simotion运动控制系统-入门介绍

Automation

and

DrivesSIMOTION为什么要SIMOTION?为什么要SIMOTION?系统体系运行时(系统)

功能开发系统通讯硬件平台应用实例标准解决方案安全/Safety系统元件为什么要SIMOTION?Slide

2Slide

3Automation

and

DrivesSIMOTION机械制造业的需求提高生产力短机械循环周期高机械可用性。短调试时间、再安装和服务时间可靠、高的产品质量高的机械精度可重复性有材料变化补偿和参数设置过程数据的追踪和评估高的机械柔性简单适应机械版本适应最终用户需求和区域特殊要求简单的格式和配方更改为什么要SIMOTION?Automation

and

DrivesSIMOTION解决之道:机电凸轮控制器齿轮联轴器主轴凸轮机械解决方案虚主轴运动控制功能机电解决方案伺服电机机械零件被伺服电机和智能运动控

代简化机械结构和机械系统意味着更高的动态特性和更高的柔性、更少的磨损运动控制正成为一个决定性的因素为什么要SIMOTION?Slide

4Automation

and

DrivesSIMOTION决定性因素:运动控制更精确同步的轴数更快模块化机器更复杂的运动传统的通用控制系统仅能有条件的部分实现日益增长的运动控制需求控制“环境”必须适应为:对运动控制的需求正日益增加:运动控制逻辑控制(PLC)运动控制技术功能++运动控制技术功能逻辑控制传统的控制系统

生产机械的控制系统SIMOTION–为生产机械研发的控制系统为什么要SIMOTION?Slide

5Automation

and

DrivesSIMOTION系统体系可升级的功能平台灵活的拓扑结构为什么要SIMOTION?系统体系运行时(系统)功能开发系统通讯硬件平台应用实例标准解决方案安全/Safety系统体系Slide

6系统元件Automation

and

DrivesSIMOTION可升级的功能优化机械建造的每一个任务++PLC

功能符合IEC

61311-3可升级的运动控制功能从凸轮输出和定位功能到带各种空间坐标变换的3-D

轨迹插补技术工艺功能系统体系Slide

7Automation

and

DrivesSIMOTION可的硬件平台控制器平台灵活适应机械概念和用户需求++PLCMotion

ControlTechnology驱动器平台PC平台硬件平台系统功能开发系统SIMOTION

提供三种不同的硬件平台全部系统功能都可以在每个平台上实现对所有的平台开发系统都是一样的并且可以相互转换系统体系Slide

8Automation

and

Drives灵活的拓扑结构SIMOTION

可以用在机械需要任何地点SIMOTIONSIMOTIONSIMOTIONSIMOTIONSIMOTION

PSIMOTIONSlide

9SIMOTION

功能可以用在自动化构架的不同层次并且可以实现分布配置生产机械有着完全不同的机构系统体系Automation

and

DrivesSIMOTION运行时(系统)功能为什么要SIMOTION?系统体系运行(系统)功能开发系统通讯硬件平台应用实例标准解决方案安全/Safety逻辑/运动/技术功能融为一体技术对象智能的执行系统所有元件间的同步系统元件运行时(系统)功能基于Web的Slide

10Automation

and

DrivesSIMOTION逻辑/运动/技术功能融合一体低的工程时间和费用(特别是同步功能)更快的系统反应－使用直接通讯简单的

(例如:

