مقارنة Siemens S7-1500 1516T و1517T و1518T
CPU 1516T/TF-3 PN
CPU 1517T/TF-3 PN
CPU 1518T/TF-3 PN
هذا الجيل يقدم زيادات واضحة في الذاكرة والأداء وقدرات Motion Control والاتصالات مقارنة بالجيل السابق، مع إضافة واجهة PROFINET IRT ثانية وواجهة Gigabit/Basic Services، إلى جانب Secure Boot. Siemens قدمت هذه المنصة الجديدة ضمن TIA Portal V20، وما زالت مدعومة وموسعة مع STEP 7 / TIA Portal V21.
ماذا يعني T وTF؟
الحرف T يعني: Technology CPU
أي CPU تحتوي على قدرات موسعة لمهام Motion Control مثل المحاور، Gearing، Camming والمزامنة.
أما TF فتعني: Technology + Fail-safe
أي أنها تجمع قدرات Motion Control مع وظائف Safety المدمجة.
إذن من ناحية الأداء والذاكرة، النسختان T وTF من المستوى نفسه تكونان متقاربتين جدًا، لكن TF تضيف إمكانات Fail-safe للمشاريع التي تتطلب Safety.
تأتي بذاكرة:
3 MB للبرنامج
25 MB للبيانات
وسرعة Bit operations تبلغ: 1.2 ns
كما توفر: 12,800 Motion Control resources
و: 540 Extended Motion Control resources
المنتج الحالي 1516T-3 PN يحمل رقم: 6ES7516-3TP10-0AB0
ويحتوي على واجهتي PROFINET IRT، كل واحدة مع 2-port switch، بالإضافة إلى واجهة ثالثة لـPROFINET Basic Services.
ذاكرة البرنامج ترتفع إلى:6 MB
وذاكرة البيانات إلى:50 MB
أي ضعف 1516T في الذاكرة تقريبًا.
كما أن Bit operation تصبح:0.6 ns أي تقريبًا ضعف سرعة 1516T في هذا النوع من العمليات.
Motion Control resources ترتفع إلى: 20,480
وExtended Motion Control إلى: 720.
رقم المنتج الحالي: 6ES7517-3TQ10-0AB0
من ناحية الأداء الخام: نعم، هي الأقوى. لكن هندسيًا ليست دائمًا الاختيار الأفضل.
إذا كان المشروع يحتاج 30% فقط من قدرات 1516T، فإن وضع 1518T قد يزيد التكلفة بدون فائدة فعلية.
اختيار CPU الصحيح يعتمد على:
مثال اختيار
إذا ارتفع عدد المحاور والوظائف المتقدمة وأصبح Servo cycle القصير مهمًا جدًا، تصبح 1518T أكثر منطقية.
هل يمكن ترقية مشروع قديم إلى الجيل الجديد؟
Siemens تصف الجيل الجديد بأنه وظيفيًا متوافقًا مع الجيل السابق، لكن هذا لا يعني أن استبدال CPU هو Plug-and-Play في كل مشروع.
يجب مراجعة:
لذلك للمشاريع الجديدة، الأفضل مراجعة Compatibility Tool الخاص بسيمنز والتأكد من توافق:
CPU + Firmware + TIA Portal + Drives + Technology Objects
قبل بدء المشروع.
1517T تقدم ذاكرة أكبر، أداء أعلى وMotion Control resources أكثر.
الحرف T يعني: Technology CPU
أي CPU تحتوي على قدرات موسعة لمهام Motion Control مثل المحاور، Gearing، Camming والمزامنة.
أما TF فتعني: Technology + Fail-safe
أي أنها تجمع قدرات Motion Control مع وظائف Safety المدمجة.
إذن من ناحية الأداء والذاكرة، النسختان T وTF من المستوى نفسه تكونان متقاربتين جدًا، لكن TF تضيف إمكانات Fail-safe للمشاريع التي تتطلب Safety.
