S7-1500 选型介绍

1.用户程序运行在CPU模块中，CPU模块内没有程序装载存储器，程序存储在专用的存储卡中里，概念同S7-300。存储卡需要单独订货。CPU目前有三种型号：

? CPU 1511-1 PN

? CPU 1513-2 PN

? CPU 1516-3 PN/DP

三个CPU型号从上至下性能由低到高排列，区别于指令执行速度，各种地址空间尺寸，内存大小，集成通讯口种类个数等等方面，具体请参考对应的CPU手册。

安庆西门子模块中国授权总代理商2.对于PLC系统，用户程序处理的是输入/输出(I/O)信号直接的逻辑关系。那么往往系统需配置I/O模块，S7-1500的CPU模块自身没有集成I/O，I/O信号输入通过拓展I/O模块进行输入输出。常见I/O信号有，

? 数字量输入(DI)：也就是开关量(还有称作离散量)信号输入

? 数字量输出(DQ)：开关量信号输出

? 模拟量输入(AI)：连续量输入，如电压-10V ～ +10V, 4 ～ 20mA等

? 模拟量输出(AQ)：连续量输出

? 还有脉冲输入(PI)， 脉冲输出(PQ)等

3.S7-1500的数字量输入模块

? DI 32x24VDC HF

? DI 16x24VDC HF

? DI 16x230VAC BA

? DI 16x24VDC SRC BA

? …

型号简介：

DI： Digital input，数字量输入

32x24VDC：共32个输入通道 (点) ，电压规格为直流24V

16x230VDC：共16个输入通道 (点) ，电压规格为交流230V

BA：Basic，基本型

HF：High feature, 高性能型

SRC： Source Input， 源型输入 ，未标识为漏型。

4.S7-1500的数字量输出模块

? DQ 16x24VDC/0.5A ST

? DQ 32x24VDC/0.5A ST

? DQ 8x24VDC/2A HF

? DQ 8x230VAC/2A ST

? DQ 8x230VAD/5A ST

型号简介，以个型号为例：

DQ： Digital Ouput, 数量输出

16x24VDC：共16个输出通道，输出电压为DC24V, 容量每个通道0.5A。

HF：High Feature, 高性能型，通常意味着模块带诊断功能。相对应的是ST(Standard，标准)型，无诊断功能。

5.S7-1500的模拟量输入模块

? AI 8xU/I HS

? AI 8xU/I/RTD/TC ST

? …

以个型号为例，型号简介：

AI： Analogue input，模拟量输入模块

8xU/I：8个通道，支持电压或电流型号输入

6.S7-1500的模拟量输出模块

? AQ 4xU/I ST

? AQ 8xU/I HS

? …

同样以个型号为例，型号简介：

AQ：Analogue Output，模拟量输出模块

4xU/I：共4个通道，支持电压，电流输出

ST：标准型

安庆西门子模块中国授权总代理商7.选定CPU和I/O模块之后，要确定系统的供电，选择电源模块，电源模块选型需要注意S7-1500有两种背板供电方式：

? PM模块： 不提供机架的背板工作电源，由CPU提供

PM 70 W 120/230 VAC

PM 190 W 120/230 VAC

? PS模块：连接到机架背板，提供背板工作电压，有诊断功能

PS 25W 24VDC

PS 60W 120/230V AC/DC

S7-1500电源选型按模块消耗的功率选，TIA 博途软件提供电源计算：

根据软件提供的模块功率可以选电源模块， 需要提一下是上图的选项：

“Supply voltage L+ connected”选中，意思是CPU的电源端子有输入，CPU(也)提供背板的电源供电。

8.S7-1500安装需要专用导轨，导轨按长度分，有这么几种规格：

160mm，482mm，530mm，830mm，2000mm。

9.编程使用的工具是TIA博途软件，使用以太网网线直接连接计算机网卡与CPU1500就可以程序。

软件：SIMATIC STEP 7 Professional V12

10.简单介绍一个S7-1500的选型配置。

假设需要选一个S7-1500本地站，包含24VDC DI 40点，24VDC DQ 28点，0～10V电压模拟量输入3个点，4～20mA电流输入3个点，4～20mA电流输出5个点。

