Контроллер серии S7-1500

Описание

Инновационный программируемый контроллер S7-1500 базируется на дальнейшем развитии и совершенствовании функциональных

возможностей хорошо известных программируемых контроллеров S7-300 и S7-400.

Он предназначен для автоматизации циклических процессов во всех секторах промышленного производства.

Улучшенная производительность системы, встроенная поддержка технологических функций, обмен данными через PROFINET в реальном масштабе времени в режимах RT (Real Time) и IRT (Isochronous

Real Time), языковые расширения пакета STEP 7, а также поддержка проверенных временем функций S7-300/ S7-400 гарантируют получение неоспоримых преимуществ использования нового контроллера.

В сочетании с преимуществами программного обеспечения STEP7 Professional (TIA Portal) ввод в эксплуатацию новой серии контроллеров может быть выполнен легко, просто и эффективно.

SIMATIC S7-1500-пожалуй, самый быстрый контроллер в мире!

Обзор

Основные свойства нового контроллера:

• Высочайшая производительность для своего класса, эффективное

решение задач автоматизации среднего и высокого уровня сложности, минимальные времена реакции на внешние события.

• Модульная конструкция, максимальная адаптация аппаратуры к

требованиям решаемых задач, продуманные конструктивные решения и работа с естественным охлаждением.

• Одновременное обслуживание систем локального и распределенного ввода-вывода, простое включение в сетевые конфигурации,

встроенная поддержка защищенного обмена данными через промышленные сети Industrial Ethernet и интернет.

• Расширенная концепция защиты доступа к программе и данным.

• Поддержка широкого спектра диагностических функций и общей

концепции диагностики систем локального и распределенного

ввода-вывода.

• Свободное наращивание функциональных возможностей при модернизации системы управления.

Области применения:

Промышленный контроллер SIMATIC S7-1500 может использоваться во всех областях, где традиционно находят применение программируемые контроллеры S7-300, а также в целом ряде областей, где в настоящее время находят применение программируемые контроллеры S7-400.

Состав аппаратуры и конструктивные особенности:

Программируемые контроллеры S7-1500 позволяют использовать в своем составе:

• Модули центральных процессоров (CPU) различной производительности, стандартного или специализированного назначения.

• Сигнальные модули (SM), предназначенные для ввода и вывода

дискретных и аналоговых сигналов контроллера.

• Коммуникационные модули (CM/CP) для подключения контроллера к сетям PROFINET и PROFIBUS, а также поддержки обмена данными через непосредственные (PtP – point to point) соединения на

основе последовательных интерфейсов RS 232 и RS 422/ RS 485.

• Технологические модули (TM) для решения задач скоростного

счета, позиционирования, взвешивания и т.д.

• Блоки питания нагрузки PM 1507 для питания внешних цепей и системные блоки питания (PS 150x) для питания внутренней электроники модулей контроллера.

Программируемые контроллеры S7-1500 позволяют использовать в своем составе:

• Модули центральных процессоров (CPU) различной производительности, стандартного или специализированного назначения.

• Сигнальные модули (SM), предназначенные для ввода и вывода дискретных и аналоговых сигналов контроллера.

• Коммуникационные модули (CM/CP) для подключения контроллера к сетям PROFINET и PROFIBUS, а также поддержки обмена данными через непосредственные (PtP – point to point) соединения на основе последовательных интерфейсов RS 232 и RS 422/ RS 485.

• Технологические модули (TM) для решения задач скоростного счета, позиционирования, взвешивания и т.д.

• Блоки питания нагрузки PM 1507 для питания внешних цепей и системные блоки питания (PS 150x) для питания внутренней электроники модулей контроллера.

Модули контроллера делятся на четыре класса:

• Модули класса HF с поддержкой диагностических функций на уровне отдельных каналов в модулях SM и TM и расширенным набором поддерживаемых функций в модулях CM и CP.

• Модули класса ST с поддержкой диагностических функций на уровне модуля или группы каналов.

• Модули класса BA без поддержки диагностических функций.

