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SIMATIC S7-1500 CPU 1511-1 PN 6ES7511-1AK01-0AB0

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SIMATIC S7-1500 CPU 1511-1 PN 6ES7511-1AK01-0AB0

编号：	6ES7511-1AK01-0AB0
品牌：	西门子/SIEMENS
型号：	CPU 1511-1 PN
净重：	0.507公斤
数量单位：	1件

产品详情

CPU 1511-1 PN

概述

S7-1500 控制器产品系列中的入门级 CPU
适用于对程序范围和处理速度具有中等要求的应用
在具有集中式和分布式 I/O 的生产线上作为集中式控制器使用
PROFINET IO IRT 接口，带 2 端口交换机
PROFINET I/O 控制器，用于在 PROFINET 上运行分布式 I/O
用于连接 CPU 作为 SIMATIC 或非西门子 PROFINET IO 控制器下的 PROFINET 设备的 PRIFINET I-Device
作为运行系统选件的 OPC UA 服务器和客户端，用于方便地将 SIMATIC S7-1500 连接到第三方设备/系统，具有以下功能：
- OPC UA Data Access
- OPC UA Security
- OPC UA Methods Call，支持
- OPC UA Companion Specifications
集中式和分布式等时同步模式
集成运动控制功能，用于控制速度控制轴和定位轴，支持外部编码器，凸轮/凸轮轨道和探头
用于诊断集成 Web 服务器，带有创建用户定义的 Web 站点的选项

注：

SIMATIC 存储卡（用来运行 CPU）

应用

CPU 1511-1 PN 是经济型入门级 CPU，用于不连续生产技术中对处理速度和响应速度要求不高的应用。 CPU 1511-1 PN/DP 可以用作 PROFINET IO 控制器，也可以用作分布式智能设备（PROFINET 智能设备）。集成式 PROFINET IO IRT 接口设计为 2-端口交换机以便在系统中设立总线型拓扑。另外，CPU 通过易组态的块提供全面控制功能，以及通过标准化 PLC-open 块提供连接至驱动器的能力。

设计

CPU 1511-1 PN 的特点：

功能强大的处理器：
该 CPU 的单条二进制命令的命令执行时间可低至 60 ns。
大容量工作存储器：
150KB，用于程序；1 MB，用于数据
采用 SIMATIC 存储卡作为加装存储器；
允许实现例如数据日志和归档等其它功能
灵活的扩展功能：
单层组态最多可支持 32 个模块（CPU + 31 个模块）
显示器的功能为：
- 显示概览信息，例如，集成接口的 IP 地址、站名称、高级别名称、位置名称等。
- 显示器以及诊断确认和用户消息
- 模块信息显示
- 显示可由用户定义的徽标
- 显示设置
- IP 地址设置
- 日期和时间设置
- 选择操作模式
- 复位 CPU 至出厂设置
- 项目的备份与恢复
- 禁用/启用显示屏
- 启用保护级别
PROFINET IO IRT 接口用于通过 PROFINET 进行分布式 I/O 连接

