Hệ thống SIMATIC IPC

S7-1500 Software Controller: PLC mềm chạy trên SIMATIC IPC là gì

17/09/2026· 7 phút đọc · 1.616 từ· Chuyên mục Hệ thống SIMATIC IPC

CPU 1507S và CPU 1508S biến một SIMATIC IPC thành PLC nhờ hypervisor chia tách tài nguyên. Danh sách máy cài được và yêu cầu hệ thống theo tài liệu Siemens.

S7-1500 Software Controller: PLC mềm chạy trên SIMATIC IPC là gì

Khi bàn phương án điều khiển cho một dây chuyền, câu hỏi hay gặp là: có bỏ được PLC phần cứng, dùng luôn máy tính công nghiệp chạy phần mềm điều khiển không. Siemens có câu trả lời chính thức mang tên SIMATIC S7-1500 Software Controller — thường gọi là PLC mềm. Nhưng đây không phải phần mềm cài lên máy nào cũng chạy: tài liệu Siemens quy định rõ máy nào được cài, cấu hình tối thiểu và phải chỉnh gì trong BIOS.

PLC mềm hoạt động thế nào

Điểm mấu chốt nằm ở lớp hypervisor của Siemens. Khi máy khởi động, hypervisor cắt một phần tài nguyên phần cứng — nhân xử lý, một phần RAM, cổng mạng — giao riêng cho khối CPU của PLC. Theo Operating Instructions bản V31.1, Windows và ứng dụng Windows không truy cập được vào phần tài nguyên đã cắt ra đó.

Nói cách khác, một máy chạy hai hệ song song: Windows để chạy HMI, ghi dữ liệu, phần mềm quản lý; và khối PLC chạy chương trình thời gian thực bên cạnh. Hai bên trao đổi qua kênh truyền thông riêng, nên treo Windows không kéo theo dừng chương trình điều khiển.

Bộ nhớ cũng chia đôi. RAM cấp cho PLC là bộ nhớ làm việc, cấp cố định lúc CPU khởi động và không mở rộng khi đang chạy. Bộ nhớ nạp nằm trên phân vùng riêng gọi là CPU volume, không thuộc Windows. Dữ liệu giữ khi mất điện lưu vào NVRAM nếu máy có, hoặc lưu xuống CPU volume — trường hợp sau tài liệu khuyến nghị dùng UPS.

Máy tính công nghiệp SIMATIC IPC627E dạng hộp, lắp trong tủ điện — SIMATIC IPC627E: máy hộp có khe cắm card, hỗ trợ cả CPU 1508S bản T và TF

Máy nào cài được CPU nào

Software Controller có ba nhóm: CPU 1505SP đi kèm sẵn trên CPU 1515SP PC2 và không bán rời; CPU 1507S và CPU 1508S cài lên SIMATIC IPC. Mỗi loại còn có biến thể F (fail-safe), T và TF (technology, chuyển động). Bảng dưới lấy nguyên từ tài liệu V31.1.

Máy	CPU 1507S / 1507S F	CPU 1508S / 1508S F	CPU 1508S T / TF
SIMATIC IPC227G	Có	Không	Không
SIMATIC IPC277G (PRO)	Có	Không	Không
SIMATIC IPC427E	Có	Có	Không
SIMATIC IPC477E (PRO)	Có	Có	Không
SIMATIC IPC627E	Có	Có	Có
SIMATIC IPC677E	Có	Có	Có
SIMATIC IPC647E	Có	Có	Không
SIMATIC IPC847E	Có	Có	Không
BX-39A, PX-39A (PRO)	Có	Có	Không

Hai điểm đáng chú ý. Thứ nhất, chỉ IPC627E và IPC677E chạy được bản 1508S T/TF cho bài toán chuyển động. Thứ hai, danh sách ghi IPC227G chứ không phải IPC227E — máy Nanobox đời E không nằm trong danh sách của phiên bản này, nên đừng suy diễn từ tên máy gần giống.