• Модули класса HS с поддержкой функций скоростного ввода и вывода дискретных и аналоговых сигналов.

Конструкция контроллера отличается высокой гибкостью и удобством обслуживания. Все модули устанавливаются на профильную шину S7-1500 и фиксируются в рабочих положениях встроенными в них винтами. В одну монтажную стойку допускается установка одного центрального процессора и до 31 модуля с интерфейсом подключения к внутренней шине контролера. Порядок размещения модулей может быть произвольным.

При необходимости в качестве стоек расширения можно использовать станции ET 200MP, подключаемые к контроллеру через интерфейс PROFINET.

Объединение модулей в единую систему выполняется с помощью U-образных шинных соединителей, устанавливаемых на тыльную часть корпуса. Эти соединители входят в комплект поставки каждого модуля.

Внешние цепи сигнальных модулей подключаются через съемные фронтальные штекеры, механическое кодирование которых исключает возможность возникновения ошибок при замене модулей.

Дополнительно для этой цели в модулях шириной 35 мм могут использоваться модульные и гибкие соединители SIMATIC TOP Connect.

Во всех технологических и сигнальных модулях шириной 35 мм используются одинаковые 40-полюсные фронтальные штекеры, которые должны заказываться отдельно. Сигнальные модули шириной

25 мм поставляются в комплекте с фронтальным штекером.

С помощью системных блоков питания PS 150x все модули контроллера могут быть разбиты на несколько потенциальных групп, каждая из которых имеет общие шины питания внутренней электроники. В одном контроллере S7-1500 может быть использовано до трех системных блоков питания.

Обзор контроллера SIMATIC S7-1500 T всё что нужно для производственных машин и роботов! :

Всем известны основные возможности мощных контроллеров S7-1500, вот некоторые из них:

Высокая производительность

• Высокая производительность и качество продукции благодаря быстрой системной шине и короткому времени реакции

• Точность в микросекундном диапазоне и детерминированная характеристика в функции времени с PROFINET

Простая диагностика

• Быстрое автоматическое обнаружение ошибок на системном и прикладном уровне

• Простая локализация ошибок на месте благодаря расположению светодиодов и каналов на одной линии

Эффективный инжиниринг

Поддержка всех языков программирования МЭК 61131-3 (LAD/FBD, STL, SCL, Graph) и таких языков высокого уровня, как C/C++ (только для CPU 1518(F)-4 PN/DP MFP и CPU1515SP PC2 (F/T/TF) через SIMATIC ODK 1500S)

Кибербезопасность

• Встроенная защита от копирования и защита ноу-хау для безопасного использования интеллектуальной собственности

• Усиленная защита от взлома

Safety Integrated

• Один контроллер для стандартных и отказобезопасных функций

• Многоканальные отказобезопасные модули ввода-вывода с прямой адресацией в системе технических разработок

И вот семейство контроллеров S7-1500 пополнилось новым процессорным модулем S7-1500T с расширенными технологическими функциями.

Дополнительные технологические функции управления перемещением доступны с TIA Portal версии 15 и FW версии V2.5 :

Функции управления перемещением

• Кинематические функции управления кинематическими

системами максимально с 4 интерполируемыми осями

• Синхронный редуктор и кулачковый синхронный ход

- С задачей синхронной позиции ведущей и ведомой оси

- Соединение по заданному значению

- Соединение по фактическому значению с экстраполяцией

Встроенные программы для редактирования и просмотра

• Редактор кулачков

• Конфигуратор для кинематики / трассировка кинематики

Встроенный веб-сервер

• Диагностические страницы для управления перемещением

Доступна реализация и для SIMATIC ET200SP на CPU 1515SP PC2 T/TF :

Основная функциональность:

• Встроенная операционная система Windows, полная версия

• Кинематика максимально с 4 интерполируемыми осями - Простое программирование, например, набивных автоматов, сборочных устройств и манипуляторов на основе PLCopen

• SIMATIC ODK 1500S (ODK - Open Development Kit) - интеграция программ C++ , вычисление алгоритмов MATLAB, инструментарий и примеры для решения задач автоматизации

• Отказобезопасный CPU с расширенной функциональностью управления перемещением - задачи автоматизации, управления перемещением и безопасности в одном процессоре

Важный момент расчёт загрузки процессора.

