西門子觸摸屏一級(jí)代理商上海盟疆工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備有限公司頭,、伺服驅(qū)動(dòng),、 凡在公司采購西門子產(chǎn)品，均可質(zhì)保
一年,，假一罰十,，以客戶的需求為宗旨 , 以誠為本 , 精益求精是專業(yè)從事西門子工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品銷售和集成的優(yōu)良企業(yè),。

西門子觸摸屏一級(jí)代理商

1,、包退規(guī)定：
用戶按產(chǎn)品說明書正確使用時(shí)，自產(chǎn)品售出之日起7日內(nèi),，發(fā)生性能故障（指產(chǎn)品達(dá)不到安全要求,，存在危及人身、

財(cái)產(chǎn)安全的危險(xiǎn)或不具備應(yīng)當(dāng)具備的使用性能等）,，客戶可以選擇退貨,、換貨或修理，退貨時(shí),，按銷售價(jià)格一次性

退清貨款,。
2、包換規(guī)定：
用戶按產(chǎn)品說明書正確使用時(shí),，自產(chǎn)品售出之日起30日內(nèi),，發(fā)生性能故障（指產(chǎn)品達(dá)不到安全要求，存在危及人身

、財(cái)產(chǎn)安全的危險(xiǎn)或不具備應(yīng)當(dāng)具備的使用性能等）,，客戶可以選擇換貨或修理,，換貨時(shí)，客戶調(diào)換同型號(hào)同規(guī)格

的產(chǎn)品,。
3,、包修規(guī)定：
用戶按產(chǎn)品說明書正確使用時(shí)，自產(chǎn)品售出之日起1年內(nèi),，發(fā)生性能故障（指產(chǎn)品達(dá)不到安全要求,，存在危及人身

、財(cái)產(chǎn)安全的危險(xiǎn)或不具備應(yīng)當(dāng)具備的使用性能等）,，客戶可以選擇免費(fèi)維修的服務(wù),，維修時(shí)，免費(fèi)為客戶維修

好產(chǎn)品或更換零部件,。

 

1 路徑插補(bǔ)功能簡介

1.1 基本概念
插補(bǔ)的概念源于數(shù)控機(jī)床,。在數(shù)控機(jī)床中，刀具不能嚴(yán)格地按照要求加工的曲線(直線)運(yùn)動(dòng),，只能用折線軌跡逼近所要加工的曲線,。機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)依照一定方法確定刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的過程，叫做插補(bǔ),。也可以說,，已知曲線上的某些數(shù)據(jù)，按照某種算法計(jì)算已知點(diǎn)之間的中間點(diǎn)的方法,，或者稱為“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化”,。插補(bǔ)的動(dòng)作過程：在每個(gè)插補(bǔ)周期（極短時(shí)間，一般為毫秒級(jí)）內(nèi),，根據(jù)指令,、進(jìn)給速度計(jì)算出一個(gè)微小直線段的數(shù)據(jù)，刀具沿著微小直線段運(yùn)動(dòng),，經(jīng)過若干個(gè)插補(bǔ)周期后,，刀具從起點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)，完成輪廓的加工,。
路徑運(yùn)動(dòng)初來自于機(jī)器人和CNC領(lǐng)域,，用機(jī)器人編程語言或G-Code編程。它是指在多維空間中,，通過一組軸的協(xié)作動(dòng)作,，各軸之間無主從之分，它們按照設(shè)定的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性,，實(shí)現(xiàn)路徑對(duì)象從起點(diǎn)到終點(diǎn)的的路徑軌跡運(yùn)動(dòng),。
路徑插補(bǔ)產(chǎn)生路徑的運(yùn)行軌跡,，計(jì)算插補(bǔ)周期內(nèi)的路徑插補(bǔ)點(diǎn)，并通過機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換獲得對(duì)應(yīng)插補(bǔ)周期內(nèi)插補(bǔ)點(diǎn)的各路徑軸設(shè)定值,。
隸屬于機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的單獨(dú)軸在S7 technology中被為路徑軸,，路徑軸通過路徑對(duì)象執(zhí)行路徑運(yùn)動(dòng)。參考圖1 路徑軸與路徑對(duì)象,。