Máy tính công nghiệp SIMATIC IPC227E dạng Nanobox với thân tản nhiệt cánh nhôm — Dòng Nanobox SIMATIC IPC227E; bản được liệt kê cho Software Controller V31.1 là IPC227G

Yêu cầu hệ thống, đọc kỹ trước khi báo giá

Tài liệu Siemens nêu mức tối thiểu và một loạt ràng buộc dễ làm hỏng việc nếu bỏ qua:

Hệ điều hành: Windows 10 Enterprise LTSC 2019 hoặc LTSC 2021, và chỉ được kiểm chứng với bản ảnh hệ điều hành đi kèm máy SIMATIC IPC. Windows bản thường không nằm trong phạm vi kiểm chứng.
Bộ xử lý và RAM: tối thiểu hai nhân, từ 1,2 GHz, RAM ít nhất 8 GB cho CPU 1507 và 1508. Hyperthreading vẫn chạy nhưng có thể làm chậm; bật mức ưu tiên "plc_priority" cấp 4 thì bắt buộc tắt hyperthreading.
Ổ đĩa: 1,6 GB trống cho bản cài đầy đủ, thêm 500 MB tạm. CPU 1507S cần 561 MB chưa chia phân vùng cho CPU volume, hoặc 610 MB trống trên ổ D không mã hoá; CPU 1508S cần 1.661 MB hoặc 2.760 MB. Không cài được lên ổ đang bật RAID.
Phân vùng: từ bản V30.0 trở đi Software Controller không hỗ trợ ổ chia kiểu MBR, phải dùng GPT.
Trình điều khiển ổ đĩa: bộ cài đổi driver AHCI và NVMe của Intel sang driver chuẩn Microsoft, gỡ ra không tự trả lại như cũ.
BIOS: đặt SATA Mode Selection = AHCI, tắt kiểm tra bộ nhớ khi khởi động, chặn khởi động từ thiết bị ngoài.
Truyền thông: cần cổng PROFINET tích hợp trên Box PC, Rack PC hay Panel PC của Siemens, hoặc bộ xử lý truyền thông CP 1625. CPU 1507S dùng được hai cổng PROFINET, một cổng làm PN IO controller; với CPU 1508S cả hai cổng đều làm IO được.

Khi khởi động, máy hiện trình đơn hai lựa chọn: chạy riêng Windows, hoặc chạy Windows kèm Software Controller. Không chọn trong 5 giây thì máy tự vào chế độ có PLC. Chế độ "chỉ Windows" là bắt buộc khi cần chạy chkdsk, chẩn đoán bộ nhớ hay quét virus ngoại tuyến.

Chọn máy: nhìn phần "công nghiệp" trước

PLC mềm không xoá bỏ các ràng buộc vật lý — nó chuyển các ràng buộc đó từ vỏ PLC sang vỏ máy tính. Ba máy hay dùng:

IPC427E — máy Microbox 262 x 133 x 55,5 mm, nặng 2,2 kg, chỉ nhận 24 V DC, tiêu thụ tối đa 64,8 W, gắn ray DIN hoặc treo tường. Có tuỳ chọn NVRAM 512 kB, hai hoặc ba cổng Ethernet, tối đa hai card PCIe. Hợp nhất khi thay một PLC trong tủ.
IPC627E — máy hộp 295 x 265 x 93 mm bản hai khe hoặc 295 x 265 x 155 mm bản năm khe, nặng 5 đến 7 kg. Nhận cả 100–240 V AC lẫn 24 V DC, RAM tới 64 GB, NVRAM 512 kB, chạy được cả bản 1508S T/TF.
IPC477E — Panel PC không quạt, dùng khi muốn gộp màn hình vận hành và PLC vào một thiết bị.

