西门子将电气化、自动化、数字化的力量融入各行各业，以前所未见的高度、速度、精度和深度，让关键所在，逐一实现。
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SIMATIC S7-1500 CPUs 性能
SIMATIC S7-1500 CPUs 没有最快，只有更快！SIMATIC S7-1500 卓越的系统性能极大缩短了系统响应时间，进而优化了控制质量并提高了系统性能。
处理速度
SIMATIC S7-1500 的信号处理速度更为快速，极大缩短系统响应时间，进而提高了生产效率。
SIMATIC S7-1500 带有多达 3 个 PROFINET 接口。
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其中，两个端口具有相同的 IP 地址，适用于现场级通信；第三个端口具有独立的 IP 地址，可集成到公司网络中。
通过 PROFINET IRT，可定义响应时间并确保高度精准的设备性能。
一般信息
中央处理单元 (CPU) 是 SIMATIC S7-1500 的核心组件。它们除了可以执行用户程序，还可用于连接控制器和其它自动化组件。
首次发布的产品中包含以下三种 CPU：
CPU-1511-1 PN 适用于中小型应用
CPU-1513-1 PN 适用于大中型应用
CPU-1516-3 PN/DP 适用于要求较高的大型应用和其它通信任务
特性和客户收益
凭借各种创新技术，SIMATIC S7-1500 的 CPU 极大地提升了生产力和生产效率。该系列 CPU 的硬件设计紧凑。组件和模块高度集成、通用性强，不仅节省了机柜空间，同时还降低了备件的库存费用。
最优性能
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机器的响应时间降至最低，极大提升了生产效率（控制质量）
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缩短了循环时间，提高了生产效率
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相同的循环时间内可执行更多程序
显示调试和诊断信息
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主机架模块和分布式模块中统一使用纯文本诊断信息，缩短了停机时间
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可直接使用用户特定的网络设置，无需进行现场编程
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支持在操作过程中对显示屏进行热插拔操作
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可通过 TIA 博途设置显示屏操作密码
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使用寿命更长，运行时间长达 50,000 小时
每个 CPU 上都支持 PROFINET 标准
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PN IRT (V2.2) 可确保精准的响应时间以及工厂设备的高精度操作
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高端 CPU 上附带的以太网接口，便于集成到工厂网络中
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Web server，可快速浏览服务和诊断信息
创新的存储机制
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充足的存储空间，可用于各行业的所有应用
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灵活的存储卡机制，适合各种项目规模
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较大的存储空间：支持高达 2 GB 的存储卡，可存储项目数据、归档、配方和相关文档
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优化后的数据模块，可精确选择剩余存储空间中的数据。
优化的诊断机制
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通过对 STEP 7、HMI、Web server、CPU 显示屏中数据的统一显示，实现了高效的故障分析
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统一集成的系统诊断功能，即便增加机器设备数量，也无需额外进行项目规划
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即便 CPU 处于 STOP 模式，也不会丢失系统错误消息
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全符号编程，极大提高了程序的可读性
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提高了编译器性能，缩短了程序循环时间
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在所有 IEC 语言中支持64 位数据类型，编程工艺更为精准
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统一下载所有程序变更
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LD 和功能设备中集成计算功能块，简化了复杂的数学运算过程
信息安全集成
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通过控制器安全级别的保护机制，提高了系统安全，防止通过 HMI 进行未经授权的访问