مقارنة سريعة بين 1516T و1517T و1518T
1516T/TF-3 PN
ذاكرة البرنامج 3MB
ذاكرة البيانات 25MB
Bit operation 1.2 ns
Word operation 2.6 ns
Motion Control resources 12,800
Extended MC resources 540
Minimum MC_Servo cycle 250 µs
PROFINET IRT X1 + X2
واجهة ثالثة PROFINET Basic Services
1517T/TF-3 PN
ذاكرة البرنامج 6MB
ذاكرة البيانات 50MB
Bit operation 0.6 ns
Word operation 1.3 ns
Motion Control resources 20,480
Extended MC resources 720
Minimum MC_Servo cycle 250 µs
PROFINET IRT X1 + X2
واجهة ثالثة PROFINET Basic Services
1518T/TF-3 PN
ذاكرة البرنامج 18MB
ذاكرة البيانات 150MB
Bit operation 0.3 ns
Word operation 0.8 ns
Motion Control resources 30,720
Extended MC resources 1560
Minimum MC_Servo cycle 125 µs
PROFINET IRT X1 + X2
واجهة ثالثة PROFINET Basic Services
هذه القيم واردة في وثائق Siemens الخاصة بـS7-1500T مع Firmware V4.0 وما بعده.
CPU 1516T/TF-3 PN
تعتبر 1516T نقطة الدخول القوية إلى الفئة العليا من Technology CPUs.تأتي بذاكرة:
3 MB للبرنامج
25 MB للبيانات
وسرعة Bit operations تبلغ: 1.2 ns
كما توفر: 12,800 Motion Control resources
و: 540 Extended Motion Control resources
المنتج الحالي 1516T-3 PN يحمل رقم: 6ES7516-3TP10-0AB0
ويحتوي على واجهتي PROFINET IRT، كل واحدة مع 2-port switch، بالإضافة إلى واجهة ثالثة لـPROFINET Basic Services.
متى أختار 1516T؟
تكون مناسبة عندما يكون المشروع متوسطًا إلى كبيرًا ويحتاج إلى:- عدة محاور Motion Control.
- Gear synchronization.
- Cam functions.
- PLC program متوسط إلى كبير.
- اتصالات صناعية متعددة.
- أداء جيد بدون الحاجة إلى أعلى CPU في السلسلة.
CPU 1517T/TF-3 PN
الـ 1517T تمثل خطوة واضحة فوق 1516T.ذاكرة البرنامج ترتفع إلى:6 MB
وذاكرة البيانات إلى:50 MB
أي ضعف 1516T في الذاكرة تقريبًا.
كما أن Bit operation تصبح:0.6 ns أي تقريبًا ضعف سرعة 1516T في هذا النوع من العمليات.
Motion Control resources ترتفع إلى: 20,480
وExtended Motion Control إلى: 720.
رقم المنتج الحالي: 6ES7517-3TQ10-0AB0
وتحمل أيضًا واجهتي PROFINET IRT وواجهة ثالثة لخدمات PROFINET الأساسية.
متى أختار 1517T؟
تكون مناسبة عندما:
تأتي بذاكرة ضخمة:18 MB للبرنامج
و: 150 MB للبيانات
وهذا يعني ثلاثة أضعاف ذاكرة 1517T تقريبًا.
سرعة Bit operation تبلغ: 0.3 ns
وسرعة Word operation: 0.8 ns
أما Motion Control resources فتصل إلى: 30,720
وExtended Motion Control resources إلى: 1,560.
والميزة المهمة جدًا هنا أن أقل زمن دورة لـMC_Servo يصل إلى: 125 µs بينما يبقى 250 µs في 1516T و1517T.
رقم المنتج الحالي للنسخة T هو: 6ES7518-3TT10-0AB0
أما نسخة TF فتحمل: 6ES7518-3UT10-0AB0.
متى أختار 1518T؟
تكون منطقية عندما يكون لديك:
1516T: 3 MB / 25 MB
1517T: 6 MB / 50 MB
1518T: 18 MB / 150 MB
أي أن 1517T تضاعف تقريبًا ذاكرة 1516T، بينما 1518T تقفز إلى ثلاثة أضعاف 1517T تقريبًا.
