系统自动生成系统诊断消息，并通过 PG/PC、 HMI设备、Web 服务器或集成的显示屏输出这 些消息。CPU 处于 STOP 模式时，也会报告系统 诊断信息。使用 Web服务器，可通过网络对 CPU 数据进行 访问。可进行长距离的评估、诊断和修 改。无 STEP 7 时也可以实现监视和评估；仅需一个 Web 浏览器。请确保采取了适当措施（例 如，限制网络访问、使用防火墙等），防止 CPU遭受恶意入侵。跟踪功能支持诊断和/或优化用户程序。 通过轨迹和逻辑分析器功能，可记录设备变量并 评估相应记录。例如，变量为 CPU的驱动参数 或系统和用户变量。 设备将保存记录结果。如果需要，可读取并yongjiu 保存记录结果（使用组态系统 (ES)）。轨迹和逻辑分析器功能适用于监视高度动态的过 程。 跟踪记录也可以通过 Web 服务器进行显示。OPC UA 凭借 OPCUA，可通过与供应商无关的开放通信 协议进行数据交换。CPU 可用作 OPC UA 服务 器。该 CPU 用作 OPC UA服务器时，可与 OPC UA 客户端通信。 通过 OPC UA 配套规范，可独立于制造商统一指定方法。借助指定的方法，您可以更轻松地将来 自不同制造商的设备集成到您的工厂和生产过程 中。组态控制通过组态控制，可基于硬件的一个已组态Zui大组 态，来运行各种实际硬件配置。这表示，可使用 单个项目来运行/组态不同的机器组态形式，特别是在成批机器制造方面。RT（实时） 相对于标准报文，RT 优先处理 PROFINET IO 报文。这可以确保自动化技术中要求的确定性。在 该过程中，数据通过优先的以太网报文来传输。IRT（等时实时） 在发送时钟内，系统为 IRT数据预留有一定带 宽。预留带宽可确保按时间同步间隔传送 IRT 数 据，而不受其它高网络负载（如：TCP/IP 通信或其它实时通信）的影响。可通过 IRT 实现确定性 Zui大的更新时间。IRT 可用于等时同步应用中。等时同步模式等时同步模式系统属性获取测量值和过程数据以 及处理信号（在固定的系统时钟内）。等 时同步模式不但可以大幅提高控制质量，还提高了生产制造的精度。等时同步模式将 过程响应时间发生波动的可能性降至Zui低。可保 证时间的处理过程能够实现更高的机器周期。MRP（介质冗余协议） 可通过介质冗余协议建立冗余网络。冗余传输链 路（环网拓扑结构）可确保在一条传输链路出现故障时，使用备用通信路径。作为该冗余网络一 部分的 PROFINET 设备形成 MRP 域。 可使用 MRP 来实现 RT 操作。MRPD（支持有计划复 制的介质冗余） MRP 扩展功能 MRPD 的优势在于，环网中的某 台设备或线路发生故障时，其它所有设备可继续使用 IO 数据而不会发生中断且更新时间较短。 MRPD 基于 IRT 和 MRP。要实现短更新时间的介 质冗余，环网中的PROFINET 设备需双向发送数 据。设备在两个环网端口接收该数据，从而节省 了重新组态时间。 共享设备 “共享设备”功能允许 IO设备的模块或子模块在 不同的 IO 控制器中进行划分。大型或分布较广 的分布式系统经常使用数量众多的 IO 控制器。如果不使用“共享设备”功能，I/O 设备的每个 I/O 模块都会分配给同一个 IO 控制器。如果在物理 上彼此接近的传感器必须向不同的IO 控制器提 供数据，则需要多个 IO 设备。“共享设备”功能 允许 IO 设备的模块或子模块在不同的 IO 控制器中进行划分，实现了灵活的自动化概念。例 如，可以将物理上彼此接近的各 I/O 模块集成在 一个 IO设备中。PROFIenergy 是基于 PROFINET 的数据接口，用 于统一关闭用电设备，并在暂停期间进行充分协调，而无需考虑制造厂商或设备类型如何。这 样，应确保仅为过程中的设备提供真正所需的电 力。过程会节约大部分能量且 PROFINET设备自 身功率较小，具有较大的节能潜力。S7-1500 CPU 支持使用以下工艺对象通过 S7- 1500运动控制功能实现轴的受控定位和行进： 速度控制轴、定位轴、同步轴、外部编码器、凸 轮、凸轮轨迹和测量输入。 •速度控制轴，用于控制可指定速度的驱动装 置 • 定位轴，用于控制驱动装置的位置 • 同步轴，与主值关联。该轴与主轴位置同 步。 •外部编码器，用于检测编码器的实际位置， 并且用作同步操作的主值 • 凸轮和凸轮轨迹，用于根据位置生成开关信 号 •测量输入，用于根据事件快速、精准的感测 实际位置集成闭环控制功能 • PID Compact（PID 连续控制器） • PID3Step（步进控制器，用于集成执行器） • PID Temp（温度控制器，通过两个单独的执 行器进行加热和冷却）默认情况下，CPU具有完整性保护。完整性保护 可以识别出 SIMATIC 存储卡上或在 TIA Portal 和 CPU之间进行数据传输期间可能对工程组态数据 进行的篡改。 完整性保护还会对从 SIMATIC HMI 系统到 CPU的通信进行检查，确定该过程中是否可能存在对 工程组态数据的篡改。 如果完整性保护识别出对工程组态数据的篡改， 用户将接收到相应消息。密码提供程序 除了手动输入密码，也可在 STEP 7 中连接一个 密码提供程序。密码提供程序具有以下优势： •密码处理更为方便快捷。STEP 7 可自动读取 块的密码。从而节省大量时间。 • 用户不知道实际密码，从而实现了zuijia块保护。