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通过对组件和程序进行信息安全保护，增强投资保护力度
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对项目规划数据、固件文件以及安全通信进行完整性和机密性保护，提高了设备的可用性
兼容性 / 即插即用
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在现有 S7 项目中，通过重复使用所有 S7-1500 CPU 上的程序以及集成的移植工具，实现对现有专有知识的投资保护
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通过将硬件数据上传到工程组态，实现各种硬件的快速准确识别
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使用符号上传整个项目，进行维修操作时无需打开当前项目
技术集成
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集成标准运动控制功能，灵活连接支持 PROFIdrive 的所有驱动装置
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集成标准 PLCopen 组件，实现项目快速实施
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TRACE 功能：可循环记录多达 16 个变量，实现控制程序和驱动装置的精确优化
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记录CPU 不同存储区的数据，便于查找偶发错误
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集成的 PID 控制器，可简化闭环控制任务：控制参数的优化实现了最佳控制质量（PID 控制器），从而节省了操作时间
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PID Compact/PID 3-Step：带有模拟量或脉冲宽度调制输出的连续控制器，以及适用于带有自整定功能的外部执行器（如阀门）的特殊步进控制器
BASIC LINE MODULES
SINAMICS S120是西门子新一代的驱动控制系统，它是集V/F、矢量和伺服控制于一体的驱动系统，多轴资源共享的理念和模块化的设计使得它能实现高效而又复杂的运动控制，其性能远远超过同类系统。
SINAMICS S120 的产品包括：用于单轴控制的AC/AC 驱动器和用于多轴控制的共母线的DC/AC驱动器。SINAMICS S120其功率范围为0.12Kw -4500Kw，几乎适用于所有的生产机械。
多功能性：集多种控制模式于一体，适合于单轴或多轴驱动。一个多轴控制单元CU320能控制多个驱动轴，其轴数与控制模式有关。
伺服控制：6个驱动轴。
矢量控制：4个驱动轴。
V/F控制：8个驱动轴。
进线电压：单向200－240VAC、三相380－480VAC和三相660－690VAC
控制电机类型：既能控制感应电机，又能控制同步、力矩及直线电机。
控制功能：既有高精度的速度控制功能，又具有简单定位功能，实现轴的相对和绝对定位。如果和上位的SIMOTION控制系统结合在一起还能实现同步、凸轮等复杂的运动控制功能。
硬件的自动识别：各驱动组件之间是通过高速通讯接口DRIVE-CLiQ来连接，因此主控单元CU320能自动识别各组件。
数据的快速交换：各组件借助DRIVE-CLiQ的通讯连接，能够实现组件间的快速数据交换，任一组件都可以很方便获取其它组件的数据，即：一台驱动器能够获取另一台驱动器的数据（如：速度和位置的实际值等）。
灵活性：模块化设计，升级性强。可以根据实际需要来增加或减少相应的模块，或者来选择单轴或双轴功率模块。
友好的参数界面：图形化的参数界面易懂易学，可根据功能图的实时显示，来实现参数的动态调试和监控。
选型和配置：SIZER工具软件通过向导方便快捷地来实现SINAMICS S120的硬件配置，并可以导出配置和订货清单。
有没有比较简单的实现PID闭环控制的方法呢？
在控制理论中，用传递函数来描述被控对象、检测元件、执行机构和PID控制器。
被控对象一般是串联的惯性环节和积分环节的组合。在实验室可以用以运算放大器为核心的模拟电路来模拟广义的被控对象（包括检测元件和执行机构）的传递函数。我曾将这种运放电路用于S7-200和S7-1200的PID参数自动调节实验。
用运算放大器模拟被控对象一般需要做印刷电路板，还是比较麻烦。有没有更简单的方法呢？
除了用运算放大器来模拟被控对象的传递函数，也可以用PLC的程序来模拟。为此我编写了用来模拟被控对象的S7-200的子程序，它也可以用于S7-200 SMART。使用模拟的被控对象的PID闭环示意图如下图所示，虚线右边是被控对象，DISV是系统的扰动输入值。虚线左边是PLC的PID控制程序。
被控对象的数学模型为3个串联的惯性环节，其增益为GAIN，3个惯性环节的时间常数分别为TIM1～TIM3。其传递函数为
分母中的“s”为自动控制理论中拉普拉斯变换的拉普拉斯算子。将某一时间常数设为0，可以减少惯性环节的个数。图中被控对象的输入值INV是PID控制器的输出值。被控对象的输出值OUTV作为PID控制器的过程变量（反馈值）PV。
下图是模拟被控对象的子程序，实际上只用了两个惯性环节，其时间常数分别为5000ms和2000ms。用与PID的采样周期相同的定时中断时间间隔来调用这个子程序。
下图是用来监视PID回路运行情况的STEP 7-Micro/WIN的PID调节控制面板，可以用它进行PID参数自整定或手动调节PID参数的实验。标有PV（即被控量）的是过程变量的阶跃响应曲线。
将上图中的积分时间由0.03min（分钟）增大到0.12min，下图的超调量有明显的减小。通过修改PID的参数，观察被控量阶跃响应曲线给出的超调量和调节时间等特征量的变化情况，可以形象直观、快速地学习和掌握PID参数的整定方法。