圖1 路徑軸與路徑對(duì)象

1.2 S7-Technology 路徑功能特點(diǎn)

S7-Technology 路徑插補(bǔ)功能概述：

> 從S7-Technology V4.2開始
> 允許進(jìn)行3軸插補(bǔ)操作
> 路徑插補(bǔ)可以通過直線,、圓弧、多項(xiàng)式表示實(shí)現(xiàn)
> Move Path命令可以組成連續(xù)運(yùn)動(dòng)
> 支持多種機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
> 可以與外部位置值同步,，實(shí)現(xiàn)傳送帶跟蹤功能

S7-Technology 路徑插補(bǔ)的技術(shù)特點(diǎn)：

> 所有的路徑軸都相互同步移動(dòng)
> 所有的路徑軸都同時(shí)到達(dá)目標(biāo)位置
> 路徑軌跡的移動(dòng),，將會(huì)始終是以一個(gè)固定的合成速度進(jìn)行 (如果動(dòng)態(tài)
   特性限制沒有被超越)
> 低速度性能的軸，決定了整個(gè)軌跡的高動(dòng)態(tài)特性

路徑差補(bǔ)可以執(zhí)行多3軸之間的2D或者3D的線性,、圓弧或者多項(xiàng)式插補(bǔ),，路徑差補(bǔ)工藝對(duì)象(TO) ，適用于機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)控制范疇,，一個(gè)共同的系統(tǒng)中,，可以存在多個(gè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)控制結(jié)構(gòu)。同步于路徑軸的“同步軸”,，仍然可以實(shí)現(xiàn)同步控制,，例如，旋轉(zhuǎn),，凸輪開關(guān),，測(cè)量功能。通過圖形化編輯器,，可以簡便地設(shè)置機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)控制系統(tǒng)的參數(shù),；通過動(dòng)態(tài)特性輪廓窗口，可以輕松定義路徑的動(dòng)態(tài)特性,；通過軌跡點(diǎn)表格,，可以輕松定義路徑差補(bǔ)，計(jì)劃目的地路徑,。另外還可以定義保護(hù)防撞區(qū)域和實(shí)現(xiàn)傳送帶位置的精確跟蹤,。

1.3 機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的選擇
T-CPU 所實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)學(xué)，等同于人們過去所熟悉機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué),。可以將它們分為如下兩種不同的類型,。參考圖2 在 T-CPU 中集成的機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué),。

圖2 在 T-CPU 中集成的機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)

不同的機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)TCP (Tool Center Point，工具中心點(diǎn)或機(jī)械運(yùn)動(dòng)端點(diǎn))相同的路徑運(yùn)動(dòng)功能,。盡管在某些情況下,，不同的機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)相同的路徑運(yùn)動(dòng)，但是，如果機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)選擇不合理,，將有可能無法完成的路徑功能,。所以，必須根據(jù)實(shí)際的工藝需求選擇合適的機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng),，并在工廠布局中考慮該機(jī)構(gòu)的的合理安裝位置,。參考圖3 不同機(jī)械系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化。

圖3 不同機(jī)械系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化

2 路徑插補(bǔ)的實(shí)現(xiàn)方法

2.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)模型簡介
常用的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型請(qǐng)參考圖 4 運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,。

圖 4 運(yùn)動(dòng)學(xué)模型

下面介紹一些常用的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,。直角坐標(biāo)機(jī)器人 (英文名：Cartesian coordinate robot)，大型的直角坐標(biāo)機(jī)器人也稱桁架機(jī)器人或龍門式機(jī)器人,，由多個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度建成空間直角關(guān)系的,、多用途的操作機(jī)器。工作的行為方式主要是通過完成沿著X,、Y,、Z軸上的線性運(yùn)動(dòng)。因末端操作工具的不同,，直角坐標(biāo)機(jī)器人可以非常方便的用作各種自動(dòng)化設(shè)備,，完成如焊接、搬運(yùn),、上下料,、包裝、碼垛,、拆垛,、檢測(cè)、探傷,、分類,、裝配、貼標(biāo),、噴碼,、打碼、（軟仿型）噴涂等一系列工作,。參考圖5 直角坐標(biāo)機(jī)器人,。