功能

性能
- 指令处理速度更快, 取决于 CPU 型号、语言扩展和新的数据类型
- 由于背板总线速度显著提高，CPU 的响应时间缩短
- 功能强大的网络连接：
  每个 CPU 均标配PROFINET IO IRT（2 端口交换机）标准接口。
集成技术
- 通过标准化的块 (PLCopen) 连接模拟驱动器和具有 PROFIdrive 功能的驱动器
- 支持速度控制轴和定位轴以及外部编码器，各轴之间可实现位置精确的传动，凸轮/凸轮轨道和探头
- 追踪功能适用于所有 CPU 标签，既适用于实时诊断，也适用于偶发错误检测；还可通过 CPU的网页服务器来调用
- 全面的控制功能，例如，通过便于组态的块可自动优化控制参数实现最优控制质量
集成安全功能
- 通过密码进行知识保护，防止未经授权读取和修改程序块
- 通过复制保护，可绑定 SIMATIC 存储卡的程序块和序列号：只有在将配置的存储卡插到 CPU 中时，该程序块才可运行。
- 4-级授权理念：
  与 HMI 设备的通信也会受到限制。
- 操作保护：
  控制器可以识别工程组态数据的更改和未授权传输。
设计与操作
- 显示概览信息：
  例如，站名称，工厂标识符，位置名称，诊断信息，模块信息，显示设置。
- 显示器上可能的操作：
  设置 CPU 或所连接以太网通信处理器的地址、设置日期和时间、选择 CPU 的操作模式、复位 CPU 至默认设置、禁用/启用显示器、激活保护等级，确认消息，备份和恢复项目。
集成系统诊断
- 显示屏上、TIA 博途中、HMI 设备上以及 Web 服务器上以纯文本形式一致显示系统诊断信息（甚至能显示来自变频器的消息），即使 CPU 处于停止模式也会进行更新。
- 集成在 CPU 的固件中，无须进行特殊组态
SIMATIC 存储卡(用来运行 CPU)
- 用作插入式装载存储器，或用于更新固件。
- 还可用于存储附加文档或 csv 文件（用于配方和归档）
- 通过用户程序的系统函数创建数据块实现数据存储/读取
数据记录（归档）和配方
- 配方和归档以 csv 文件保存在 SIMATIC 存储卡中；
  便于使用 Office 工具或通过 web 服务器，访问工厂运行数据
- 通过网页浏览器或 SD 读卡器，可方便地访问机器的组态数据（与控制器之间的双向数据交换）
编程
- 使用 STEP 7 Professional V12 或更高版本进行编程
- 用于从 SIMATIC S7-300/S7-400 移植到 S7-1500 的移植工具；可基本上自动转换程序代码。记录不可转换的代码，并可以手动进行调整。
- STEP 7 V11 项目可在兼容模式下继续和 STEP 7 V12 组合使用。
- S7-1200 程序可通过复制/粘贴手段转移至 S7-1500
- 技术规范

