通过背板总线为S7-1500模块的内部电子元件供电。下表列出了可用的系统电源模块负载电源模块负载电源可自动选择输入电压的范围。基于其完美的设计和强大的功能，是SIMATIC S7-1500控制器的zuijia选择。下表列出了可用的负载电源模块连接元件和系统接线前连接器和屏蔽触点前连接器用于接线 I/O 模块。对于支持EMC 标准信号的模块（如，模拟量模块和工艺模块），接线前连接器时还需要一个屏蔽触点。使用螺钉型端子和直插式端子时，这些前连接器可连接35 mm 模块；使用直插式端子时，可连接 25 mm 模块。25 mm 模块的前连接器包含在 I/O模块的交付清单中。这些前连接器通过一个直插式供电元件，即可为模拟量模块提供 24 V DC的电压。屏蔽触点包括屏蔽支架和屏蔽端子。屏蔽支架与屏蔽端子一同使用时，可在Zui短的安装时间内实现模块层级屏蔽线的低阻抗连接。屏蔽触点的安装无需使用工具。这些元件（供电元件、屏蔽支架和屏蔽端子）均包含在模块的供货清单中。带螺钉型端子的35 mm 前连接器带直插式端子的 35 mm 前连接器带直插式端子的 25 mm 前连接器前连接器屏蔽支架屏蔽线夹图 5-24前连接器的型号（带有/不带屏蔽功能）U 型连接器各模块通过 U 型连接器进行互连。U 型连接器用于在模块间建立机械和电气连接。U型连接器包含在 I/O 模块的交付清单中。