圖5 直角坐標(biāo)機(jī)器人

SCARA 機(jī)器人（Selective Compliance Assembly Robot Arm）是一種圓柱坐標(biāo)型的特殊工業(yè)機(jī)器人。有3個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié),，其軸線相互平行,，在平面內(nèi)進(jìn)行定位，另一個(gè)關(guān)節(jié)是移動(dòng)關(guān)節(jié),，用于完成機(jī)械末端在垂直平面的運(yùn)動(dòng),。SCARA機(jī)器人在x,y方向上具有良好的順從性,、靈活性，而在Z軸方向具有良好的剛度,，此特性特別適合于裝配工作,。SCARA機(jī)器人廣泛應(yīng)用于塑料工業(yè)、汽車工業(yè),、電子產(chǎn)品工業(yè),、藥品工業(yè)和食品工業(yè)等領(lǐng)域。它的主要職能是搬取零件和裝配工作,。 參考圖6 SCARA 機(jī)器人,。

圖6 SCARA 機(jī)器人

鉸鏈型機(jī)械臂：有很高的自由度，可以多至5~6軸,，適合于幾乎任何軌跡或角度的工作,，可以自由編程，完成全自動(dòng)化的工作, 提高生產(chǎn)效率,；可以代替很多不適合人力完成,、有害身體健康的復(fù)雜工作，比如,，汽車外殼點(diǎn)焊,。參考圖 7 鉸鏈型機(jī)械臂。

圖7鉸鏈型機(jī)械臂

Delta 3D機(jī)器人：外形酷似一只蜘蛛,，這種*的幾何結(jié)構(gòu)賦予了它們質(zhì)量輕,，強(qiáng)度大，輕便靈活,，節(jié)省空間,，高速，敏捷,；適用于高速分揀,。參考圖8 Delta 3D機(jī)器人。

圖8 Delta 3D機(jī)器人

2.2 路徑插補(bǔ)實(shí)現(xiàn)方法
首先需要做軸的定義,，選擇“Path interploation”,。參考圖 9 路徑軸的定義。

圖9 路徑軸的定義西門子觸摸屏一級(jí)代理商

1.1 簡介
HART (Highway Addressable Remote Transducer),，可尋址遠(yuǎn)程傳感器高速通道的開放通信協(xié)議, HART協(xié)議使用FSK技術(shù),，在4~20mA信號(hào)過程量上疊加一個(gè)頻率信號(hào)，成功的實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)雙向通訊,，而不互相干擾,。
HART 模擬量模塊是指除了可以提供模擬量數(shù)值外，還可以提供 HART 通訊功能的模擬量模塊,。HART 模擬量模塊可以用于PROFIBUS-DP 的分布式 I/O 從站中,。（使用6ES7153-2BA02-0AB0及更高版本或6ES7153-2BB02-0AB0及更高版本的接口模塊作為連接 PROFIBUS-DP 的從站接口）。

1.2 多變量讀取
在實(shí)際應(yīng)用中通常用SFC58,，SFC59進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄的讀寫實(shí)現(xiàn)多變量的讀取,。但6ES7153-2BA02-0AB0 或更高版本可以使用HART變量直接進(jìn)行多變量的讀取。

1.3 HART變量
基本要求：IM 153-2（6ES7153-2BA02-0AB0 或更高版本）和 STEP 7（V5.4 SP3 或更高版本）
地址分配：HART 模塊占用 16 個(gè)輸入/輸出字節(jié),。 如果組態(tài) HART 變量,，該模塊將為每個(gè) HART變量分配5 個(gè)字節(jié)，其中4個(gè)字節(jié)表示過程值,，一個(gè)字節(jié)表示質(zhì)量代碼,。
HART變量數(shù)量：6ES7153-2BA02-0AB0模塊可以多分配 8 個(gè) HART 變量，每個(gè)通道的HART 變量不超過 4 個(gè),。 您可以在模塊的屬性對(duì)話框中為通道分配 HART 變量,。
IO資源：如果使用全部 8 個(gè) HART 變量，則 每個(gè)HART 模擬量輸入模塊總共占用 56 個(gè)輸入/輸出字節(jié)（16 個(gè)字節(jié) + 8 x 5 個(gè)字節(jié) = 56 個(gè)字節(jié)）,。“無”組態(tài)不占用其它輸入字節(jié),。
組態(tài) HART 變量：可以在 STEP 7 HW Config 中分配 HART 變量。
多變量：PV,，SV,，TV，QV
● PV（Primary Variable,，主變量）
● SV（Secundary Variable,，二級(jí)變量）
● TV（Teritary Variable，三級(jí)變量）
● QV（Quatenary,，四級(jí)變量）