商品编号		6ES7511-1AK02-0AB0

一般信息
产品类型标志		CPU 1511-1 PN
硬件功能状态		FS01
固件版本		V2.5
附带程序包的
● STEP 7 TIA 端口，可组态 / 已集成，自版本		15 版
配置控制
通过数据组		是
显示
屏幕对角线 [cm]		3.45 cm
操作元件
按键数量		8
运行模式按键		2
电源电压
电源的电压类型		24 V DC
允许范围，下限 (DC)		19.2 V
允许范围，上限 (DC)		28.8 V
反极性保护		是
电源和电压断路跨接
● 停电/断电跨接时间		5 ms
● 重复率，最小值		1/s
输入电流
耗用电流（额定值）		0.7 A
耗用电流，最大值		0.95 A
接通电流，最大值		1.9 A; 额定值
I²t		0.02 A²·s
功率
背板总线上的馈电功率		10 W
来自背板总线的功耗（达到均衡）		5.5 W
功率损失
功率损失，典型值		5.7 W
存储器
SIMATIC 存储卡插槽数量		1
需要 SIMATIC 存储卡		是
工作存储器
● 集成（用于程序）		150 kbyte
● 集成（用于数据）		1 Mbyte
装载存储器
● 插拔式（SIMATIC 存储卡），最大值		32 Gbyte
缓冲
● 免维护		是
CPU-处理时间
对于位运算，典型值		60 ns
对于字运算，典型值		72 ns
对于定点运算，典型值		96 ns
对于浮点运算，典型值		384 ns
CPU-组件
元素数量（总数）		2 000; 程序块 (OB、FB、FC、DB) 和 UDT
DB
● 编号范围		1 ... 60 999；划分如下：用户可用编号范围：1 ... 59 999 和由 SFC 86 创建的数据块的编号范围：60 000 ... 60 999
● 容量，最大值		1 Mbyte; 如果模块访问未经优化，数据库的最大容量为 64 KB
FB
● 编号范围		0 ... 65 535
● 容量，最大值		150 kbyte
FC
● 编号范围		0 ... 65 535
● 容量，最大值		150 kbyte
OB
● 容量，最大值		150 kbyte
● 可用循环 OB 数量		100
● 时间报警 OB 数量		20
● 延迟报警 OB 数量		20
● 唤醒警告 OB 数量		20; 带最小组织块，3 个 500 µs 循环
● 过程报警 OB 数量		50
● DPV1 报警 OB 的数量		3
● 等时模式 Ob 数量		1
● 技术同步警告 OB 数量		2
● 启动 OB 数量		100
● 异步错误 OB 数量		4
● 同步错误 OB 数量		2
● 诊断报警 OB 的数量		1
嵌套深度
● 每个优先等级		24
计数器、定时器及其剩磁
S7 计数器
● 数量		2 048
剩磁
— 可调整		是
IEC 计数器
● 数量		任意（仅由系统内存进行限制）
剩磁
— 可调整		是
S7 时间
● 数量		2 048
剩磁
— 可调整		是
IEC 计时器
● 数量		任意（仅由系统内存进行限制）
剩磁
— 可调整		是
数据范围及其剩磁
保留的数据范围（包括时间、计数器、标记），最大值		128 kbyte; 总计；针对存储器、计时器、计数器、数据库和技术数据（轴）的可用剩磁存储器： 88 KB
扩展的保留数据范围（包括时间、计数器、标记），最大值		1 Mbyte; 使用 PS 60W 24/48/60V DC HF 时
标记
● 数量，最大值		16 kbyte
● 定时标记数量		8; 8 个时钟存储器二进制位 bit 合而为一个时钟存储器字节 byte
数据组件
● 可调整剩磁		是
● 预设剩磁		否
本地数据
● 每个优先等级，最大值		64 kbyte; 每个块最大 16 KB
地址范围
IO 模块数量		1 024; 模块 / 子模块的最大数量
外设地址范围
● 输入端		32 kbyte; 所有输入端位于过程映像内
● 输出端		32 kbyte; 所有输出端位于过程映像内
每个集成的 IO 子系统
— 输入端（容量）		8 kbyte
— 输出端（容量）		8 kbyte
每个 CM / CP
— 输入端（容量）		8 kbyte
— 输出端（容量）		8 kbyte
分量过程映像
● 分量过程映像数量，最大值		32
硬件扩展
分布式 IO 系统数量		32; 分布式 IO 系统即分布式外围设备通过 PROFINET 或 PROFIBUS 通信模块连接在一起形成的系统，或外围设备通过 AS-i 主控模块或链接（如：IE/PB 链接）连接在一起所形成的系统
DP 主站数量
● 关于 CM		4; 最多总共可插接 4 个 CM/CP（PROFIBUS、PROFINET、以太网）
IO 控制器数量
● 集成		1
● 关于 CM		4; 最多总共可插接 4 个 CM/CP（PROFIBUS、PROFINET、以太网）
组件载体
● 每个组件载体的组件，最大值		32; CPU + 31 个模块
● 行数，最大值		1
PtP CM
● PtP CM 数量		仅通过可用的插槽限制可连接的 PtP CM 数量
时间
时钟
● 类型		硬件时钟
● 缓冲持续时间		6 wk; 当环境温度为 40°C 时，典型值
● 每日偏差，最大值		10 s; 典型值：2 s