وهذا مهم ليس فقط لحجم البرنامج، بل أيضًا عند استخدام:
1516T = 1.2 ns
1517T = 0.6 ns
1518T = 0.3 ns
أي نظريًا:
1517T أسرع بحوالي الضعف من 1516T.
و1518T أسرع بحوالي الضعف من 1517T في هذا النوع من العمليات.
لكن يجب عدم تحويل هذه الأرقام مباشرة إلى القول إن “المشروع كله أسرع 2×”، لأن الأداء الفعلي يعتمد على نوع التعليمات، الاتصالات، Technology Objects، دورة البرنامج وبنية الكود.
كلما صعدنا في السلسلة، زادت موارد Motion Control:
1516T → 12,800
1517T → 20,480
1518T → 30,720
أما Extended Motion Control:
540 → 720 → 1,560
وهذا يجعل 1518T مناسبة أكثر عندما يكون لديك عدد كبير من المحاور أو وظائف تقنية متقدمة في نفس المشروع.
كل Axis أو Cam أو Gearing function لا يستهلك نفس المقدار.
لذلك لا يمكن القول ببساطة:
“1516T تشغل X محور و1518T تشغل Y محور”
من دون معرفة نوع Technology Objects المستخدمة.
الأصح هو حساب الموارد المطلوبة للمشروع ومقارنتها بحدود CPU.
1516T/TF-3 PN
1517T/TF-3 PN
1518T/TF-3 PN
أصبحت تملك PROFINET IRT على X1 وX2.
أي أن هناك واجهتي IRT بدل الاعتماد على واحدة فقط.
ووفق Siemens يمكن لكل IRT interface دعم:
64 IO Devices أو حتى: 256 IO Devices باستخدام DFP بحسب التكوين.
كما أضافت Siemens واجهة عالية الأداء لخدمات IT/OT، مع تحسن واضح في Communication Performance.
ماذا عن الجيل القديم PN/DP؟
هنا توجد نقطة مهمة جدًا.
ستلاحظ أن Siemens ما زالت تعرض نسخًا قديمة مثل:
1516T-3 PN/DP
1517T-3 PN/DP
1518T-4 PN/DP
إلى جانب الجيل الجديد:
1516T-3 PN
1517T-3 PN
1518T-3 PN
مثلًا Siemens Catalog يعرض حاليًا:
1516T الجديدة: 3 MB Program / 25 MB Data
بينما 1516T القديمة PN/DP: 3 MB Program / 7.5 MB Data
و1517T الجديدة: 6 MB / 50 MB
مقابل الجيل السابق: 3 MB / 8 MB
متى أختار 1517T؟
تكون مناسبة عندما:
- يصبح عدد المحاور أكبر.
- يكون البرنامج أكثر تعقيدًا.
- تحتاج إلى زمن تنفيذ أقل.
- لديك Network load أكبر.
- تستخدم Motion Control متقدم بكثافة أعلى.
- تريد مساحة ذاكرة أكبر للمشاريع المستقبلية.
CPU 1518T/TF-3 PN
الـ 1518T هي الأقوى بين هذه الثلاثة.تأتي بذاكرة ضخمة:18 MB للبرنامج
و: 150 MB للبيانات
وهذا يعني ثلاثة أضعاف ذاكرة 1517T تقريبًا.
سرعة Bit operation تبلغ: 0.3 ns
وسرعة Word operation: 0.8 ns
أما Motion Control resources فتصل إلى: 30,720
وExtended Motion Control resources إلى: 1,560.
والميزة المهمة جدًا هنا أن أقل زمن دورة لـMC_Servo يصل إلى: 125 µs بينما يبقى 250 µs في 1516T و1517T.
رقم المنتج الحالي للنسخة T هو: 6ES7518-3TT10-0AB0
أما نسخة TF فتحمل: 6ES7518-3UT10-0AB0.
متى أختار 1518T؟
تكون منطقية عندما يكون لديك:
- عدد كبير من Motion axes.
- Synchronization معقد.
- High-performance machines.
