西门子PLC模块1518-4 PN/DP西门子PLC S7-400系列可编程控制器

模块化无风扇的设计，坚固耐用，容易扩展和广泛的通讯能力，容易实现的分布式结构以及用户友好的操作使SIMATIC S7-400成为中、性能控制领域中的理想解决方案。SIMATIC S7-400是用于中、性能范围的可编程序控制器。模块化无风扇的设计，坚固耐用，容易扩展和广泛的通讯能力，容易实现的分布式结构以及用户友好的操作使SIMATIC S7-400成为中、性能控制领域中的理想解决方案。

SIMATIC S7-400的应用领域包括:

西门子PLC模块1518-4 PN/DP

通用机械

汽车制造

立体仓库

机床与工具

过程控制

控制与装置仪表

纺织机械

包装机械

控制设备制造

专用机械

多种级别(功能逐步升级)的CPU，种类齐全的通用功能的模板，使用户能根据需要组合成不同的专用系统。当控制系统规模扩大或变得更加复杂时，不必投入很多费用。任何时候只要适当的增加一些模板，便能使系统升级和充分满足您的需要。

SIMATIC S7-400可编程控制器彩用模块化设计，性能范围宽广的不同模板可灵活组合，扩展十分方便。

一个系统可包括:

电源模板(PS): 将SIMATIC S7-400连接到120/230VAC或24DC电源上。

中央处理单元(CPU):有多种CPU可供用户选择，有些带有内置的PROFIBUS-DP接口，用于各种性能可包括多个CPU以加强其性能。

西门子PLC模块1518-4 PN/DP

数字量输入和输出(DI/DO)和模拟量输入和输出(AI/AO)的信号模板(SM)。

通讯处理器(CP):用于总线连接和点到点连接。

功能模板(FM):专门用于计数、定位、凸轮等控制任务。

SIMATIC S7-400还提供以下部件以满足用户的需要:

接口模板(IM)，用于连接中央控制单元和扩展单元。 SIMATIC S7-400中央控制器多能连接21个扩展单元。

SIMATIC M7自动化计算机: M7是AT兼容的计算机，用于要求解决高速计算机的技术问题。它既可用作CPU也可用作功能模板(FM 456-4应用模板)。

西门子S7-200系列PLC数字量I/O扩展模块

常用的数字量输入／输出扩展模块有三类，即输入扩展模块、输出扩展模块、输入/输出扩展模块。S7-200系列PLC数字量I/O扩展模块如表1所列。

表1 S7-200系列PLC数字量I/O扩展模块

类型型号输入点数／类型输出点数／类型输入扩展模块EM 2218输入/24VDC光电隔离 EM 2218输入/120/230VAC输出扩展模块EM 222 8输出/24 VDC晶体管型EM 2228输出/继电器型EM 2228输出/120/230VAC晶闸管型输入／输出 扩展模块EM 2234输入/24VDC光电隔离4输出/24VDC晶体管型EM 2234输入/24VDC光电隔离4输出/继电器型、EM 2238输入/24VDC光电隔离8输出/24VDC晶体管型EM 2238输入/24VDC光电隔离8输出/继电器型EM 22316输入/24VDC光电隔离16输出/24VDC晶体管型EM 22316输/2入4VDC光电隔离16输出/继电器型

用于向 Ex 区输出数字量信号

用于在防爆区域中连接本质安全数字量设备

4 DI NAMUR

西门子PLC模块1518-4 PN/DP

4 通道模块中的 4 点数字量输入（单通道隔离）

符合 DIN EN 60947-5-6 和 NAMUR 的可连接编码器，可带有已接线或未接线机械触点

诊断和诊断报警可编程

下列本安型设备可以连接到 EX 数字量输入模板:

Ex 模板通道数量可连接的本安设备数字量输入4启动器，符合 DIN 19 234（NAMUR），接线的触点

Ex 数字量输入模块具有以下机械特点:

设计紧凑;

坚固的塑料机壳里包括:

绿色 LED ，用于指示“1”信号 （触点闭合或 I>2,1mA 带符合DIN 19234 的NAMUR 编码器）

红色 LED 用于指示断线或短路

前连接器插槽和电缆槽，通过前盖板保护

前盖上的标签区。

安装方便:

模块安装在 DIN 导轨上并通过总线连接器连接到相邻模块。

没有插槽规则；输入地址由插槽决定。

用户友好的接线:

通过插入式前连接器来对模块接线。 次插入时，有一个编码元件与之啮合，这样，该连接器只能插入同类型的模块。 前连接器里有专门的保护装置，用于保护模块的 24V 电源。 更换模块时，对于新的同类型模块，可原封不动保持前连接器的接线状态。

以下 SIPLUS S7-300 防爆数字量模块可在恶劣环境条件下使用:

PROFINET IO IRT 接口用于通过 PROFINET 进行分布式 I/O

连接：PROFINET 接口用于网络分离；PROFIBUS DP 接口用于通过 PROFIBUS 进行分布式 I/O 连接；支持集中式和分布式配置中的 PROFIsafe

LED

指示灯：

下图显示了 CPU 1516F‑3 PN/DP 的 LED 指示灯。

①

RUN/STOP LED 指示灯（LED 指示灯黄色/绿色点亮）

②

ERROR LED 指示灯（LED 指示灯红色点亮）

③

MAINT LED 指示灯（LED 指示灯黄色点亮）

④

端口 X1 P1 的 LINK RX/TX LED 指示灯（LED 指示灯黄色/绿色点亮）

⑤

端口 X1 P2 的 LINK RX/TX LED 指示灯（LED 指示灯黄色/绿色点亮）

⑥

端口 X2 P1 的 LINK RX/TX LED 指示灯（LED 指示灯黄色/绿色点亮）

图片:

CPU 1516-3 PN/DP 的 LED 指示灯（不带前面板）

RUN/STOP、ERROR 和 MAINT LED 指示灯的含义

CPU 1516-3 PN/DP 上配有三个 LED 指示灯，用于指示当前的操作状态和诊断状态。下表列出了

RUN/STOP、ERROR 和 MAINT LED 指示灯各种颜色组合的含义。

列表: LED 指示灯的含义

RUN/STOP LED 指示灯

ERROR LED 指示灯

MAINT LED 指示灯

含义

LED 指示灯熄灭

LED 指示灯熄灭

LED 指示灯熄灭

CPU 电源缺失或不足。

LED 指示灯熄灭

LED 指示灯红色闪烁

LED 指示灯熄灭

发生错误。

LED 指示灯绿色点亮

LED 指示灯熄灭

LED 指示灯熄灭

CPU 处于 RUN 模式。

LED 指示灯绿色点亮

LED 指示灯红色闪烁

LED 指示灯熄灭

诊断事件未决。

LED 指示灯绿色点亮

LED 指示灯熄灭

LED 指示灯黄色点亮

设备要求维护。

必须在短时间内检查/更换受影响的硬件。

激活强制作业

PROFIenergy 暂停

LED 指示灯绿色点亮

LED 指示灯熄灭

LED 指示灯黄色闪烁

设备需要维护。

必须在短时间内检查/更换受影响的硬件。

组态错误

LED 指示灯黄色点亮

LED 指示灯熄灭

LED 指示灯黄色闪烁

固件更新已成功完成。

LED 指示灯黄色点亮

LED 指示灯熄灭

LED 指示灯熄灭

CPU 处于 STOP 模式。

LED 指示灯黄色点亮

LED 指示灯红色闪烁

LED 指示灯黄色闪烁

SIMATIC 存储卡中的程序出错。

CPU 故障

LED 指示灯黄色闪烁

LED 指示灯熄灭

LED 指示灯熄灭

CPU 在 STOP 模式下执行内部活动，如 STOP 之后启动。

从 SIMATIC 存储卡用户程序

LED 指示灯

黄色/绿色闪烁

LED 指示灯熄灭

LED 指示灯熄灭

启动（从 RUN 转为 STOP）

LED 指示灯

黄色/绿色闪烁

LED 指示灯红色闪烁

LED 指示灯黄色闪烁

启动（CPU 正在启动）

启动、插入模块时测试 LED 指示灯。

LED 指示灯闪烁测试

LINK RX/TX LED 指示灯的含义

每个端口都配有一个 LINK RX/TX LED 指示灯。下表列出了 CPU 1516‑3 PN/DP

端口各“LED 指示灯的含义”。

列表: LED 指示灯的含义

LINK TX/RX LED 指示灯

含义

LED 指示灯熄灭

PROFINET 设备的 PROFINET 接口与通信伙伴之间没有以太网连接。

当前未通过 PROFINET 接口收发任何数据。

无 LINK 连接。

LED 指示灯绿色闪烁

正在执行“LED 指示灯闪烁测试”。

LED 指示灯绿色点亮

PROFINET 设备的 PROFINET 接口与通信伙伴之间进行以太网连接。

LED 指示灯黄色闪烁

当前正在通过 PROFINET 设备的 PROFINET 接口向以太网上的通信伙伴发送/接收数据。

西门子CPU1516F-3PN/DP  

技术参数：

SIMATIC S7-1500, CPU 1516F-3 PN/DP, 中央处理器 mit 工作存储器

1.5MByte 用于 程序 和 5MByte 用于数据, 1. 接口:PROFINET IRT mit 2 Port 交换机, 2. 接口:PROFINET

RT, 3. 接口:PROFIBUS, 10 NS Bit-Performance, 需要 SIMATIC 存储卡

一般信息

产品类型标志

CPU 1516F-3 PN/DP

硬件功能状态

FS01

固件版本

V1.8

附带程序包的

● STEP 7 TIA 端口，可组态 / 已集成，自版本

V13 SP1 升级版 4

显示

屏幕对角线 (cm)

6.1 cm

操作元件

按键数量

6

运行模式开关

1

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

输入电流

耗用电流（额定值）

0.85 A

接通电流，值

2.4 A; 额定值

I2t

0.02 A2·s

功率

来自背板总线的功耗（达到均衡）

6.7 W

背板总线上的馈电功率

12 W

功率损失

功率损失，典型值

7 W

存储器

需要 SIMATIC 存储卡

是

工作存储器

● 集成（用于程序）

1.5 Mbyte

● 集成（用于数据）

5 Mbyte

装载存储器

● 插拔式（SIMATIC 存储卡），值

32 Gbyte

缓冲

● 免维护

是

CPU-处理时间

对于位运算，典型值

10 ns

对于字运算，典型值

12 ns

对于定点运算，典型值

16 ns

对于浮点运算，典型值

64 ns

CPU-组件

元素数量（总数）

6 000; 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，值

5 Mbyte; 如果模块访问未经优化，数据库的容量为 64 KB

FB

● 编号范围

0 ... 65 535

● 容量，值

512 kbyte

FC

● 编号范围

0 ... 65 535

● 容量，值

512 kbyte

OB

● 容量，值

512 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

● 过程报警 OB 数量

50

● DPV1 报警 OB 的数量

3

● 等时模式 Ob 数量

2

● 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; 在 F 模块中多可为 8 个

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

标记

● 数量，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，值

64 kbyte; 每个块 16 KB

地址范围

IO 模块数量

8 192; 模块 / 子模块的数量

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，值

32

硬件扩展

分布式 IO 系统数量

20

DP 主站数量

● 集成

1

● 关于 CM

8; 多总共可插接 8 个 CM/CP（PROFIBUS、PROFINET、以太网）

IO 控制器数量

● 集成

1

● 关于 CM

8; 多总共可插接 8 个 CM/CP（PROFIBUS、PROFINET、以太网）

组件载体

● 每个组件载体的组件，值

32; CPU + 31 个模块

● 行数，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，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 DP 上，主站

