新一代SIMATIC S7-1500控制器将分阶段逐步推向市场。初期，上市产品包括三种型号的CPU，分别是1511、1513 和1516，这三种型号适用于中端性能的应用。每一种型号也都将推出F型产品（故障安全型），以提供安全应用，并根据端口数量、位处理速度、显示屏规格和数据内存等性能特点分成不同等级。根据不同自动化任务的需要，每个CPU最多可添加32个扩展模块，例如：通信和工艺模块或输入输出模块，与SIMATIC ET 200MP架构相同。
SIMATIC S7-1500着眼于自动化性能和效率
就整体性能而言，技术、工业信息安全、故障安全和系统性能都有显著提高。为实现效率的提高，该系列在设计、处理、系统诊断以及TIA博途的工程设计方面都有进一步的改善。
系统性能：高水平的系统性能和快速信号处理能够极大地缩短响应时间，加强控制能力。为达到这一目的，SIMATIC S7-1500设计有高速背板总线，具有高波特率和高效的传输协议。点到点的反应时间不到500微秒，位指令的运算时间最快可达10纳秒之内（因CPU而异）。CPU 1511和CPU 1513 控制器设置有两个Profinet端口，CPU 1516控制器设置有三个端口：其中两个与现场级通讯，第三个用于整合至企业网络。Profinet IO IRT可以保证确定的反应时间和高精度的系统响应。此外，集成Web服务器支持非本地系统和过程数据查询，以实现诊断的目的。
工艺：在现场工艺方面，SIMATIC S7-1500标准化的运动控制功能使其与众不同。这使得模拟量和Profidrive 兼容驱动不需要其它模块就可以实现直接连接，支持速度和定位轴，以及编码器。按照PLCopen进行标准化的块简化了Profidrive 兼容驱动的连接。为使驱动和控制器实现高效快速调试，用户可以执行Trace功能，对程序和动作应用进行实时诊断，从而优化驱动。另一个集成工艺功能是PID控制，可用方便配置的块确保控制质量。控制参数可以自整定。
工业信息安全：SIMATIC S7-1500工业信息安全集成的概念从块保护延伸至通讯完整性，帮助用户确保应用安全。集成的专有知识保护功能，如防止机器拷贝，能够帮助防止未授权的访问和修改。SIMATIC存储卡用于防拷贝保护，将单个块关绑定至原存储卡的序列号，从而确保程序仅能通过配置过的存储卡运行，而不能被复制。访问保护功能防止对应用进行未经授权的配置修改，可以通过给不同的用户组分配不同的授权级别来实现这一功能。专有的数据校验机制可识别修改过的工程数据，从而实现例如保护通过未授权操作传输到控制器的数据等功能。
故障安全：SIMATIC S7-1500集成了故障安全功能。为实现故障安全自动化，用户配置了F型 （故障安全型）的控制器，对标准和故障安全程序使用同样的工程设计和操作理念。用户在定义、修改安全参数的时候可以借助安全管理编辑器。例如，当使用到故障安全型驱动技术提供服务的时候，用户可以得到图形化支持。新控制器在功能安全性方面通过了EN 61508，符合IEC62061中SIL 3级安全应用标准，以及ISO 13849中PL e级安全应用标准。
设计处理：SIMATIC S7-1500的设计和处理以方便操作为前提，最大限度地实现用户友好性（对许多细节都进行了创新，例如，SIMATIC控制器第一次安装了显示装置），并能显示普通文本信息，从而实现全工厂透明化。标准化的前连接器节省了用户接线时间，简化了配件存储。集成短接片使电位组的桥接更加简单灵活。辅助配件，如自动断路器或继电器迅速便捷地安装到集成DIN导轨。可扩展的电缆存储空间能够方便地关闭前盖板，即便使用带有绝缘的电缆，也可以通过两个预定义的闭锁位轻松关闭前盖板。预接线位置的设计简化了初始接线过程以及端子的重新连接的复杂性。集成屏蔽保证了模拟信号能够屏蔽良好，从而获得良好的信号接收质量，以及抗外部电磁干扰的鲁棒性。该款产品的另一个优点是扩展性：SIMATIC S7-1500 CPU可以扩展至每个底板32个模块，用户可以根据自动化任务需要选择模块。
系统诊断：SIMATIC S7-1500的集成系统诊断具有强大的诊断功能，不需要额外编程。只需配置，无需编程即可实现诊断。另外，显示功能实现了标准化。各种信息，比如来自于驱动器的信息或者相关的错误信息，都以普通文本信息的形式在CPU显示器上显示出来，在各种设备上，诸如TIA博途、人机界面（HMI）、Web服务器看到的信息都是一致的。接线端子和标签1:1的分配以及LED指示灯的使用帮助用户在调试、测试、诊断以及操作过程中节省时间。另外，通过离散通道单独显示，用户可以快速检测到并分配相应的通道，对解决故障十分有益。
使用TIA博途进行工程设计：西门子新的自动化设备都要集成到TIA博途工程设计软件平台中，新品SIMATIC S7-1500控制器也不例外。该设计为控制器、HMI和驱动产品在整个项目中共享数据存储和自动保持数据一致性提供了标准操作的概念，同时提供了涵盖所有自动化对象的强大的库。新版TIA博途V12不仅有更强的性能、还涵盖自动系统诊断功能、集成故障安全功能性，强大的Profinet通信，集成工业信息安全和优化的编程语言。编辑器以任务为导向且操作直观，使得新软件产品易学易用。此外，产品对快速编程、调试、维修具有很强的性能。产品在设计过程中特别重视对目前项目和软件的再利用和兼容性：例如，从S7-300/400转向S7-1500，项目可以重复利用，S7-1200的程序可以通过复制的功能将程序转换到S7-1500。