Таблица распределения функциональности в линейке CPU S7-1500/S7-1500T. ТО - это технологические объекты на основе которых рассчитывается загрузка процессора и его возможности для управления.

В таблице они указаны в двух последних строках.

При расчете необходимой производительности и применимости производительности необходимо учесть ограничения и рассчитать затрачиваемые технологические объекты обычные и расширенные!

1. 50 Мб доп. для C/C++ (PLC-RT)+500 Мб для C/C++ прилож. (RT/прилож.)

2. При 4 ms Servo/IPO цикле и 35 % загрузке CPUфункциями Motion Control

3. Другие технологические объекты не используются

4. Ресурсы для технологических объектов Motion Control: управляемая по скорости ось = 40 | Позиционируемая ось = 80 | Синхронная ось= 160 | Кулачок = 20 | Кулачковая траектория = 160 | Измерительный вход = 40

5. Ресурсы для расширенных технологических объектов Motion Control : Кулачок = 2 | Кинематические объекты= 30 | Ведущая прокси ось = 3

SIMATIC S7-1500 T-CPU

Технологический объект "Кинематика"

Что такое кинематическая система?

Кинематическими системами называют свободно программируемые механические системы, в которых несколько механически соединенных друг с другом осей определяют движение рабочей точки.

Использование

• Укладка на поддоны, выгрузка и загрузка

• Сборочные операции

• Последовательный монтаж

Особенность: кинематические функции в TIA Portal

• Готовые кинематические системы - эффективное программирование и автоматизация типовых кинематических систем (например, декартов портал, портал с захватом, дельта-робот, SCARA, манипулятор, трипод, цилиндрический робот)

• Определяемая пользователем кинематическая трансформация - простая интеграция собственных кинематических систем

• Функциональные блоки согласно PLCopen - программирование кинематических функций в привычной среде PLC

• До 4 интерполируемых осей - простое программирование движения X, Y, Z и ориентации инструмента

• Контроль рабочих зон - предотвращение столкновений между элементами кинематической системы и компонентами станка

• Конфигурирование с графической поддержкой - интуитивное параметрирование кинематики, систем координат, инструментов и зон

• Трассировка кинематики - диагностика движения с помощью 3D визуализации с трассировкой

Очень удобные предустановленные кинематические схемы - требуется только настройка!

1. TO "Кинематика" может быть создан как новый технологический объект.

2. Для портала с захватом 3D с осью ориентации потребуется один TO "Кинематика" и четыре позиционируемые оси

3. В конфигурации выбирается соответствующий тип кинематики.

4. Позиционируемые оси согласуются с кинематикой

5. Выполняется параметрирование геометрии кинематики.

Предварительная настройка динамики, зон, систем координат, инструментов

1. Для динамической характеристики ориентации траектории могут быть заданы значения по умолчанию и предельные параметры

2. Допускается смещение и вращение кинематики в системе координат

3. Может быть настроено до трех систем координат объекта

4. Может быть настроено до трех инструментов

5. Трехмерная визуализация для процесса настройки зон

Ввод в эксплуатацию с помощью панели управления

• Удобно: Работа от кнопок и реферирование кинематики на одной панели управления

• Ручное перемещение осей кинематической системы с учетом системы координат и инструмента

• 3D визуализация движения в Трассировке кинематики

Программирование с функциональными блоками

PLCopen

Команды записываются и выполняются по очереди. Динамика планируется по всей цепочке команд. Цепочка может содержать до десяти команд. Число команд в цепочке отображается в TO "Кинематика" (TO-DB).