HART變量結(jié)構(gòu)：

圖1

 

質(zhì)量代碼含義：

Quality-Code (QC)	Meaning	含義
0x4C or 0	Initialization: 0 value of IM and 4C of module	初始化：IM 的值為 0,，模塊為 4C
0x18	Communication cancelled / no communication	通訊已取消/無通訊
0x0C	Fault in HART device	HART 設(shè)備故障
0x47	HART device is busy	HART 設(shè)備繁忙
0x84	OK “Configuration changed”	“組態(tài)已更改”
0x80	OK	正常

 表1

 

1.4 直接讀取HART變量的條件：
(1) IM支持這種通訊方式
(2) 模板信息中有hart variables的可以支持
(3) 儀表本身也要能支持多變量
只有在三者滿足的情況下才可以通訊成功。

接口模板是否支持直接讀取HART變量請(qǐng)參見下圖：
6ES7153-2BA02-0AB0:

圖2

6ES7153-2BA01-0AB0:

圖3

HART 模擬量模塊是否支持直接讀取HART變量請(qǐng)參見下圖：
其中6ES7331-7TF01-0AB0支持,。6ES331-7TF00-0AB0不支持,。

圖4

2. 工程實(shí)例

2.1 軟硬件列表

模塊(軟件)名稱	模塊(軟件)型號(hào)	定貨號(hào)	數(shù)量
底板	RACK	6ES7390-1AE80-0AA0	1
電源	PS307	6ES7307-1BA00-0AB0	1
CPU	315-2DP	6ES7315-2AG10-0AB0	1
MMC	MMC 4M	6ES7953-8LM20-0AA0	1
以太網(wǎng)模塊	343-1	6GK7343-1CX10-0CE0	1
ET200M接口模塊	IM153-2	6ES7153-2BA02-0XB0	1
HART模板	8XAI	6ES7331-7TF01-0AB0	1
HART儀表	TH-300	7NG3212-0NN00	1
通訊電纜		6XV1830-0EH10	若干米
DP接頭		6ES7 972-0BB50-0XA0	2
Step7	V5.4 SP4	6ES7810-4CC08-0YA5	1

表2

2.2 HART模板接線方法：
對(duì)于6ES7331-7TF01-0AB0模板和HART儀表的接線，請(qǐng)參見下圖：
(1),、紅色線為 +24V,，黑色線為 0V。
(2),、黃色信號(hào)線為S+,，棕色信號(hào)線為S-。
在例程中使用的HART儀表為兩線制,，此時(shí)需要短接10,，11。如果為四線制則不需要,，具體接線請(qǐng)參考模板手冊(cè),。

圖5

2.3 硬件組態(tài)步驟：

a. 使用Step7 v5.4 創(chuàng)建300主站項(xiàng)目,，在硬件組態(tài)窗口依訂貨號(hào)添加背板、電源,、CPU,、343-1模塊。參見下圖：

圖6

b. 雙擊DP接口,，添加DP網(wǎng)絡(luò)并定義網(wǎng)絡(luò)參數(shù),。參見下圖：

圖7

c. 添加訂貨號(hào)為6ES7153-2BA02-0AB0的DP從站，并定義地址為8,。參見下圖：

圖8

d. 在8號(hào)從站插槽中中添加訂貨號(hào)為6ES7331-7TF01-0AB0的HART模擬量模板,，并在通道4.0添加一個(gè)現(xiàn)場設(shè)備。參見下圖：

圖9

地址分配列表：例程使用了4.0通道,，即PIW272

	4.0	4.1	4.2	4.3	4.4	4.5	4.6	4.7
PIW	272	274	276	278	280	282	284	286

表3

e. 雙擊HART模擬量模板,，在Inputs標(biāo)簽頁定義傳感器類型。參見下圖配置：

圖10

f. 在HART variables標(biāo)簽頁定義HART變量,，例程使用了前4個(gè)HART變量,。

HART變量分配列表：
Variable 1為通道0的PV值，地址為PID288
Variable 2為通道0的SV值,，地址為PID293
Variable 3為通道0的TV值,，地址為PID298
Variable 4為通道0的QV值，地址為PID303
參見下圖配置：

圖11