这里我们选型为：

序号 名称 型号 数量

1 导轨 DIN rail S7-1500, 482 mm 1

2 电源 PS 60W 120/230V AC/DC 1

3 CPU CPU 1511-1 PN 1

4 存储卡 Memory card, 4 MB 1

5 数字量输入模块 DI 16x24VDC HF 1

6 数字量输入模块 DI 32x24VDC HF 1

7 数字量输出模块 DQ 32x24VDC/0.5A ST 1

8 数字量输入模块 AI 8xU/I HS 1

9 模拟量输出模块 AQ 8xU/I HS 1

10 前连接器 螺钉型, 40针 1

11 编程软件 STEP 7 Professional V12 1

西门子S7-300F

S7-300F 能够以两种 I/O 设计的方式运行：

ET 200M 中的 I/O 设计：

故障安全数字量/模拟量输入和输出模块用于集中式或分布式应用（Cat.4/SIL3 只能与隔离模块一起使用）

ET 200S PROFIsafe 中的 I/O 设计：

故障安全数字量输入和输出模块可用于分布式应用

接口模板

6ES7 151-1AA05-0AA1 标准型接口模块 IM151-1与90度网络接头（不带编程口）组合件（6ES71511AA050AB0*1+6ES79720BA120XA0*1）

6ES7 151-1AA05-0AA4 标准型接口模块 IM151-1与35度网络接头（不带编程口）组合件（6ES71511AA050AB0*1+6ES79720BA410XA0*1）

6ES7 151-1AA05-0AA5 标准型接口模块 IM151-1与快速连线网络接头（不带编程口）组合件（6ES71511AA050AB0*1+6ES79720BA520XA0*1）

6ES7 151-1AA05-0AB4 标准型接口模块 IM151-1与35度网络接头（带编程口）组合件（6ES71511AA050AB0*1+6ES79720BB410XA0*1）

6ES7 151-1AA05-0AB5 标准型接口模块 IM151-1与快速连线网络接头（带编程口）组合件（6ES71511AA050AB0*1+6ES79720BB520XA0*1）

6ES7 151-1AB02-0AB0 ET 200S IM 151 光纤接口模板

6ES7 151-1BA02-0AB0 高性能型接口模块 IM151-1

6ES7 151-1CA00-0AB0 基本型接口模块 IM151-1

6ES7 151-7AB00-0AB0 ET 200S IM 151 带CPU 光纤接口模板

6ES7 138-4HA00-0AB0 DP-主站模块（for CPU only)