运行时间计数器
● 数量		16
时间同步
● 提供支持		是
● 在 AS 中，主站		是
● 在 AS 中，从站		是
● 在以太网上通过 NTP		是
接口
PROFINET 接口数量		1
1. 接口
物理接口
● 端口数量		2
● 集成开关		是
● RJ 45（以太网）		是; X1
协议
● IP 协议		是; IPv4
● PROFINET IO 控制器		是
● PROFINET IO 设备		是
● SIMATIC 通讯		是
● 开放式 IE 通讯		是
● 网络服务器		是
● 气液冗余		是; MRP 自动管理器符合 2.0 版本 IEC 62439-2 的要求
PROFINET IO 控制器
服务
— PG/OP 通讯		是
— S7 路由		是
— 等时模式		是
— 开放式 IE 通讯		是
— IRT		是
— MRP		是; 作为 MRP 冗余管理器和/或 MRP 客户机；环路中的最大设备数： 50
— MRPD		是; 前提条件：IRT
— PROFIenergy		是
— 按优先级启动		是; 最多 32 个 PROFINET 设备
— 可连接的 IO 设备数量，最大值		128; 通过AS-i、PROFIBUS 或 PROFINET 总共最多可连接 256 个分布式外围设备
— 其中 IO 设备具备同步实时功能 (IRT)，最大值		64
— 用于 RT 的可连接 IO 设备数量，最大值		128
— 线路上的，最大值		128
— 可同时激活/取消的 IO 设备数量，最大值		8; 通过所有接口的总和
— 每台工具的 IO 设备数量，最大值		8
— 更新时间		更新时间最小值取决于设置的 PROFINET IO 通讯部件，取决于 IO 装置数量和组态的有效数据数量
更新时间，IRT 时
— 发射脉冲为 250 µs 时		250 µs 至 4 ms；说明：同步模式的 IRT 对时钟同步组织块的最小更新时间 625 µs 至关重要。
— 发射脉冲为 500 µs 时		500 µs 至 8 ms；说明：同步模式的 IRT 对时钟同步组织块的最小更新时间 625 µs 至关重要。
— 发射脉冲为 1 ms 时		1 ms 至 16 ms
— 发射脉冲为 2 ms 时		2 ms 至 32 ms
— 发射脉冲为 4 ms 时		4 ms 至 64 ms
— 在具备同步实时功能 (IRT) 和“奇数”发送脉冲已参数化情况下		更新时间 = 设置的“奇数”发射脉冲（125 µs 的任意倍数：375 µs、625 µs ... 3 875 µs）
更新时间，RT 时
— 发射脉冲为 250 µs 时		250 µs 至 128 ms
— 发射脉冲为 500 µs 时		500 µs 至 256 ms
— 发射脉冲为 1 ms 时		1 ms 至 512 ms
— 发射脉冲为 2 ms 时		2 ms 至 512 ms
— 发射脉冲为 4 ms 时		4 ms 至 512 ms
PROFINET IO 设备
服务
— PG/OP 通讯		是
— S7 路由		是
— 等时模式		否
— 开放式 IE 通讯		是
— IRT		是
— MRP		是
— MRPD		是; 前提条件：IRT
— PROFIenergy		是
— 共享设备		是
— 共享设备中的 IO 控制器的最大数量		4
— 资产管理记录		是; 通过用户程序
物理接口
RJ 45（以太网）
● 100 Mbit/s		是
● 自动协商		是
● 自动交叉		是
● 工业以太网状态 LED		是
协议
连接数量
● 连接数量，最大值		96; 通过 CPU 和所连接 CP/CM 的内置接口
● 为 ES/HMI/Web 预留的连接数量		10
● 通过集成接口的连接数量		64
● S7 路径连接数量		16
PROFINET IO 控制器
服务
— PG/OP 通讯		是
— S7 路由		是
— 等时模式		是
— 开放式 IE 通讯		是
— IRT		是
— PROFIenergy		是
— 按优先级启动		是; 最多 32 个 PROFINET 设备
— 可连接的 IO 设备数量，最大值		128; 通过AS-i、PROFIBUS 或 PROFINET 总共最多可连接 256 个分布式外围设备
— 其中 IO 设备具备同步实时功能 (IRT)，最大值		64
— 用于 RT 的可连接 IO 设备数量，最大值		128
— 线路上的，最大值		128
— 可同时激活/取消的 IO 设备数量，最大值		8; 通过所有接口的总和
— 每台工具的 IO 设备数量，最大值		8
— 更新时间		更新时间最小值取决于设置的 PROFINET IO 通讯部件，取决于 IO 装置数量和组态的有效数据数量
冗余模式
— MRP		是; 作为 MRP 冗余管理器和/或 MRP 客户机；环路中的最大设备数： 50
— MRPD		是; 前提条件：IRT
SIMATIC 通讯
● S7 通讯，作为服务器		是
● S7 通讯，作为客户机		是
● 每个任务的有效数据，最大值		参见在线帮助（S7 通讯，用户数据大小）
开放式 IE 通讯
● TCP/IP		是
— 数据长度，最大值		64 kbyte
— 各端口的多个无源连接，提供支持		是
● ISO-on-TCP (RFC1006)		是