С помощью MC_GroupInterrupt, MC_GroupContinue, MC_GroupStop можно прервать, продолжить или отменить обработку последовательности команд

Пример параметрирования: MC_MoveLinearAbsolute

• Заданная позиция определена как массив из четырех значений LREAL

• Значение в „transition[1]“ это интервал скругления к предыдущей операции движения

• Вход “Execute” запускает операцию движения для группы осей (TO "Кинематика")

• Динамика может установлена непосредственно на операторе. При входном значении „-1“ используются установки по умолчанию

• Направление движения декартовой ориентации, а также система координат (система координат пространства, система координат объекта) заданной позиции, могут устанавливаться непосредственно командой

• Остаточный путь “RemainingDistance” движения доступен как выход блока

Обширные функции диагностики:

Интегрированная в TIA Portal интерактивная диагностика TO "Кинематика"

• биты состояния и ошибок

• состояние движения

• состояние зон и инструментов

Трассировка кинематики – 3D визуализация и запись движений

3D визуализация сконфигурированной кинематики, запись движения и отображение светящимся следом.

Обзор контроллера SIMATIC S7-1500D с CU SINAMICS S120 :

Обновление 09.12.21

Основные преимущества:

Ультракомпактный дизайн

• S7-1500 TF-CPU и регулятор привода SINAMICS S120 в одном устройстве

• Не требуется дополнительного места для PLC

Производительность

• Мощный TF-CPU со встроенным регулятором привода SINAMICS S120

• Наличие всех необходимых компонентов: памяти, интерфейсов и технологических входов-выходов

Простое масштабирование

• Одинаковые интерфейсы у всех классов исполнения (CPU 1504D TF / CPU 1507D TF)

• Возможность подключения дополнительных приводных систем (например, SINAMICS S120, S210) через PROFINET

Выбор для производственных машин

• Мощность для технически-сложных задач

• F-CPU и интегрированные в привод функции обеспечения безопасности для защиты персонала и оборудования

• Наличие всех необходимых интерфейсов, технологических входов/выходов и запоминающих устройств

• Высокоскоростные выходы с минимальной задержкой и высочайшей точностью коммутации, например, для кулачков

Дополнительные функции управления перемещением с TIA Portal V16 FW V2.8 CPU 1504D TF и CPU 1507D TF по сравнению с CPU 1500. :

*SIMATIC S7-1500D выполнен в виде модуля управления книжного формата SINAMICS S120

Расширенные функции управления перемещением

• Кинематические функции

• Управление кинематическими системами максимально с 4 интерполируемыми осями

• Синхронный редуктор и кулачковый синхронный ход

• С задачей синхронной позиции ведущей и ведомой оси

• Соединение по заданному значению

• Соединение по фактическому значению с экстраполяцией

• Синхронизация движения между PLC

• Синхронизация осей на различных CPU

• SIMATIC Safe Kinematics V1.0

• Опциональная платная системная библиотека для безопасного мониторинга движений в декартовом пространстве

Встроенные программы для редактирования и просмотра

• Редактор кулачков

• Конфигуратор для кинематики

• Трассировка кинематики

• Координация трассировок по нескольким CPU

Веб-сервер

• Диагностические страницы для управления перемещением

Дополнительные функции управления перемещением с TIA Portal TIA Portal V17 / FW V2.9

Новая прошивка: PLC FW V2.9 и SINAMICS Integrated FW V5.2 SP3

• Дополнительные функции см. PLC FW V2.9 и SINAMICS S120 FW V5.2 SP3

• Независимое внесение изменений в PLC и SINAMICS FW

Расширенные функции SINAMICS Integrated:

• DCC/DCB - свободные регулирующие, вычислительные и логические блоки для расширения функций привода; напр., для изменения/настройки канала заданных значений регулятора в очень быстром цикле

• EPos - реализация задач позиционирования непосредственно в приводе

• Дополнительная поддержка лицензий SINAMICS:

- компенсация периодических синхронных моментов

- Advanced Position Control (APC), активное гашение вибраций в приводной системе

- SERVCOUP (Servo Coupling), соединение нескольких модулей двигателя с одним энкодером

- Установка типа карты клавишей FUNCT (без ES и без картридера)

Карта памяти может использоваться как программная и микропрограммная карта; например, для упрощения замены модулей

- CPU 1507D TF: сокращение мин. цикла приложения с 500 до 250 мкс

Увеличение тактовой частоты оборудования, расширение возможностей оборудования для сложных задач управления перемещением

- PLCSIM Advanced с Drive Controller

Реалистичный функциональный тест пользовательской программы для своевременного обнаружения ошибок и проверки функциональности

- Улучшенная эргономика

• Веб-сервер (изменения дизайна; отображается состояние светодиода для привода)

• Встроенное диалоговое окно лицензии: для лучшего обзора отображаются только лицензии технологического расширения SINAMICS, если соответствующее технологическое расширение было установлено в Startdrive.

