附加的集成工艺功能SIMATIC S7-1500 控制器系列还为所有 CPU 变量提供了各种的跟踪功能，用于对驱动和控制装置进行高效调试，诊断并快速优化。 除驱动集成之外，SIMATIC S7-1500 控制器系列还提供 PID紧凑型闭环控制器；易于组态 的块允许对控制器参数进行自动优化，从而大幅提升控制质量。 其它工艺功能工艺模块还可实现高速计数、位置检测与测量功能以及脉冲发生器（PTO、PWM 和频率 输出）。CPU 1511C-1 PN 和 CPU1512C-1 PN 紧凑型 CPU 中均集成有这些功能，无需额 外连接工艺模块即可实现。 SIWAREX称重模块可作为静态秤，应用极为灵活广泛。 冗余 CPU S7-1500R/H 冗余系统的 CPU可提供高度的可靠性和系统可用性。Zui重要的自动化组件的 冗余组态可降低生产停机的概率并减轻组件错误造成的后果。生产停机的风险和成本越高，越值得使用冗余系统。可通过避免生产停机补偿通常来讲较 高的投资成本。信息安全集成 与 STEP 7一同使用时，这些 CPU 可提供基于密码的专有技术保护，从而有效防止对程序 块未经授权的读取或修改。防拷贝保护是一种高可靠性的保护措施，可以防止对程序块未经授权的复制。通过防拷贝 保护，SIMATIC存储卡上的各个块可以关联到其序列号，因此只有当组态的存储卡插入到 CPU 中时，才能运行这些块。另外，还可以使用四个不同的授权级别，在控制器中为各个不同的用户组分配不同的访问 权限。防篡改保护经过改进，允许控制器检测工程组态数据的传输是否被篡改或未被授权。 使用以太网 CP (CP 1543-1)可通过防火墙提供额外的访问保护或可以建立安全 VPN 连 接。信息安全集成 故障安全型 CPU主要适用于同时采用集中式和分布式两种方式实施高标准要求的标准应 用和故障安全应用。 这些故障安全 CPU 允许在同一 CPU上处理标准程序和安全程序，从而允许在标准用户程 序中评估故障安全数据。正是基于这种功能集成，SIMATIC 的系统优势和大量功能也可完美适用于故障安全应用。 故障安全 CPU 经过验证，在安全模式下使用可达以下级别： • 符合 IEC 61508:2010的安全级别（安全完整性等级）SIL 3 • 符合 13849-1:2015 或 EN ISO 13849-1:2015 的性能等级(PL) e 和 Cat. 4 为保证 IT 安全，还为 F 组态和 F 程序设置了其它密码保护。设计和操作 SIMATICS7-1500 产品系列的所有 CPU 均配有纯文本信息显示屏。可为用户显示所有相连模块的订货号、固件版本和序列号信息。另外，可在本地直接更改该 CPU 的 IP 地址和其它网络参数，而无需使用编程设备。错误消息将以纯文本方式直接显示在显示屏上。执行维护时，可以通过快速访问诊断报警来Zui大程度缩短工厂停机时间。关于此主题以及显示 屏的诸多其它功能的详细信息，请参见 SIMATICS7-1500 显示屏仿真器 。 所有模块采用统一的前连接器，并且通过集成的电位跳线器灵活构成电位组，极大简化了存储方式。SIMATIC S7-1500 导轨中应用了 DIN 导轨之后，便可轻松快速地安装附加组件（例如断路器、继电器等）。SIMATIC S7-1500 产品系列的 CPU 可使用单个的模块以模块化方式集中扩展。功能扩展节省空间，可以灵活适应各种应用。 数字信号模块的系统布线可实现快速清晰地连接到现场传感器和执行器（由前连接器模块、连接电缆和 I/O 模块构成的完全模块化连接），以及轻松完成控制室内的接线（由预 装导线的前连接器构成的灵活连接）。
系统诊断和报警 CPU集成的系统诊断会默认激活。可组态各种不同类型的诊断而无需进行编程。来自驱动 器的系统诊断信息和报警会以普通文本形式一致地显示在： •CPU 显示屏上 • STEP 7 中 • HMI 中 • Web 服务器上 这些信息在 RUN 模式下提供，但在 CPU 的STOP 模式下也可用。在组态新硬件组件时， 诊断信息将自动更新。 该 CPU 作为中央中断服务器时，可Zui多支持三种项目语言。HMI采用为 CPU 定义的项目 语言接管显示屏。如果您需要其它语言形式的报警文本，可以通过组态的连接将其加载到 HMI中。CPU、STEP 7 和 HMI 可保证数据的一致性，无需额外工程组态步骤。维护工作 变得更简单。硬件属性和固件功能 CPU1511C-1 PN 由 CPU 部件、板载模拟量 I/O 模块 (X10) 和板载数字量 I/O 模块 (X11) 组成。因此，在TIA Portal 中组态时，紧凑型 CPU 需要占用一个共享插槽（插槽 1）。 在以下章节中，我们将介绍 CPU 部件、板载模拟量I/O 模块和板载数字量 I/O 模块的属性 和功能。属性部分介绍了 CPU 部件、板载模拟量 I/O 模块和板载数字量 I/O模块的硬件特 性。功能部分介绍了 CPU 部件、板载模拟量 I/O 模块和板载数字量 I/O 模块的固件功能。SIMATICS7-1500 产品系列的所有 CPU 均配有纯文 本信息显示屏。显示屏显示了所有连接模块的订货号、固件版本和序列号信息。此外，还可以设置 CPU 的 IP 地址，以及进行其它网络设置。显示屏直 接以纯文本形式显示错误消息。除了此处列出的功能外，显示屏上还显示了 SIMATIC S7-1500 显示屏仿真器中介绍的诸多其它功能。PROFINET 接口（X1 P1 R 和 X1 P2 R） X1 接口有两个端口（P1 R 和 P2 R）。除 PROFINET 的基本功能之外，它还支持PROFINET IO RT（实 时）和 IRT（等时实时）功能，即，可基于该接口组 态 PROFINET IO 通信或实时设置。端口 1 和 2 还可作为环网端口用于以太网中冗余环 网结构（介质冗余）的组态。 PROFINET 的基本功能包括： • HMI 通信• 与组态系统通信 • 与较gaoji网络（骨干网、路由器、Internet）进行 通信 • 与其它机器或自动化单元进行通信CPU可用作 • IO 控制器 • 智能设备 • IO 控制器： 作为 IO 控制器时，CPU 将寻址所连接的 IO 设备 • 智能设备：作为智能设备（智能 IO 设备）时，CPU 将分配给 更gaoji的 IO 控制器，并在过程中被用作子过程的智能预处理单元集成系统诊断 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。集成 Web 服务器 使用 Web 服务器，可通过网络对 CPU数据进行 访问。因此，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。集成跟踪功能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)）。因此，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。 S7-1500，ET 200MP 系统手册 PROFINET IO 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）。因而，等 时同步模式不但可以大幅提高控制质量，同时还 进一步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，因而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 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，因而具有较大的节能潜力。