在一个程序中进行错误和故障

)HMI逻辑和运动、技术功能被分别运算处理逻辑和运动、技术功能融为一体驱动驱动SIMOTIONLogic,motionand

technology典型控制系统MotionTechno-logyLogicHMII/OI/O运行时(系统)功能Slide

11Automation

and

DrivesSIMOTION技术对象:基本原理象技术”(Technology

objects对SIMOTION来说运动控制和技术功能采用“面－TOs)实现TOs

如:轴/axis,同步关系、cams,测量输入等.TOs

通过“配置”（configuring）来建立和参数化。在用户程序，TOs

的功能可以调用适当

令来完成.用户程序TO

“axis

1”通讯测量系统计算、位置控制位置设置点计算命令/任务(需求)实际值/状态/处理配置轴技术对象运行时(系统)功能Slide

12Automation

and

DrivesSIMOTION技术对象:优势降低工程费用(TO

功能已经由系统提供)最大限度柔性化：simotion可以与不同形式的驱动单元相连接．对象的数量原则上不受限制TOs

可以在程序中激活或TOs

可以灵活联接和分布配置对象包含了功能不需要再编程Axis

1Axis

2Axis

3Axis

4改变主值Camon/off电子凸轮同步操作同步操作电子凸轮Gear

On/offn:m用户程序技术对象运行时(系统)功能Slide

13Automation

and

DrivesSIMOTION所有元件间的同步在整个机械中实现高的动态性能和精度总线系统和联接到该总线上的设备严格运行于同步状态SIMOTION

本身与总线时钟循环同步，并且将同步传送到第二条总线SIMOTION

PSIMOTION

CAxis

1Axis

2Axis

3Axis

4Axis

5Axis

6电子凸轮外部编Axis

1Axis

2Axis

3Axis

4Axis

5Axis

6色标运行时(系统)功能Slide

14Automation

and

DrivesSIMOTIONPLC运动控制技术功能执行系统SIMOTION

调用、协调、同步和

用户程序块SIMOTION执行系统SIMOTION功能用户程序CyclicTask/循环执行SequentialTasks/顺序TimeTriggered时间触发Synchronous同步Block

1Block

2Block

3EventTriggered事件触发多种执行级别(任务)让程序块运行在不同方式－不需用户额外编程运行时(系统)功能Slide

15Automation

and

DrivesSIMOTION基于Web的任何时间、任何地点都可以进行

、

、排除故障SIMOTIONIT

:SIMOTION设备包含一个Web

服务器随机带有标准的页面，可以进行系统信息查看、固件升级和项目升级允许编写和增加你自己的“IT-Diag”页面IT-DiagWeb

ServerInternetFirewallPC

withInternet

browserFirewall通过简单将SIMOTION

接入以太网(EthernetNetwork)…你可以

在世界任何一台PC通过

InternetSIMOTION(需当地网络支持)仅仅通过标准网络浏览器(不需编程系统或特殊的

)你所要做的就是…和

系统升级的项目安装升级的固件(firmware)读写你的过程变量(使用你自己的IT-Diag

页面－自己编写主页)…从任何地点任何时间运行时(系统)功能Slide

16Automation

and

DrivesSIMOTION开发系统开发系统为什么要SIMOTION?系统体系运行时(系统)功能开发系统通讯硬件平台应用实例标准解决方案安全/Safety集成化的工具面向任务的编程语言运动控制的图形化编程支持测试功能支持调试功能Slide

17系统元件Automation

and

DrivesSIMOTION集成工具全部系统使用标准化的、一致工程开发系统驱动调试HMI组态控制参数化编程调试、通讯组态工程任务开发平台SIMOTIONSCOUT从项目树调用公共数据管理开发系统Slide

18Automation

and

DrivesSIMOTION面向任务的编程语言SIMOTION

提供不同的编程语言并且可以一起使用运动控制图表(MCC)特别适用顺序控制（例如：运动控制)梯形图(LAD)功能图(FBD)特别适用扫描/循环任务(例如：逻辑运算)驱动控制图表

(DCC)特别适用于连续任务（例如：控制和计算功能，过去CFC)结构化文本(ST)适用于所有任务对每一种任务都有优化的编程语言Slide

19开发系统Automation

and

DrivesSIMOTION图形化运动控制编程图形化编程，就像流程图（flow

diagram）在

框填入功能所需的参数可以结构化并且使用带有缩放功能（zoom-in

and

zoom-out）“模块”使程序更清晰可以使用图形化的运行追踪和单步执行进行使用MCC，编程就像流程图定位命令的参数输入

框开发系统简单和清晰的编程Slide

20Automation

and

DrivesSIMOTION测试功能使用专门的高效的测试工具可以节省大量时间程序测试:断点调试图形化程序执行追踪（ＭＭＣ）或信号追踪单步运行系统信息:系统和用户变量的状态显示系统负荷任务运行时间应用测试的示波器功能（Trace