• Link X142 I/O: улучшенный обзор подключенных TO

• Единая нумерация объектов Drive Controller (PLC, Integrated, группа Drive Controller, …) для лучшей прозрачности

- Инструкция: MC_KinematicsMotionSimulation

Позволяет продолжить движение кинематики после запрета и повторного разрешения кинематических осей.

- Адаптация динамической характеристики на панели управления кинематикой включается через режим работы „Толчковая подача на заданную позицию".

В режиме работы „Толчковая подача на заданную позицию“ панели управления кинематикой "Адаптация динамической характеристики без сегментирования траектории" активна в непрерывном режиме, при этом учитываются динамические ограничения кинематических осей.

- Офлайн и онлайн калибровка зон рабочего пространства

Удобное определение зон рабочего пространства с графической поддержкой

- Отображение пройденного участка пути и всего пути движений по траектории (линейных, круговых) без слежения за траекторией в переменных

Запуск операций на определенной общей длине траектории в приложениях без слежения за траекторией

- Конфигурирование интервалов округления > 50% коротких участков пути

Более короткие траектории за счет увеличения интервалов округления

- Количество подготовленных команд в последовательности заданий отображается в переменной

Начало кинематического движения после завершения подготовки движения

Добавление технологических CPU в линейку изделий

1. При цикле Servo/IPO 4 мс и загрузке CPU через управление перемещением на 35 %

2. Другие TO не используются

3. Необходимые ресурсы для ТО Motion Control: Регулируемая по скорости ось = 40 | Поз. ось = 80 | Синхр. ось = 160 | Кулачок = 20 | Кулачковая траектория = 160 | Измерит. щуп = 40

4. Необходимые ресурсы для ТО ExtendedMotion Control: Дисковые кулачки (1.000 точек и 50 сегментов) = 2 | Дисковые кулачки (10.000 точек и 50 сегментов) = 20 | Кинематический объект = 30 | Замещение ведущей оси = 3

5. CPU 1515T/TF: рекомендуется макс. 1 кинематический объект

Оптимизированное для производственных машин привлекательное решение :

Аппаратная компоновка :

Топология :

Решение SIMATIC на базе привода состоит из следующих компонентов:

• SIMATIC Drive Controller (со встроенным регулятором привода SINAMICS S120 на базе CU320 (Часть функций (без EPOS/DCC/…), без CX32-2 как у SIMOTION D4x5-2)

• Компоненты SINAMICS S120 (устройство питания, силовые части и т. д.)

• DRIVE-CLiQ коммуникация, терминальные модули, модули датчиков, ...

В случае более 6 сервоприводов можно использовать другую компоновку, например, SINAMICS S120 CU320-2, SINAMICS S210, … 2)

Технологические входы-выходы

Проектирование

Добавление устройства в окне портала / дереве проекта :

Вкладка сети и устройства :

Предустановки упрощают проектирование

• SINAMICS Integrated всегда в изохронном режиме à настройки не требуются

• Телеграммы привода предустанавливаются -> CU: 393 / питание: 370 / привод: 105

• При соединении осевых TO с приводом в качестве образа процесса автоматически устанавливается „PIP OB Servo“

• Автоматическая синхронизация времени между CPU и SINAMICS Integrated / CU3x0-2 по телеграмма 39x

Каталог модулей / Замена устройства :

Преимущества двух ПО

• Настройки на стороне привода выполняются через Startdrive и в равной мере доступны для SINAMICS Integrated и процессоров