— 数据长度，最大值		64 kbyte
● UDP		是
— 数据长度，最大值		2 kbyte; UDP 广播时 1472 个字节
— UDP-Multicast		是; 最多 5 个电路
● DHCP		否
● SNMP		是
● DCP		是
● LLDP		是
网络服务器
● HTTP		是; 标准页面和用户页面
● HTTPS		是; 标准页面和用户页面
OPC UA
● 组要运行时许可证		是
● OPC UA 服务器		是; 数据访问（读、写、订阅）、方法调用、自定义地址空间
— 应用程序验证		是
— 安全策略		可用安全策略无，Basic128Rsa15，Basic256Rsa15，Basic256Sha256
— 用户验证		”匿名“或通过用户名与密码验证
— 会话数量，最大值		32
— 可访问变量的数量，最大值		50 000
— 可注册节点的数量，最大值		10 000
— 每次会话的订阅数量，最大值		20
— 扫描间隔，最小值		100 ms
— 发送间隔，最小值		500 ms
— 伺服程式的数量，最大值		20
— 每一伺服程式的输入端/输出端的数量，最大值		20
— 受监控元件 (monitored items) 的数量，最大值		1 000; 1s 采样间隔和 1s 发送间隔时
— 服务器接口数量，最大值		10
— 用户自定义服务器接口时节点数量，最大值		1 000
其他协议
● MODBUS		是; MODBUS TCP
气液冗余
● 线路中断时的切换时间，类型		200 ms; MRP 时；无冲击，MRPD 时
● 环路中的用户数量，最大值		50
等时模式
节拍同步运行（应用程序至端口同步）		是; 带最小组织块，6 个 625 µs 循环
等距离		是
S7 消息功能
消息功能的可注册站点数量，最大值		32
程序消息		是
可配置程序消息的数量，最大值		5 000; 程序消息通过模块“Program_Alarm”、ProDiag 或 GRAPH 生成
同时间活动的信息数量，最大值
● 程序消息数量		300
● 系统诊断消息数量		100
● 运动技术对象的消息数量		80
调试功能测试
共同调试（工程组）		是; 最多可平行在线访问 5 个工程组态系统
组件状态		是; 最多可同时 8 个（通过所有 ES 客户端的总和）
各个步骤		否
停止点数量		8
状态/控制
● 变量状态/控制		是
● 变量		输入/输出端、标记、DB、外围设备输入/输出端、计时器、计数器
● 变量数量，最大值
— 其中的变量状态，最大值		200; 每个任务
— 其中的变量控制，最大值		200; 每个任务
强制
● 强制，变量		外围输入/输出
● 变量数量，最大值		200
诊断缓冲器
● 存在		是
● 条目数量，最大值		1 000
— 其中的停电保险		500
Trace
● 可组态 Trace 的数量		4; 每个 Trace 最多 512 KB 数据
报警/诊断/状态信息
诊断显示 LED
● RUN/STOP LED		是
● ERROR LED		是
● MAINT LED		是
● 停止激活 LED		是
● LINK TX/RX 连接显示		是
支持的工艺对象
运动控制		是; 提示：轴的数量会对 PLC 程序的循环时间造成影响；可通过 TIA Selection Tool 或 SIZER 工具为选型提供帮助
● 针对技术对象可用的运动控制资源数量（除凸轮盘外）		800
● 必需的运动控制资源
— 每个转速轴		40
— 每个定位轴		80
— 每个同步轴		160
— 每个外部编码器		80
— 每个凸轮		20
— 每个凸轮轨迹		160
— 每个探针		40
● 定位轴
— 当运动控制周期为 4ms（典型值）时定位轴的数量		5
— 当运动控制周期为 8ms（典型值）时定位轴的数量		10
调节器
● PID_Compact		是; 集成优化的通用 PID 控制器
● PID_3Step		是; 适用于阀门的集成优化的 PID 控制器
● PID 温度		是; 温度集成优化的 PID 控制器
计数和测量
● 高速计数器		是
环境要求
运行中的环境温度
● 水平安装，最小值		0 °C
● 水平安装，最大值		60 °C; 显示屏： 50 °C，运行温度为典型的 50 °C 时，关闭显示屏
● 垂直安装，最小值		0 °C
● 垂直安装，最大值		40 °C; 显示屏：40 °C，运行温度为典型值 40 °C 时，显示屏关闭
运输/储存时的环境温度
● 最小值		-40 °C
● 最大值		70 °C
组态
编程
编程语言
— KOP		是
— FUP		是
— AWL		是
— SCL		是
— GRAPH		是
技术保护
● 用户程序保护/密码保护		是
● 复制保护		是
● 模块保护		是
访问保护
● 显示屏密码		是
● 防护级别：写保护		是
● 防护级别：读写保护		是
● 防护级别：全部保护		是
循环时间监测
● 下限		可调整的最短循环时间
● 上限		可调整的最长循环时间
尺寸
宽度		35 mm
高度		147 mm
深度		129 mm
重量
重量，约		405 g

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