CPU 仅以数字格式处理信息。集成到板载模拟量 I/O 模块中的 ADC（模数转换器）会将模 拟值转换为位模式。对于 CPU，此转换始终为 SIMATIC 产品返回一个 16位字。使用的 ADC 将 模拟量信号数字化并通过阶梯形曲线得到一个近 似值。分辨率在此处指定模拟值在此阶梯形曲线中的增量值。集成测量类型 控制器只能处理模拟值（采用位模式格式）。为 此，可以将变送器连接到模拟量模块，用于测量压力或温度等物理变量。该模拟值由模拟量输入 模块以电流、电压或电阻测量类型的形式进行测 量。板载模拟量 I/O模块在以下通道上支持以下 测量类型。 • 通道 0 到 3，可分别设置不同的电压测量方 式 • 通道 0 到3，可分别设置不同的电流测量方 式 • 通道 4 可设置为电阻测量方式 • 通道 4 可设置为热电阻测量方式 可组态的诊断 板载模拟量I/O 模块可以诊断错误。该模块会通 过诊断错误中断向 CPU 报告诊断状态。有多种 诊断类型可供选择，用户可在通道级进行参数 化。章节板载模拟量 I/O 的参数 (页 122) 硬件中断 可通过组态硬件中断来响应过程事件（例如超过特定正/负限制）。硬件中断可在通道级进行参 数化CPU 完成数字量信号处理后，板载模拟量 I/O 模 块中集成的DAC（数模转换器）会将输出信号转 换为模拟量电流或电压值。得到的输出信号值对 应于板载模拟量 I/O 模块用于控制模拟量执行器的输出值。通过选择输出类型，可以指定数模转换器是将输 出信号转换为“电流”输出类型还是“电压”输出类 型。各个通道可以选择输出。可组态的诊断 板载模拟量 I/O 模块可以诊断错误。该模块会通 过诊断错误中断向 CPU 报告诊断状态。有多种诊断类型可供选择，用户可在通道级进行参数 化。在 RUN 模式下重新组态 可在 RUN 模式下重新分配板载模拟量 I/O 模块的参数（例如，可在 RUN 模式下修改单独通道 的输出范围，而不会影响其它通道）。支持的值状态（质量信 息，QI） 值状态 =1（“良好”）表示用户程序指定的过程 值已正确输出到端子上。 值状态 = 0（“差”）表示在硬件输出处输出的过程值错误。标准输入和高速输入 板载数字量 I/O 模块具有 16 个高速输入，支持 的信号频率高达 100 kHz。输入既可用作标准输入，也可用作工艺功能的输入。 输入的额定输入电压为 24 V DC。 输入适用于 2/3/4 线制接近开关以及其它开关。 章节接线(页 81) 可组态的诊断 板载数字量 I/O 模块可诊断错误。该模块会通过 诊断错误中断向 CPU 报告诊断状态。可特定于通道对诊断类型进行参数化。 章节板载数字量 I/O 的属性 (页 126) 硬件中断 可通过组态硬件中断来响应过程事件（例如上升沿和下降沿）。硬件中断可在通道级进行参数 化。数字量输出的属性 板载数字量 I/O 模块的数字量输出具有以下属性： 属性 说明更多信息 可组态的诊断 板载数字量 I/O 模块可诊断错误。该模块会通过 诊断错误中断向 CPU 报告诊断状态。可特定于通道对诊断类型进行参数化。 章节输入的互连概览 (页 112) 标准输出和高速输出 标准输出 板载数字量 I/O 模块具有 16个标准输出。 章节接线 (页 81) 高速输出 在 16 个标准输出中，还可以使用 8 个输出作为 工艺功能的高速输出。 额定输出电压输出的额定输出电压为 24 V DC。 输出频率和输出电流 额定输出电流（作为标准模式的输出时）：每个 通道 0.5 A。作为工艺功能的输出时，可在Zui大 0.5 A 的输出 电流（输出频率Zui大 10 kHz（与负载有关）） 与Zui低 0.1 A的降额输出电流（输出频率可增大 为Zui高 100 kHz）之间进行选择。 章节输入的互连概览 (页 112) 应用例如，输出适用于电磁阀、直流接触器和指示 灯、信号传输和比例阀。模块 数字量输出采用推拉式输出驱动模块。根据其基本功能设计，这类驱动模块始终含有寄生二极 管，当感性负载切断时此类二极管可充当续流二 极管。关断电压限制在 -0.8V。感性负载 的消磁需要更长的时间，可使用以下公式近似计 算得出。 tau = L / R（tau 为时间常数；L 为电感值；R为 欧姆电阻值） 在一个 5 * tau 的周期过去后，电流由于感性负 载实际上已经下降到 0 A。 Zui大值通过以下公式计算： tau= 1.15H / 48 Ohm = 24 ms。 5 * 24 ms = 120 ms 后，电流实际上已经下降到 0 A。比较而言：对于标准模块，若电感关断电压受 限，例如，限制在 Vcc - 53 V（电源电压 – 53 V），则将导致电流在约 15ms 后下降到 0 A。 板载数字量 I/O 的接线和方框图 (页 94)章节中的“以板载数字量 I/O X11 为例，正确接线时的电流”图。