- Packaging machines سريعة جدًا.
- Robotics أو Handling متقدم.
- عدد كبير من Technology Objects.
- Cycle time شديد القصر.
- مشاريع ضخمة من ناحية البرنامج والبيانات.
الفرق في الذاكرة
الفرق بين CPUs الثلاث واضح جدًا:1516T: 3 MB / 25 MB
1517T: 6 MB / 50 MB
1518T: 18 MB / 150 MB
أي أن 1517T تضاعف تقريبًا ذاكرة 1516T، بينما 1518T تقفز إلى ثلاثة أضعاف 1517T تقريبًا.
وهذا مهم ليس فقط لحجم البرنامج، بل أيضًا عند استخدام:
- Data Blocks كبيرة.
- Recipes.
- Trace.
- Technology Objects كثيرة.
- Communication buffers.
- Motion configuration ضخمة.
الفرق في الأداء
في Bit operations:1516T = 1.2 ns
1517T = 0.6 ns
1518T = 0.3 ns
أي نظريًا:
1517T أسرع بحوالي الضعف من 1516T.
و1518T أسرع بحوالي الضعف من 1517T في هذا النوع من العمليات.
لكن يجب عدم تحويل هذه الأرقام مباشرة إلى القول إن “المشروع كله أسرع 2×”، لأن الأداء الفعلي يعتمد على نوع التعليمات، الاتصالات، Technology Objects، دورة البرنامج وبنية الكود.
الفرق في Motion Control
هذا هو أهم فرق فعلي بين هذه CPUs.كلما صعدنا في السلسلة، زادت موارد Motion Control:
1516T → 12,800
1517T → 20,480
1518T → 30,720
أما Extended Motion Control:
540 → 720 → 1,560
وهذا يجعل 1518T مناسبة أكثر عندما يكون لديك عدد كبير من المحاور أو وظائف تقنية متقدمة في نفس المشروع.
ما المقصود بـMotion Control Resources؟
Siemens تستخدم مفهوم Motion Control resources لتمثيل كمية الموارد التي تستهلكها Technology Objects المختلفة.كل Axis أو Cam أو Gearing function لا يستهلك نفس المقدار.
لذلك لا يمكن القول ببساطة:
“1516T تشغل X محور و1518T تشغل Y محور”
من دون معرفة نوع Technology Objects المستخدمة.
الأصح هو حساب الموارد المطلوبة للمشروع ومقارنتها بحدود CPU.
واجهات الاتصال الجديدة
من أهم التغييرات في الجيل الجديد أن CPUs:1516T/TF-3 PN
1517T/TF-3 PN
1518T/TF-3 PN
أصبحت تملك PROFINET IRT على X1 وX2.
أي أن هناك واجهتي IRT بدل الاعتماد على واحدة فقط.
ووفق Siemens يمكن لكل IRT interface دعم:
64 IO Devices أو حتى: 256 IO Devices باستخدام DFP بحسب التكوين.
كما أضافت Siemens واجهة عالية الأداء لخدمات IT/OT، مع تحسن واضح في Communication Performance.
ماذا عن الجيل القديم PN/DP؟
هنا توجد نقطة مهمة جدًا.
ستلاحظ أن Siemens ما زالت تعرض نسخًا قديمة مثل:
1516T-3 PN/DP
1517T-3 PN/DP
1518T-4 PN/DP
إلى جانب الجيل الجديد:
1516T-3 PN
1517T-3 PN
1518T-3 PN
مثلًا Siemens Catalog يعرض حاليًا:
1516T الجديدة: 3 MB Program / 25 MB Data
بينما 1516T القديمة PN/DP: 3 MB Program / 7.5 MB Data
و1517T الجديدة: 6 MB / 50 MB
مقابل الجيل السابق: 3 MB / 8 MB
و1518T الجديدة: 18 MB / 150 MB
مقابل 1518T-4 PN/DP القديمة: 9 MB / 60 MB.
هذا يعني أن المقال يجب أن ينتبه لرقم القطعة، وليس فقط اسم “1517T” مثلًا.