function）:所有类型变量可以

在一个曲线

中(逻辑,运动控制,技术功能,系统…)触发条件,

采样速率,

时间可以

设置表示方法:,可以输出，例如：输出到Excel信号图形，信号可以叠加便于比较开发系统Slide

21Automation

and

DrivesSIMOTION调试用户友好的机械调试和优化轴控面板（Axis

control

panel）:手动控制轴的移动和相关信号(输入信号，使能信号,…)自动控制器优化:位置环控制器速度环控制器(仅限于Sinamics

S120)包括滤波器自动设置ysis）:频响分析（Frequency

response功能发生器可以接入到任意数量输入侧任意输出数量可以追踪和评估方式波特图（Bode

diagram）频谱（Frequency

spectrum）开发系统Slide

22Automation

and

DrivesSIMOTION硬件平台为什么要SIMOTION?系统体系运行时(系统)功能开发系统通讯硬件平台系统元件应用实例标准解决方案安全/Safety各具特色硬件平台Slide

23SIMOTION

DSIMOTION

CSIMOTION

P硬件平台Automation

and

DrivesSIMOTIONSIMOTION

C,使用控制器机械外形设计各具特色的硬件平台SIMOTION

D,集成到驱动器SIMOTION

P,基于工业PC集成SIMOTION功能的驱动器控制模块有不同的性能规格可选特别适合紧凑和模块化机械带Windows

XP

和SIMOTION实时扩展有不同规格的面板可选特别适合有大量数据处理和PC机应用IT

通讯CPU集成数字量输入/输出和模拟量伺服，步进电机和伺服的接口可以使用S7-300的输入输出模块进行扩展特别适合于生产机械改造紧凑型模块型开放型硬件平台Slide