Con số phải soi kỹ là nhiệt độ kèm điều kiện. IPC627E ghi 0 đến 45 °C ở cấu hình chung, lên 0 đến 50 °C nếu tổng công suất USB và card mở rộng dưới 20 W, và 0 đến 55 °C nếu dưới 10 W. Cắm thêm một card ngốn điện là dải nhiệt tụt ngay; máy có ổ cứng cơ thì giới hạn dưới nâng lên +5 °C. Về rung, IPC627E thử theo DIN IEC 60068-2-6, khi chạy chịu 10–58 Hz biên độ 0,0375 mm và 58–500 Hz gia tốc 1 m/s² — thấp hơn một PLC S7-1500 gắn ray, nên vị trí lắp phải chọn cẩn thận hơn.

Khi nào dùng PLC mềm, khi nào giữ PLC cứng

Nên cân nhắc PLC mềm: máy đã cần một PC công nghiệp cho HMI hoặc xử lý dữ liệu, muốn gộp hai thiết bị thành một; chương trình lớn cần nhiều bộ nhớ; cần chạy chung với ứng dụng Windows như thị giác máy hay cơ sở dữ liệu tại chỗ.
Nên giữ PLC phần cứng: tủ rung mạnh, nhiệt cao, nguồn không ổn định; đội bảo trì quen thay module theo mã và không quản trị Windows; hoặc dây chuyền yêu cầu thời gian dừng sửa chữa ngắn nhất.
Bắt buộc kiểm trước: loại I/O phân tán đang dùng, số cổng PROFINET cần thiết, và việc máy có NVRAM hay phải kèm UPS cho dữ liệu giữ khi mất điện.

Trang thông số các máy trong bài có sẵn trên site: SIMATIC IPC427E, SIMATIC IPC627E và SIMATIC IPC227E. Phần nền về họ PLC có ở bài khác nhau giữa PLC S7-300 và S7-1500 và PC nhúng SIMATIC IPC427E.

IPC247 hỗ trợ gì

IPC247 phân phối máy tính công nghiệp Siemens SIMATIC IPC tại Việt Nam. Với phương án PLC mềm, chúng tôi đối chiếu mã máy khách định mua với bảng tương thích của phiên bản Software Controller đang dùng, kiểm cấu hình RAM, ổ đĩa và cách chia phân vùng trước khi giao máy, và hỗ trợ kỹ thuật phần BIOS cùng bản ảnh Windows LTSC do Siemens cung cấp. Gửi bản vẽ tủ, danh sách I/O phân tán và phiên bản TIA Portal đang dùng để nhận đề xuất cấu hình.

Câu hỏi thường gặp về S7-1500 Software Controller

Windows treo thì chương trình PLC có dừng theo không?

Không, đó chính là điểm của hypervisor: tài nguyên cấp cho khối CPU nằm ngoài tầm với của Windows. Nhưng nếu khởi động lại toàn máy thì cả hai cùng dừng, và ở mức ưu tiên "plc_priority" cấp 4, chức năng khởi động lại riêng Windows bị tắt.

Có mua Software Controller rời rồi cài lên máy tính bất kỳ không?

CPU 1507S và CPU 1508S có mã đặt hàng riêng, dạng đĩa hoặc tải về, nhưng chỉ cài lên các máy nằm trong bảng tương thích. CPU 1505SP thì không bán rời, chỉ đi kèm phần cứng CPU 1515SP PC2.

Máy cần bao nhiêu RAM là đủ?

Tài liệu ghi tối thiểu 8 GB cho CPU 1507 và 1508. Phần RAM này bị cắt riêng cho PLC, nên Windows và phần mềm HMI chạy trên phần còn lại. Máy chạy thêm WinCC hoặc cơ sở dữ liệu nên tính từ 16 GB trở lên.

Đang dùng ổ RAID thì sao?

Không cài được. Tài liệu ghi rõ CPU không cài lên ổ đã bật công nghệ RAID, và ổ phải chia theo GPT chứ không phải MBR. Cần dự phòng dữ liệu thì tính bằng ảnh đĩa và máy dự phòng thay vì RAID.