هل الجيل الجديد يملك PROFIBUS DP؟
الجيل الجديد الذي نتحدث عنه يحمل تسمية:
-3 PN وليس: PN/DP
لذلك لا ينبغي افتراض وجود PROFIBUS DP interface مدمجة مثل بعض الأجيال السابقة.
إذا كان المشروع يعتمد على PROFIBUS بشكل مباشر، يجب مراجعة Architecture والـcommunication modules المطلوبة قبل استبدال CPU قديمة بأخرى جديدة.
وهذه نقطة مهمة جدًا في مشاريع Retrofit.
الهدف هو تحسين الثقة في عملية إقلاع الجهاز ومنع تشغيل مكونات Firmware غير موثوقة.
Siemens ذكرت Secure Boot ضمن تحسينات الجيل الجديد من 1516T/1517T/1518T.
T عادة تكفي.
أما إذا كان المشروع يحتاج:
لكن يجب دائمًا التأكد من متطلبات Safety Integrity Level / Performance Level والتكوين الفعلي للمشروع.
مقابل 1518T-4 PN/DP القديمة: 9 MB / 60 MB.
هذا يعني أن المقال يجب أن ينتبه لرقم القطعة، وليس فقط اسم “1517T” مثلًا.
هل الجيل الجديد يملك PROFIBUS DP؟
الجيل الجديد الذي نتحدث عنه يحمل تسمية:
-3 PN وليس: PN/DP
لذلك لا ينبغي افتراض وجود PROFIBUS DP interface مدمجة مثل بعض الأجيال السابقة.
إذا كان المشروع يعتمد على PROFIBUS بشكل مباشر، يجب مراجعة Architecture والـcommunication modules المطلوبة قبل استبدال CPU قديمة بأخرى جديدة.
وهذه نقطة مهمة جدًا في مشاريع Retrofit.
ما معنى Secure Boot؟
من الميزات الجديدة في هذا الجيل Secure Boot.الهدف هو تحسين الثقة في عملية إقلاع الجهاز ومنع تشغيل مكونات Firmware غير موثوقة.
Siemens ذكرت Secure Boot ضمن تحسينات الجيل الجديد من 1516T/1517T/1518T.
T أم TF: أيهما أختار؟
إذا لم يكن لديك Safety functions:T عادة تكفي.
أما إذا كان المشروع يحتاج:
- Emergency Stop ضمن Safety PLC.
- Safe Torque Off logic.
- Safety I/O.
- Fail-safe program.
- PROFIsafe.
لكن يجب دائمًا التأكد من متطلبات Safety Integrity Level / Performance Level والتكوين الفعلي للمشروع.
هل 1518T دائمًا أفضل؟
من ناحية الأداء الخام: نعم، هي الأقوى. لكن هندسيًا ليست دائمًا الاختيار الأفضل.
إذا كان المشروع يحتاج 30% فقط من قدرات 1516T، فإن وضع 1518T قد يزيد التكلفة بدون فائدة فعلية.
اختيار CPU الصحيح يعتمد على:
- حجم البرنامج.
- Cycle time.
- Motion resources.
- عدد الأجهزة.
- الاتصالات.
- Safety.
- التوسع المستقبلي.
- تكلفة المشروع.
مثال اختيار
- لنفترض أن لدينا Packaging Machine تحتوي على:
- 10 Servo axes.
- Electronic Gearing.
- Cam synchronization.
- عدة HMI.
- VFDs على PROFINET.
- Vision system.
- كمية كبيرة من Recipes.
إذا ارتفع عدد المحاور والوظائف المتقدمة وأصبح Servo cycle القصير مهمًا جدًا، تصبح 1518T أكثر منطقية.
هل يمكن ترقية مشروع قديم إلى الجيل الجديد؟
Siemens تصف الجيل الجديد بأنه وظيفيًا متوافقًا مع الجيل السابق، لكن هذا لا يعني أن استبدال CPU هو Plug-and-Play في كل مشروع.
يجب مراجعة:
- رقم القطعة.
- Firmware.