• PLC и SINAMICS Integrated могут обрабатываться как отдельные объекты (Copy/Paste/Delete)

• Больше гибкости в навигаторе по проекту: свободное перемещение и формирование групп с PLC и SINAMICS Integrated

• Идентичная обработка „Integrated <-> CU320-2“

• Замена устройства между модульным S7-1500 CPU и SIMATIC Drive Controller (и наоборот) возможна (замена устройства между SINAMICS Integrated и CU320-2 сейчас не поддерживается)

Лицензирование SINAMICS Integrated :

Процесс лицензирования для SINAMICS Integrated аналогичен процессу для соглашений об использовании для SIMATIC.

• Выбор функций

• Отображаются необходимые лицензии

• Необходимые лицензии (CoL) приобретаются

• Подтверждение числа приобретенных лицензий в области проектирования

Заказные номера соответствуют таковым у простых лицензий для CU320-2, например, Safety Integrated Extended Functions Заказной номер: 6SL3074-0AA10-0AA0

Технологические входы-выходы :

Сравнение с SIMOTION D :

Что такое технологические объекты (ТО)?

Технологические объекты для управления перемещением

• TO это программные объекты в контроллере

• TO представляют механические компоненты

• TO инкапсулируют технологические функции

• TO имеют единое конфигурирование и параметрирование

• TO обеспечивают унифицированный и простой подход к

управлению перемещением

Как TO интегрирован в систему?

• TO для регулируемой по скорости, позиционирующей и синхронной оси, дискового кулачка, кулачков, кулачковой траектории, измерительного щупа или внешних датчиков

• Блок данных TO содержит все данные конфигурации, заданные/фактические значения и информацию о

состоянии TO

• TO обменивается информацией с приводом и

периферийными устройствами. Адаптация параметров привода выполняется автоматически

• TO управляет приводом или приводной группой

• TO программируются через программу пользователя с помощью команд PLCopen

• Позиционные значения с высоким разрешением (6 знаков после запятой) -> макс. точность при вычислениях в приложении

Функциональность

Типы осей

Синхронная ось (синхронный редуктор и кулачковый синхронный ход) :

• TO "Синхронная ось"

• Ведущее значение это

- заданное положение ведущей оси или

- заданное/фактическое положение ведущей оси (только T-CPU) или

- фактическое положение внешнего энкодера (только T-CPU)

• Возможность переключения ведущего значения

• Синхронизация на переменное или стационарное ведущее значение

• Синхронизация без установки синхронной позиции

• Синхронизация с установкой синхронной позиции (только T-CPU)

• Синхронизация согласно установкам по команде

• Возможность изменения передаточного числа по команде

Привод регулирует скорость -> Датчик положения нужен

Без указания синхронной позиции "Относительный" синхронный ход

• Синхронизация через MC_GearIn

• При поступлении команды сразу же выполняется синхронизация ведомой оси с заданной динамикой -> Движение с синхронной скоростью и ускорением

• Синхронные позиции получаются при синхронизации и не могут быть определены заранее

С указанием синхронной позиции Абсолютный синхронный ход (только S7-1500 T-CPU)

• Синхронизация через MC_GearInPos

• Предварительная синхронизация с помощью заданной дистанции ведущего значения или параметра динамики

• Следящая синхронизация с помощью заданной дистанции ведущего значения

• При поступлении команды TO самостоятельно определяет начало синхронизации, чтобы выдержать заданные критерии.

Синхронная ось – Синхронизация :

Сравнение функций синхронного хода между S7-1500 и S7-1500 T-CPU :

Функции синхронного хода на примере формовочно-упаковочной машины :

Синхронный ход с соединением по фактическому значению ‒ Экстраполяция фактического значения

• Экстраполяция фактического значения при соединении по фактическому значению

• Фактическое значение как ведущее значение, напр., для внешнего энкодера или подключения на прекращающую вращение ось при ошибке

• Экстраполяция со стороны ведущего значения для компенсации задержки при обработке фактического значения