光纤附件

6GK1 901-0FB00-0AA0 单工连接器（100个）

6ES7 195-1BE00-0XA0 插头适配器（50个）

电源模板

6ES7 138-4CA01-0AA0 PM-E DC 24V 用于电子模板

6ES7 138-4CB11-0AB0 PM-E  DC 24V 至 AC 120/230V 用于电子模板

6ES7 138-4CF03-0AB0 总线安全型电源管理模块PM-E；24V 直流

电子模板

开关量输入模板

6ES7 131-4BB01-0AA0 2路开关量输入  24VDC 标准        （5块）

6ES7 131-4BB01-0AB0 2路开关量输入  24VDC 高性能      （5块）

6ES7 131-4BD01-0AA0 4路开关量输入  24VDC 标准        （5块）

6ES7 131-4BD01-0AB0 4路开关量输入  24VDC 高性能      （5块）

6ES7 131-4BD51-0AA0 4路开关量源输入  24VDC 标准      （5块）

6ES7 131-4CD00-0AB0 4路开关量输入 UC 24V...48V 带 LED SF (组故障)每包装5个

6ES7 131-4EB00-0AB0 2路开关量输入  120VAC            （5块）

6ES7 131-4FB00-0AB0 2路开关量输入  230VAC            （5块）

6ES7 131-4RD00-0AB0 4路开关量输入 DC 24V NAMUR 15 MM 宽，带LED SF ，每包装5个

开关量输出模板

6ES7 132-4BB01-0AA0 2路开关量输出 24VDC 0,5A   标准   （5块）

6ES7 132-4BB01-0AB0 2路开关量输出 24VDC 0,5A   高性能 （5块）

6ES7 132-4BD02-0AA0 4路开关量输出 24VDC 0,5A   标准   （5块）

6ES7 132-4BB31-0AA0 2路开关量输出 标准型 直流24V/2A，每包装5个

6ES7 132-4BB31-0AB0 2路高性能型开关量输出 直流24V/2A，每包装5个

6ES7 132-4BD32-0AA0 4路开关量输出 24VDC 2A     标准   （5块）

6ES7 132-4FB01-0AB0 2路开关量输出 交流120/230V，每包装5个

6ES7 132-4HB01-0AB0  2路继电器输出 24VDC/230VAC 5A     （5块）

6ES7 132-4HB10-0AB0 2路继电器输出 继电器直流24V-48V/5A，交流24V-230V/5A（5块）

模拟量输入模板

6ES7 134-4FB01-0AB0 2路模拟量输入 电压信号     标准

6ES7 134-4FB52-0AB0 2路高速型模拟量输入 电压 +/-10V；模块周期时间： 1MS

6ES7 134-4LB02-0AB0 2路模拟量输入  电压信号  高性能 (16位)

6ES7 134-4GB01-0AB0 2路模拟量输入 电流信号     标准  2线制

6ES7 134-4GB52-0AB0 2路高速型模拟量输入  I-2线 4 - 20MA；模块周期时间： 1MS，

6ES7 134-4GB11-0AB0 2路模拟量输入  电流信号    标准  4线制

6ES7 134-4GB62-0AB0 2路高速型模拟量输入 I-4线 4 - 20MA；模块周期时间： 1MS

6ES7 134-4MB02-0AB0 2路模拟量输入  电流信号 高性能 (16位)  2线制

6ES7 134-4JB51-0AB0 2路模拟量输入 RTD热电阻信号

6ES7 134-4JB01-0AB0 2路模拟量输入 热电偶信号

6ES7 134-4NB01-0AB0 2路高性能型模拟量输入 热电偶信号，带内部温度补偿

6ES7 134-4NB51-0AB0 2路高性能型模拟量输入 RTD热电阻信号， 带线电阻的内部补偿

模拟量输出模板

6ES7 135-4FB01-0AB0 2路模拟量输出 电压信号   标准

6ES7 135-4GB01-0AB0 2路模拟量输出 电流信号   标准

6ES7 135-4LB02-0AB0 2路模拟量输出  电压信号  高性能 (16位)

6ES7 135-4MB02-0AB0 2路模拟量输出  电留信号  高性能 (16位)

功能模板

6ES7 138-4DA04-0AB0 1个计数器24V/100KHZ

6ES7 138-4DB03-0AB0 SSI  位置检测模板

6ES7 138-4DD00-0AB0 2 Pulse (pulse width modulation, timer)

6ES7 138-4DC00-0AB0 STEP1 步进电机模板

6ES7 138-4DF01-0AB0 1 SI 通讯模板(RS232  RS422  RS485  串行接口)