- TIA Portal version.
- Interfaces.
- PROFIBUS requirements.
- Motion configuration.
- Safety configuration.
- Device configuration.
- Memory Card.
- Network topology.
العلاقة مع TIA Portal V21
وثائق Motion Control الحالية لـSTEP 7 V21 تشمل هذا الجيل من CPUs وتعرض ميزاته مع Firmware V4.0 وما بعده. كما أن Siemens واصلت تحسين منظومة S7-1500T في Technology Version الحديثة الخاصة بـMotion Control.لذلك للمشاريع الجديدة، الأفضل مراجعة Compatibility Tool الخاص بسيمنز والتأكد من توافق:
CPU + Firmware + TIA Portal + Drives + Technology Objects
قبل بدء المشروع.
الأسئلة الشائعة
ما الفرق الرئيسي بين 1516T و1517T؟1517T تقدم ذاكرة أكبر، أداء أعلى وMotion Control resources أكثر.
ما الفرق بين 1517T و1518T؟
1518T تقفز بشكل كبير في الذاكرة والموارد والأداء، وتدعم Minimum MC_Servo cycle يصل إلى 125 µs.
1518T تقفز بشكل كبير في الذاكرة والموارد والأداء، وتدعم Minimum MC_Servo cycle يصل إلى 125 µs.
ماذا يعني TF؟
Technology Fail-safe، أي Motion Control مع وظائف Safety.
Technology Fail-safe، أي Motion Control مع وظائف Safety.
هل 1518T أسرع من 1516T؟
نعم. Bit operation تبلغ 0.3 ns في 1518T مقابل 1.2 ns في 1516T وفق بيانات Siemens.
نعم. Bit operation تبلغ 0.3 ns في 1518T مقابل 1.2 ns في 1516T وفق بيانات Siemens.
هل CPUs الجديدة تدعم PROFINET IRT؟
نعم، تدعم IRT على واجهتي X1 وX2.
نعم، تدعم IRT على واجهتي X1 وX2.
هل الجيل الجديد يحتوي PROFIBUS DP مدمجًا؟
نسخ الجيل الجديد المذكورة هنا تحمل تسمية PN وليست PN/DP، لذلك يجب مراجعة متطلبات PROFIBUS في المشروع بشكل منفصل.
الذاكرة، الأداء، Motion Control والاتصالات.
1516T هي الخيار المتوازن للمشاريع المتوسطة والمتقدمة.
1517T مناسبة عندما تحتاج إلى Margin أكبر وأداء وذاكرة أعلى.
أما 1518T فهي موجهة إلى التطبيقات High-End، خصوصًا الأنظمة ذات عدد المحاور الكبير ومتطلبات Motion Control السريعة.
والاختيار بين T وTF يعتمد بشكل أساسي على الحاجة إلى وظائف Safety.
نسخ الجيل الجديد المذكورة هنا تحمل تسمية PN وليست PN/DP، لذلك يجب مراجعة متطلبات PROFIBUS في المشروع بشكل منفصل.
الخلاصة
الجيل الجديد من Siemens S7-1500 Technology CPUs يمثل ترقية كبيرة خصوصًا في:الذاكرة، الأداء، Motion Control والاتصالات.
1516T هي الخيار المتوازن للمشاريع المتوسطة والمتقدمة.
1517T مناسبة عندما تحتاج إلى Margin أكبر وأداء وذاكرة أعلى.
أما 1518T فهي موجهة إلى التطبيقات High-End، خصوصًا الأنظمة ذات عدد المحاور الكبير ومتطلبات Motion Control السريعة.
والاختيار بين T وTF يعتمد بشكل أساسي على الحاجة إلى وظائف Safety.
المراجع
Siemens – S7-1500/S7-1500T Motion Control Overview V10.0, STEP 7 V21.
Siemens – TIA Portal V20 Technical Slides: New Hardware S7-1500 T/TF.
Siemens Industry Mall – CPU 1516T-3 PN.
Siemens Industry Mall – CPU 1517T-3 PN.
Tags:
أتمتة صناعية