24Automation

and

DrivesSIMOTIONSIMOTION

D紧凑版本集成在SINAMICS

驱动中不同的性能选择:D410

用于单轴应用D425

用于最多16

轴D435

用于最多32

轴D445

用于最多64

轴最小用户任务0.5

ms（D445)最小总线循环0.5

ms界面:PROFIBUSPROFINET工业Ethernet特别适合紧凑和模块化机械硬件平台伺服驱动人机界面SIMOTION

D410SIMOTION

D4x5Slide

25伺服驱动分布I/OAutomation

and

DrivesSIMOTIONSIMOTION

C模块化版本CPU

带编

接口，模拟量输出和二进制数字量输入输出可以使用SIMATICS7-300的I/O模块进行扩展最多可以控制32轴最小用户任务1

ms最小总线循环1

ms接口:PROFIBUSPROFINET工业Ethernet特别适合生产机械的改造硬件平台SIMOTION

C人机界面伺服驱动伺服驱动驱动I/OSlide

26Automation

and

DrivesSIMOTIONSIMOTION

P开放的版本开放的适用于PC

机的应用:可视化(HMI)开发(运行Scout)配方/格式管理优化算法Process

statistics,

imageprocessing,...IT

通讯，例如Ethernet,USB,打印机和扫描仪等.最多64

轴最小用户任务0.25

ms最小总线循环0.25

ms界面:PROFIBUSPROFINET工业Ethernet特别适合有大量数据处理，PC机应用，IT通讯硬件平台伺服驱动伺服驱动Slide

27分布I/OSIMOTION

PAutomation

and

DrivesSIMOTION通讯迈向PROFINETPROFIBUS

和PROFINET集成和无缝通讯CommunicationsSlide

28为什么要SIMOTION?系统体系运行时(系统)功能开发系统通讯硬件平台系统元件应用实例标准解决方案安全/SafetyAutomation

and

DrivesSIMOTIONIT

environmentAutomationenvironment使用

的PROFIBUS通讯元件的种类、复杂性和工程开发费用都减少HMISIMOTION

D SIMOTION

D

ET200

SINAMICS

Safety开发系统/EngineeringMES,办公PCIndustrialEthernetInternetP

R

O

C

E

S

S

F

IE

L

D

BUS通讯Slide

29Automation

and

DrivesSIMOTIONSlide

30使用

的

PROFINET通讯Profinet

使用TCP/IP

成为可能IT

environmentHMIEngineeringMES,OfficeSWRemote

PCIndustrialEthernetInternetSIMOTION

D SIMOTIOND

ET200

SINAMICS

Safety通讯元件的种类、复杂性和工程开发费用都减少AutomationenvironmentAutomation

and

DrivesSIMOTION创新循环时间<1ms大容量架构电缆长度可达100米无线I/O

通讯(IWLAN)标准总线系统用于各个层面PROFIBUSPROFINET在全球范围广泛使用并被证明使用良好有第

的广泛支持有广阔的现场技术秘诀费用优化在接下来的几年内PROFIBUS

和PROFINET

将保持伙伴关系并且在应用中一起使用每个系统有各自的强项:迈向PROFINET通讯Slide31决定使用哪种总线系统取决于现场的需求Automation

and

DrivesSIMOTION系统元件系统元件驱动为什么要SIMOTION?系统体系运行时(系统)功能开发系统通讯硬件平台系统元件应用实例标准解决方案安全/SafetyI/OSlide32人机界面Automation

and

DrivesSIMOTIONSIMODRIVE

MASTERDRIVES611U,

MC

VCPOSMO带PROFIdrive的第

驱动带模拟量接口的或电气驱动支持的驱动器类型:伺服和矢量驱动器,变频器,步进驱动器,支持的驱动器接口类型:驱动器PROFIBUS,PROFINET,模拟量设定点,脉冲/方向信号SIMOTION

P

SIMOTION

DSIMOTION

CSIMOTION使用的驱动驱动器类型和系统可以SINAMICSS120SINAMICSG120,MICROMASTER系统元件Slide33Automation

and

DrivesSIMOTION使用最广的驱动:SINAMICS

S120SIMOTION

SCOUT集成调试工具使工程开发大大简化所有驱动应用使用一个系统通用:功率范围0.12–4500kWV/f

控制,矢量和伺服控制同步和异步电机结构设计:模块型,书本型,装柜型,电气柜型AC/AC

和DC/AC

驱动单元(单轴应用和多轴应用)多种整流和回馈选择多种冷却选择:

和外部风冷,

水,

冷板集成安全功能（safety

functions）工程开发:SIZER

选型工具SIMOTION

SCOUT

集成了“STARTER”调试工具系统元件Slide34Automation

and

DrivesSIMOTIONSIMOTION使用的I/O附加特殊I/O运动控制的I/OSIMATIC

I/OIM174TM15/17TM41S7-300

I/OSIMOTION

可以使用广泛的元件提供灵活的解决方案ET

200ecoET

200proET

200SET

200SCOMPACTET

200MSlide35阀岛,加热控制器...联接到PROFIBUS,

PROFINETET

200SHigh

SpeedSIMOTION

PSIMOTION

CSIMOTION

D系统元件Automation

and

DrivesSIMOTION灵活的通讯简单使用－集成在SIMOTION

工程工具中硬件族谱:移动面板（Mobile

panels）触摸屏（Panels

with

touch

screen）按键面板（Panels

with

keys）工业PC(Industrial

PCs

with

WindowSIMOTION

P

硬件（屏）与SIMOTION的联接:Profibus,

Profinet工业以太网工业无线局域网（

LAN）Softbus

(on

SIMOTION

P350):