6ES7 138-4DF11-0AB0 1个 SI 串行接口，单通道，RS232/422，485 MODBUS/USS

6ES7 138-4DL00-0AB0 1 POS-U 定位模板 带数字量输出 用于 5V/24V 增量编码器

6ES7 138-4GA00-0AB0 4 个IQ-SENSE 直流24VC，每包装5个

端子模块

6ES7 193-4CC20-0AA0 TM-P15S23-A1 f. PM//2x3 电源模块螺钉型端子

6ES7 193-4CC30-0AA0 TM-P15C23-A1 f. PM/2x3 电源模块弹簧型端子

6ES7 193-4CD20-0AA0 TM-P15S23-A0 f. PM/2x3 电源模块螺钉型端子

6ES7 193-4CD30-0AA0 TM-P15C23-A0 f. PM/2x3 电源模块弹簧型端子

6ES7 193-4CE00-0AA0 TM-P15S22-01 f. PM/2x2 电源模块 螺钉型端子

6ES7 193-4CE10-0AA0 TM-P15C22-01 f. PM/2x2 电源模块弹簧型端子

6ES7 193-4CA20-0AA0  TM-E15S24-A1 f. EM/2x4 电子模块螺钉型端子  （5块）

6ES7 193-4CA30-0AA0 TM-E15C24-A1 f. EM/2x4 电子模块弹簧型端子  （5块）

6ES7 193-4CB20-0AA0 TM-E15S24-01 f. EM/2x4 电子模块螺钉型端子  （5块）

6ES7 193-4CB30-0AA0 TM-E15C24-01 f. EM/2x4 电子模块弹簧型端子  （5块）

6ES7 193-4CB00-0AA0 TM-E15S23-01 f. EM/2x3 电子模块螺钉型端子  （5块）

6ES7 193-4CB10-0AA0 TM-E15C23-01 f. EM/2x3 电子模块弹簧型端子  （5块）

6ES7 193-4CA40-0AA0 TM-E15S26-A1 für EM/2x6 电子模块螺钉型端子 （5块）

6ES7 193-4CA50-0AA0 TM-E15C26-A1 für EM/2x6 电子模块弹簧型端子 （5块）

6ES7 193-4JA00-0AA0 SIMATIC DP，ET 200S备件终端模块

附件

6ES7 193-4GA00-0AA0 终端模块TM-P和TM-E，电源导轨 3 x 10 MM,每包5个

6ES7 193-4GB00-0AA0 终端元件，用于绞线屏蔽与电源导轨的连接，每包5个

ET200M:

6ES7 153-1AA03-0XA1 IM153-1接口模块与90度网络接头（不带编程口）组合件（6ES71531AA030XB0*1+6ES79720BA120XA0*1）

6ES7 153-1AA03-0XA4 IM153-1接口模块与35度网络接头（不带编程口）组合件（6ES71531AA030XB0*1+6ES79720BA410XA0*1）

6ES7 153-1AA03-0XA5 IM153-1接口模块与快速连线网络接头（不带编程口）组合件               （6ES71531AA030XB0*1+6ES79720BA520XA0*1）

6ES7 153-1AA03-0XB4 IM153-1接口模块与35度网络接头（带编程口）组合件（6ES71531AA030XB0*1+6ES79720BB410XA0*1）

6ES7 153-1AA03-0XB5 IM153-1接口模块与快速连线网络接头（带编程口）组合件 （6ES71531AA030XB0*1+6ES79720BB520XA0*1）

6ES7 153-2AR03-0XA1 IM153冗余套件高性能型2个153－2和1个IM/IM总线模板与90度网络接头（不带编程口）组合件（6ES71532AR030XA0*1+6ES79720BA120XA0*2）

6ES7 153-2AR03-0XA4 IM153冗余套件高性能型2个153－2和1个IM/IM总线模板与35度网络接头（不带编程口）组合件（6ES71532AR030XA0*1+6ES79720BA410XA0*2）

6ES7 153-2AR03-0XA5 IM153冗余套件高性能型2个153－2和1个IM/IM总线模板与快速连线网络接头（不带编程口）组合件       （6ES71532AR030XA0*1+6ES79720BA520XA0*2）

6ES7 153-2AR03-0XB4 IM153冗余套件高性能型2个153－2和1个IM/IM总线模板与35度网络接头（带编程口）组合件（6ES71532AR030XA0*1+6ES79720BB410XA0*2）

6ES7 153-2AR03-0XB5 IM153冗余套件高性能型2个153－2和1个IM/IM总线模板与快速连线网络接头（带编程口）组合件（6ES71532AR030XA0*1+6ES79720BB520XA0*2）