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

2

PROFIBUS 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

功能性

● 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

2. 接口

物理接口

● 端口数量

1

● 集成开关

否

● RJ 45（以太网）

是; X2

功能性

● PROFINET IO 控制器

否

● PROFINET IO 设备

否

● SIMATIC 通讯

是

● 开放式 IE 通讯

是

● 网络服务器

是

3. 接口

物理接口

● 端口数量

1

● RS 485

是

功能性

● PROFIBUS DP 主站

是

● PROFIBUS DP 从站

否

● SIMATIC 通讯

是

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

RS 485

● 传输速率，值

12 Mbit/s

协议

连接数量

● 连接数量，值

256; 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

128

● 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

— MRP

是; 作为 MRP 冗余管理器和/或 MRP 客户机；环路中的设备数： 50

— PROFIenergy

是

— 按优先级启动

是; 多 32 个 PROFINET 设备

— 可连接的 IO 设备数量，值

256; 通过 PROFIBUS 或 PROFINET 总共多可连接 768 个分布式外围设备

— 其中 IO 设备具备同步实时功能 (IRT)，值

64

— 用于 RT 的可连接 IO 设备数量，值

256

— 线路上的，值

256

— 可同时激活/取消的 IO 设备数量，值

8

— 每台工具的 IO 设备数量，值

8

— 更新时间

更新时间值取决于设置的 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更新时间 500 μs

至关重要。

— 发射脉冲为 500 μs 时

500 μs 至 8 ms

— 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

— PROFIenergy

是

— 共享设备

是

— 共享设备中的 IO 控制器的数量

4

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，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，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，值

64 kbyte

● UDP

是

— 数据长度，值

1 472 byte

● DHCP

否

● SNMP

是

● DCP

是

● LLDP

是

网络服务器

● HTTP

是; 标准和用户定义页面

● HTTPS

是; 标准和用户定义页面

PROFIBUS DP 主站

● 连接数量，值

48; 适用于集成式 PROFIBUS DP 接口

服务

— PG/OP 通讯

是

— S7 路由

是

— 数据集路由

是

— 等时模式

是

— 等距离

是

— DP 从站数量

125; 通过 PROFIBUS 或 PROFINET 总共多可连接 768 个分布式外围设备

— 激活/禁用 DP 从站

是

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

● 环路中的用户数量，值

50

等时模式

节拍同步运行（应用程序至端口同步）

是; 带组织块，6 个 375 μs 循环

等距离

是

S7 消息功能

消息功能的可注册站点数量，值

32

与组件相关的消息

是

可配置警报的数量，值

10 000

在警报池中同时响应警报的数量

● 备用用户警报数量

600

● 用于系统诊断的备用警报数量

200

● 用于运动技术控制对象的备用警报数量

160

调试功能测试

共同调试（工程组）

是; 多允许同时在线访问 8 个工程组态系统

组件状态

是; 多可同时 8 个（通过所有 ES 客户端的总和）

各个步骤

否

状态/控制

● 变量状态/控制

是

● 变量

输入、输出、标记、DB、计时器、计数器

● 变量数量，值

— 其中的变量状态，值

200; 每个任务

— 其中的变量控制，值

200; 每个任务

强制

● 强制，变量

外围输入/输出

● 变量数量，值

200

诊断缓冲器

● 存在

是

● 条目数量，值

3 200

— 其中的停电保险

500

Trace

● 可组态 Trace 的数量

4; 每个 Trace 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

● LINK TX/RX 连接显示

是

支持的工艺对象

运动控制

是

● 转速轴

— 转速轴数量，值

30; 前提条件：未创建其它的运动技术对象

● 定位轴

— 定位轴数量，值

30; 前提条件：未创建其它的运动技术对象

● 同步轴（相对齿轮箱同步）

— 轴的数量

15; 前提条件：未创建其它的运动技术对象

● 外部编码器

— 外部编码器数量，值

30; 前提条件：未创建其它的运动技术对象

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

标准、许可、证书

安全运行中可达到的安全等级

故障概率（使用时间为 20 年，维修时间为 100 小时）

— Low demand mode：平均失效概率 (PFDavg) 符合 SIL3

< 2.00E-05

— High demand/continous mode：每小时故障概率 (PFH) 符合

SIL3

< 1.00E-09

环境要求

运行中的环境温度

● 水平安装，值

0 °C

● 水平安装，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，值

0 °C

● 垂直安装，值

40 °C; 显示屏：40 °C，运行温度为典型值 40 °C 时，显示屏关闭

组态

编程

编程语言

— KOP

是; 含故障安全

— FUP

是; 含故障安全

— AWL

是

— SCL

是

— GRAPH

是

技术保护

● 用户程序保护

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

可调整的短循环时间

● 上限

可调整的长循环时间

尺寸

宽度

70 mm

高度

147 mm

深度

129 mm

重量

重量，约

845 g