WinCC

Flexible所有设备使用同一标准，可升级的功能和数量图形和过程通讯完全由Simotion

实现生成应用:组态和工程开发SIMOTIONSCOUT

集成工具和数据管理大量按需可选的人机界面设备SIMOTION的人机界面西门子的人机界面(WinCC

Flexible)系统元件Slide36Automation

and

DrivesSIMOTION的人机界面联接第系统SIMOTION高度的灵活性－－得益于不同硬件使用相同的接口Industrial

PC(Windows

XP)SIMOTION

P

with3rd-party

HMI

SWPanel(WinCE)硬件:与SIMOTION的联接:Profibus,ProfinetEthernet

/TCP/IPInternal(Softbus)界面OPC

server(SIMATIC

NET)OPC

server(SIMATIC

NET)生成应用：Webbrowser编程(Visual

Basic,Visual

C/C++,Java,...)编程(Visual

Basic,Visual

C/C++,Java,...)Ethernet

/TCP/IPWebbrowser,OPC

server编程

(Frontpage/XML,Visual

Basic,VisualC/C++,Java,...)XML

编程(Frontpage,

...)系统元件Slide37Automation

and

DrivesSIMOTION应用实例为什么要SIMOTION?系统体系运行时(系统)功能开发系统通讯硬件平台系统元件应用实例标准解决方案安全/Safety应用实例集中控制型机器分布控制型机器有PC机应用的机器高性能

轴Slide38Automation

and

DrivesSIMOTION集中控制型的机器PROFIBUSDistributedI/OServo

drives应用实例:包装机DistributedI/OServo

drivesHMISlide39SIMOTION

C应用实例Automation

and

DrivesSIMOTION分布控制型模块化机器PROFIBUS分布I/O应用实例:带不同包装单元的包装机伺服驱动选项模块伺服驱动PROFIBUS主模块HMISIMOTION

DSIMOTION

DHMIlocalSlide40分布I/O应用实例Automation

and

DrivesSIMOTIONPC机应用利用SIMOTION

P的开放性伺服驱动应用实例:压边机分布I/OPROFIBUSP/I

SP/I

S接口模块轴LaserCameraUSBWindows

XPSIMOTION应用OPC操作面板(HMI)CAD激光控制和图像识别SIMOTION

P应用实例Slide41Automation

and

Drives高性能的伺服轴SIMOTION压机:闭环位置和压力控制－通过SIMOTION

技术对象轴：axisPROFINET(最小循环时间,250

µs)ET

200S

高速I/OHydraulic

pressET

200SHigh

SpeedET

200SSIMOTION

Pwith

closed-loop

position

andpressure

control

for

hydraulicaxes,

in

250µsPROFINET

with

250

µs

bus

clock

cycleSSI

AI

AOActuator

value

(servo

valve)PressureRam

Position

Drawing

cushion应用实例:压机线应用实例Slide42Automation

and

DrivesSIMOTIONStandardsolutionsSlide43为什么要SIMOTION?系统体系运行时(系统)功能开发系统通讯硬件平台系统元件应用实例标准解决方案安全/Safety标准解决方案Automation

and

Drives标准解决方案SIMOTION今天已经有为常用的机器和应用提供的标准SIMOTION解决方案这些标准解决方案包括:开环控制驱动硬件标准任务的

库操作界面机器选项所需的可改变的模块项目实例常用机器任务标准方案标准解决方案Slide44Automation

and

DrivesSIMOTION有如下标准解决方案:包装机连续物料加工金属成型技术注塑成型机印刷机轮切标准方案包括:功能通过测试的功能，通过大量用户使用已经成经过实践证明的功能机器测试过的，文档，升级可以像产品一样订货更少的工程开发,低的研发费用(高达70%)有保证的可靠功能,最小的风险调试时间最少标准解决方案标准解决方案Slide45Automation

and

DrivesSIMOTION安全安全为什么要SIMOTION?系统体系运行时(系统)功能开发系统通讯硬件平台系统元件应用实例标准解决方案安全/Safety西门子安全一览表Slide46优势基础安全技术的基本原则执行驱动的安全功能Automation

and

DrivesSIMOTION和机器基础Slide47安全功能用于保护...…并且由法律来要求强制执行安全Automation

and

DrivesSIMOTION安全技术基本原则机器自动化Servo

drivesDistributedI/O安全技术(fail-safe)安全技术:是每个自动化系统必需的元件包含检

估、反应的元件必需提供功能失效保护:Fault

safetySenseEvaluateRespondOFF安全Slide48Automation

and

DrivesSIMOTION实现fail-safety版本1:外部电路Sensing:Sensors版本2:集成(Safety

Integrated)PROFIBUS

withPROFIsafeFail-safe

controlandI/OSIMOTON