6ES7 153-2BA02-0XA1 IM153-2接口模块高性能型(多连接12个模块)与90度网络接头（不带编程口）组合件（6ES71532BA020XB0*1+6ES79720BA120XA0*1）

6ES7 153-2BA02-0XA4 IM153-2接口模块高性能型(多连接12个模块)与35度网络接头（不带编程口）组合件（6ES71532BA020XB0*1+6ES79720BA410XA0*1）

6ES7 153-2BA02-0XA5 IM153-2接口模块高性能型(多连接12个模块)与快速连线网络接头（不带编程口）组合件       （6ES71532BA020XB0*1+6ES79720BA520XA0*1）

6ES7 153-2BA02-0XB4 IM153-2接口模块高性能型(多连接12个模块)与35度网络接头（带编程口）组合件（6ES71532BA020XB0*1+6ES79720BB410XA0*1）

6ES7 153-2BA02-0XB5 IM153-2接口模块高性能型(多连接12个模块)与快速连线网络接头（带编程口）组合件（6ES71532BA020XB0*1+6ES79720BB520XA0*1）

6ES7 153-2BB00-0XB0 IM153-2光纤接口模块

6ES7 195-1GF30-0XA0 有源总线模块的DIN导轨(530 MM)

6ES7 195-1GG30-0XA0 有源总线模块的DIN导轨(620 MM)

6ES7 195-7HA00-0XA0 有源总线模块BM PS/IM

6ES7 195-7HB00-0XA0 有源总线模块BM 2 X 40

6ES7 195-7HC00-0XA0 有源总线模块BM 1 X 80

6ES7 195-7HD10-0XA0 有源IM/IM冗余总线模板高性能型

6ES7 193-0CD40-7XA0 TB8的屏蔽连接端子

6ES7 390-5AB00-0AA0 端子元件 2 x 2-6mm

6ES7 390-5BA00-0AA0 端子元件 1 x 3-8mm

6ES7 390-5CA00-0AA0 端子元件 1 x 6-13,5mm

特性和客户收益

与西门子S7-1500 CPU 类似，信号模块同样可以地提升生产力和生产效率。的系统性能可确保短的响应时间。创新的操作机制可确保安装过程快速、可靠且无任何故障。

高度可扩展性

模块具有高度可扩展性，可根据客户需求量身定制，降低了成本的同时还提高了生产效率

模块可以具有不同的通道数量和功能

集成更多功能，实现紧凑设计，减少了变量的使用

U 型连接器，可自行连接背板总线

节省了安装空间，安装导轨上可安装更多组件

系统性能

系统性能，实现快速处理并确保控制质量

采用 PROFINET IRT 进行循环同步操作，短循环时间降至 250 μs

数字量输入模块，具有 50 μs 的超短输入延时

模拟量模块，8 通道转换时间低至 125 μs

多功能模拟量输入模块，具有自动线性化特性，适用于温度测量和限值监测

PROFINET IO 统一进行高效诊断

增强了各种功能，通过 PROFINET IO 统一进行高效诊断

通道级诊断消息，支持快速故障修复

可读取电子识别码，快速识别所有组件

智能化的产品设计

智能化的产品设计，降低了机柜组装成本

所有模块都可以在 ET200MP I/O 系统中集中和分布使用

统一采用 40 针前连接器，适用于所有模块

同一引脚上的信号相同。即，电路图中宏指令创建后，即可无限次重复使用，从而避免了接线错误

集成短接片，简化了接线操作

可扩展的电缆存放机制，为使用厚绝缘层的导线节省了更多空间

预先设计的电缆定位槽可在进行电气连接之前实现直接预接线

采用机械式插头连接器编码模式，可防止插入错误和模块连接错误

印刷电路接线图，无需参考文档即可直接进行连接

坚固的设计确保设备无错运行

坚固的设计确保设备无错运行

集成电子屏蔽功能

行业领头羊利润大缩水

数据显示，2017年，受动力电池产能快速提升和新能源汽车补贴退坡影响，宁德时代动力电池系统售价大幅降价，导致公司毛利率下降，从2015年的2．28元／Wh降至2017年的1．41元／Wh，累计降幅达38．26％。而在扣非后净利润方面，从2015年到2016年是增长状态，2016年为29．6亿元，而到2017年却下降到24．7亿元，同比下降约16％。