• „Следящее“ ведущее значение рассчитывается на основе уже известных значений

• Время экстраполяции имеет обусловленный ведущей и ведомой осью компонент (определяется системой)

• "Демпфирование" значений для экстраполяции через фильтры и поле допуска

Кулачковый синхронный ход

Точный позиционный кулачковый синхронный ход

• TO "Синхронная ось" и TO "Дисковый кулачок"

• Ведущее значение это заданное/фактическое положение ведущей оси или фактическое положение внешнего энкодера

• Возможность переключения ведущего значения

• Синхронизация на ведущее значение

• Синхронизация в соответствии с заданными командами

• Переключение дисковых кулачков на лету

Позиционируемая ось (позиционирование)

Программа пользователя:

• заданная позиция

• реферирование

• наложенное движение

TO формирует рампу разгона и торможения

TO управляет положением

Привод регулирует скорость -> Датчик положения нужен

Регулируемая по скорости ось (перемещение с управлением по скорости)

Программа пользователя:

• заданная скорость

TO формирует рампу разгона и торможения

Привод регулирует скорость -> Датчик положения не нужен

Контур управления ‒ Управление по положению в контроллере :

• Управление по положению в контроллере с тактом сервосистемы (MC-Servo)

• Регулирование скорости и тока в приводе

• Предуправление по скорости минимизирует зависящие от скорости ошибки рассогласования в управления по положению

• Симметрирующий фильтр замедляет заданное значение положения относительно предуправления по скорости

Контур управления ‒ Управление по положению в приводе (DSC) :

• Управление по положению в приводе с активированным DSC

• Регулятор положения с тактом контура управления по скорости (напр., с 125 мкс)

• Возможен значительно более высокий коэффициент усиления регулятора положения Kv и тем самым увеличенная динамика при задающем воздействии и устранении возмущающих воздействий для высокоскоростное приводов

• Возможность более длинных тактов для управления перемещением в контроллере

Кинематические функции

До 4 интерполируемых осей в кинематических системах

• TO "Kinematics"

• Готовые кинематические системы (Декартов портал, roller picker, Дельта-робот, SCARA, Шарнирная рука , Станок-трипод, Цилиндрический робот), а также определенные пользователем трансформации для интеграции собственных кинематических систем

• Линейное и круговое движение с управлением ориентацией (напр., вращение захвата) и скруглением

• Синхронное движение точка-точка

• Слежение за конвейером (Conveyor-Tracking)

• Программирование с функциональными блоками (напр., MC_MoveLinearAbsolute)

• Объектные системы координат, системы координат инструмента, контроль зон

• Динамическая адаптация

Ограничение момента и наезд на жесткий упор

Ограничение момента

• Настраиваемое ограничение силы/момента

• Необходима телеграмма 10x

• Настройка эффективности на стороне двигателя или

нагрузки

• Установка единиц в зависимости от типа двигателя

Наезд на жесткий упор

• Подвод с ограниченным моментом

• Обнаружение жесткого упора через ошибку рассогласования

• „Зажим“ с неизменным заданным значением

• Зажимное усилие/момент могут изменяться

• Контроль нарушения или смещения жесткого упора

Поддерживаемые телеграммы PROFIdrive :

Синхронизация движения между PLC

Плоское и каскадное распределение ведущего значения :

Пример с обзором межсоединений :

• Один проект для всей конфигурации

• Все CPU / устройства в одной PN подсети

• Поддержка разных Servo тактов

• Ведущие и ведомые оси могут быть распределены по разным PLC в произвольном порядке

Трассировка проекта :

• Координация трассировок по нескольким устройствам, поддержка нескольких CPU, поддержка различных типов устройств

• Отображение на общей схеме

• Поддержка разных источников запуска

Технологический объект "Kinematics"

Готовые кинематические системы – Требуется только настройка!

1. TO "Kinematics" может быть создан как новый технологический объект.

2. Для Roller picker 3D с осью ориентации потребуется один TO "Kinematics" и четыре позиционируемые оси.

3. В конфигурации выбирается соответствующий тип кинематики

4. Позиционируемые оси согласуются с кинематикой

5. Выполняется параметрирование геометрии кинематики.

Предварительная настройка динамики, зон, систем координат, инструментов :

1. Для динамической характеристики ориентации и траектории могут быть заданы значения по умолчанию и предельные параметры

2. Допускается смещение и вращение кинематики в мировой системе координат

3. Может быть настроено до трех объектных систем координат

4. Может быть настроено до трех инструментов

5. Трехмерная визуализация для процесса настройки зон

Ввод в эксплуатацию с помощью панели управления :

• Удобно: Работа от кнопок и реферирование кинематики на одной панели управления

• Ручное перемещение осей кинематической системы с учетом системы координат и инструмента

• 3D визуализация движения в Трассировке кинематики

Программирование с функциональными блоками по PLCopen :

Команды записываются в последовательность команд и выполняются. Последовательность команд может содержать до десяти команд. Число команд в последовательности команд отображается в TO "Kinematics" (TO-DB).

С помощью MC_GroupInterrupt, MC_GroupContinue, MC_GroupStop можно прервать, продолжить или отменить обработку последовательности команд.

Синхронное движение „точка-тока“ (sPTP движение) :

Различные диагностические функции :

Помощь при проектировании

Интегрированная в TIA Portal онлайн-диагностика TO "Kinematics"

• биты состояния и ошибок

• состояние движения

• состояние зон и инструмента

Трассировка кинематики – 3D визуализация и запись движений :

Простая калибровка объектных систем координат :

Данная часть публикации предназначена для представления общего подхода по переходу между поколениями контроллеров от SIMATIC S7-300 к SIMATIC S7-1500.

Само собой разумеется, что существует большое разнообразие вариантов между поколениями контроллеров и рекомендуется отталкиваться от задачи.

Важная информация о жизненном цикле продукта SIMATIC S7-300

По заявлению компании SIEMENS:

• Семейство систем SIMATIC S7-300 / ET 200M являются частью установленного ассортимента продукции и будут доступны, в том числе и как запасная часть до 2023 года.

После объявления о снятии с производства, соответствующий продукт будет доступен в качестве запасной части в течение следующих десяти лет.

• Система S7-1500 дополняет существующие системы S7-300/400. Системы S7-300, S7-400 и S7-1500 в ближайшие годы будут реализовываться параллельно.

• Основное развитие инноваций будет именно в семействах основных контроллеров, работающих с TIA-Portal.

Переход с SIMATIC S7-300 на S7-1500 :

Изменения в линейке продуктов автоматизации :

Линейка SIMATIC S7-1500 :

*) Доп. 50 МБ памяти для функций C/C++ (ODK) / 500 МБ для приложений (Runtime, API)

SIMATIC S7-1500 – Компактный CPU :

Существует также некоторая возможность для перехода от S7 312C на SIMATIC S7 1215C :

Возможность для перехода от S7-313C на

SIMATIC S7 1511C-1 PN :

2 -я возможность для перехода от S7 313C на

SIMATIC S7 1511C-1 PN :

Возможность для перехода от S7 314C-2 на

SIMATIC S7 1512C-1 PN :

SIMATIC S7-1500 – стандартные (и отказобезопасные ) CPU :

Возможность для перехода от S7 312/314 на

SIMATIC S7 1511(F)-1 PN :

Возможность для перехода от S7 315(F)-2 DP на

SIMATIC S7 1513(F)-1 PN и:

Возможность для перехода от S7 315(F)-2 PN/DP на

SIMATIC S7 1515(F)-2 PN :

Возможность для перехода от S7 317(F)-2 на

SIMATIC S7 1516(F)-3 PN/DP :

Возможность для перехода от S7 319(F)-3

на SIMATIC S7 1517(F)-3 PN/DP :

Децентрализованный контроллер

SIMATIC ET 200SP CPU :

Возможность для перехода от ET200S IM151-7(F) на SIMATIC ET 200SP CPU 1510SP(F)-1 PN :

Возможность для перехода от ET200S IM151-8(F) на SIMATIC ET 200SP CPU 1512SP(F)-1 PN :