而根据比亚迪发布的2017年年度业绩，受新能源补贴政策变化影响，导致比亚迪业绩同比下滑19．5％，毛利率比2016年下降3．93％。而新能源汽车补贴退坡给比亚迪盈利带来的负面影响在2018前三个月更是明显，根据统计数据，净利润区间只有0．5 亿元至1．5 亿元，预估净利润将同比大幅下滑75．2％至91．8％。

电池中国网了解到，除了宁德时代、比亚迪等动力电池行业领头羊出现大幅业绩下降、利润缩水外，雄韬股份、多氟多、星源材质、安达科技、天赐材料、国轩高科、必康股份等多家产业链企业也出现了业绩增速放缓、净利润下滑的情况。由此可见，动力电池行业的整体效益不容乐观，2018年也会是一个竞争激烈、异常艰苦的变局之年。

三元电池制造成本大幅攀升

目前，A0级以上新能源乘用车装配的电池主流为三元电池，即以镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂为正极材料的锂电池，这其中钴金属作为关键材料发挥着异常重要的作用。在我国，钴属于非常稀缺的资源，我国目前已探明的钴的储量仅占总量的1％多一点，绝大部分依赖进口。

刚果（金）拥有近70％的钴矿。据境外媒体报道，2018年 1月，刚果（金）政府修订了矿业税法，将对钴矿征收双重税，其中基础金属的税将从2％提高到3．5％。并且随着动力电池企业纷纷瞄准三元材料，钴价持续走高，造成三元电池成本大幅攀升。有资料显示，2018年钴价将会突破80万元／吨。

动力电池能量密度技术需突破

众所周知，动力电池的能量密度越高，汽车的续航里程当然也就越长；动力电池的能量密度高，也表明其技术水平更高。国家科技部原部长万钢指出，要争取把动力电池单位能量密度提升一倍，把电池成本降低一半，使单位电池能量达到300Wh／kg以上，成本降至一元／Wh以下。

按照我国《节能与新能源汽车技术路线图》，明确要求到2020年我国动力电池要达到单体能量密度300Wh／kg，系统能量密度达到260Wh／kg；2025年单体能量密度达到400Wh／kg，系统能量密度要达到350Wh／kg；到2030年单体能量密度达到500Wh／kg。表明动力电池技术的突破任重道远。

全固态锂电池的技术突围

从技术发展潜力的角度考虑，三元锂动力电池在能量密度的提升方面具有很大的困难，行业权威人士认为，在理论上全固态锂电池能量密度提升具有广阔的可行性。表示，全固态锂电池除了具备传统锂电池优点外，在安全性、能量密度等方面都有非常大的改进，其能量密度能够达到300～400Wh／kg。

全固态锂电池除了具有安全性高、能量密度高的优点之外，它还具有其他传统电池不具备的特性。根据报道，薄膜型全固态金属锂电池能够达到45000次的循环，它的操作温度预期可能达到300℃甚至更高，它的电化学窗口有望达到5V，它还具备柔性强、回收方便等优势。

业内权威表示，“能量密度要进一步提高，现在就要考虑全固态锂电池。电动汽车产业中长期发展需要进行技术储备，全固态锂电池有望成为下一代车用动力电池主导技术路线。”电池中国网了解到，比亚迪、中天科技等多家企业都已经在全固态锂电池领域展开了布局。

技术是企业能够屹立于市场的根本保障。面对新能源补贴退坡、电池成本材料不断上涨、与国外企业“裸战”的新局面，能否加强创新，不断突破现有技术瓶颈，将会是国内的动力电池企业所要解决的当务之急。全固态锂电池能否带来新一代动力电池技术革命，动力电池企业能否实现技术跨越式发展，我们拭目以待。