西門子模塊6AV2123-2GB03-0AX0

SIMOTION應(yīng)用的任務(wù)結(jié)構(gòu)

技術(shù)功能包的運行層級

可以面向具體對象來設(shè)置運動控制工藝對象的執(zhí)行周期,。

工藝對象在執(zhí)行層 SERVO 周期和 IPO 周期或 IPO2 周期內(nèi)執(zhí)行，這些周期與 PROFIBUS 或 PROFINET 周期同步,。

• IPO/IPO2 循環(huán)中的指令評估和運動控制

• SERVO 周期內(nèi)的位置和整定值控制

SIMOTION D435?2 DP/PN,、D445-2 DP/PN 和 D455?2 DP/PN 控制單元具有一個附加運行層（SERVOFast，IPOFast）,。

通過這個附加的運行層,，可更地利用控制器性能。根據(jù)所需的動態(tài)性能,，電氣和/或液可在一個慢速總線系統(tǒng)和一個快速總線系統(tǒng)間分布,。

例如,，可以用需要較少資源的毫秒級周期時間對電氣定位驅(qū)動器進行控制，同時,，可以用較高的動態(tài)響應(yīng)和較短周期時間對液壓機的壓力控制軸進行控制,。

通過運行層（SERVOFast，IPOFast）,，還可實現(xiàn)快速的 I/O 處理,，例如，結(jié)合使用高速 PROFINET I/O 模塊時,。

執(zhí)行系統(tǒng)的其它特性

• 操作狀態(tài)- 運行,、停止、用戶停止（Stop User程序,，用于測試和調(diào)試）

• 輸入/輸出的過程圖象,，按BackgroundTask、SynchronousTasks 和 TimerInterruptTasks分開,。

• 調(diào)試功能,，例如

• 變量的控制和監(jiān)視

• 程序狀態(tài)的顯示

• 斷點和單步

• 追蹤功能

• 新SCOUT版本可實現(xiàn)安全更新

SIMOTION 運動控制工藝包

運動控制基本工藝功能無需許可證即可使用。而使用運動控制工藝包的擴展功能則需要許可證,。

運動控制工藝包包含非常全面的功能，提供了開放而又靈活的應(yīng)用編程方式,，確保您還可以在將來實施各種運動控制應(yīng)用,。

將運動控制功能與強大的 PLC 功能結(jié)合使用，可縮短機器響應(yīng)時間,，從而實現(xiàn)快速機器循環(huán),，并且由于獲得可重復(fù)的機器行為，可以提高產(chǎn)品質(zhì)量,。

“速度控制軸"工藝對象

• 可在程序中定義速度設(shè)定值（針對伺服和量驅(qū)動）

• 另外,，可定義累積轉(zhuǎn)矩設(shè)定值和轉(zhuǎn)矩限值，例如,，用于對帶有張力控制的卷繞機驅(qū)動器進行控制

• 訪問驅(qū)動的狀態(tài)字和控制字
  可對 PROFIdrive 單元的釋放順序進行具體的控制（例如,，對于制動信號）。

• 讀寫驅(qū)動參數(shù)

• 支持可執(zhí)行安全相關(guān)運動監(jiān)控功能的 SINAMICS 變頻器,，例如,，這些功能包括： 安全限制轉(zhuǎn)速 (SLS)、安全轉(zhuǎn)速監(jiān)控器 (SSM),、安全限制加速度 (SLA) 和安全方向 (SDI),、安全相關(guān)位置監(jiān)控（如安全限制位置 (SLP)、安全 CAM (SCA) 和安全位置傳輸 (SP)）或安全停止功能（如安全轉(zhuǎn)矩關(guān)閉 (STO),、安全停止 1 (SS1),、安全停止 2 (SS2) 和安全運行停止 (SOS)）,。
  這種支持的目的是防止驅(qū)動器的停止反應(yīng)，其中 SIMOTION 使用應(yīng)用程序來調(diào)節(jié)驅(qū)動器,，例如驅(qū)動器,。在允許的速度限制范圍內(nèi)（通過 SLS）或停止（例如通過 SOS）驅(qū)動器。
  SINAMICS 安全集成功能的激活和禁用以及它們的狀態(tài)將在軸上加以指示,，并帶有特定工藝報警和系統(tǒng)變量,。

有關(guān) SINAMICS 安全集成功能的詳細信息，請參見“安全集成"部分,。

外部編碼器工藝對象

外部編碼器可用于檢測軸的實際位置值（基于 PROFINET/PROFIBUS,，對于 C240 為內(nèi)置組件，對于驅(qū)動器為第二個編碼器）,。

凸輪和凸輪路徑工藝對象

• 生成與位置相關(guān)的切換信號

• 凸輪數(shù)和凸輪軌跡取決于可用的系統(tǒng)資源

• 每個凸輪軌跡在一個輸出上多可以有 32 個凸輪

提供以下凸輪類型：

• 跳閘凸輪

• 位置-位置凸輪

• 位置-時間凸輪

• 接通時間長的位置-時間凸輪

• 計數(shù)器凸輪

• 輸出的時間設(shè)置,，時間輸出凸輪

凸輪狀態(tài)可通過以下內(nèi)容輸出：

• 內(nèi)部變量

• 標準數(shù)字量輸出（SIMATIC ET 200SP，SIMATIC ET 200MP 等）

• SIMOTION C,、D 的內(nèi)置輸出以及 TM15,，ET 200SP 和 ET 200MP TM Timer DIDQ 上的凸輪輸出（可滿足 µs 范圍內(nèi)的高精度要求）

• 輸出可反轉(zhuǎn)

以下值可作為凸輪切換邊沿的參考點：

• 真實軸和虛擬軸的設(shè)定值

• 真實軸和外部編碼器的實際值

可用的功能如下：

• 可通過參數(shù)設(shè)定滯值和有效方向

• 可單獨激活和停用時間（停滯時間補償）

• 一次性和周期性凸輪路徑輸出

• 凸輪軌跡的可設(shè)定參數(shù)的啟動/停止模式（立即、下一軌跡循環(huán)等）

• 單個凸輪的狀態(tài)（激活/撤消）可讀

• 也可直接將凸輪軌跡上的各單個輸出凸輪定義為有效/無效

測量輸入技術(shù)對象

測量輸入可分配給定位和同步軸,、外部編碼器或虛擬軸,，并可在測量時提供軸位置。

可用的功能如下：

• 一次性測量

• 循環(huán)測量（每個伺服/IPO 周期兩個邊沿,，與 ET 200SP 和 ET 200MP TM Timer DIDQ 或 SIMOTION C240,、D4x5-2 上的測量輸入相結(jié)合）

• 在虛擬軸上執(zhí)行測量（與 TM15、ET 200SP 和 ET 200MP TM Timer DIDQ,、D4xx-2,、CX32-2、CUxx 或 C240 上的測量輸入相結(jié)合）

• 一個軸上可以有多個有緣測量輸入,，或者一個測量輸入可用于多個軸（與 TM15,、ET 200SP 和 ET 200MP TM Timer DIDQ、D4xx-2,、CX32-2,、CUxx 或 C240 上的測量輸入相結(jié)合）

• 可通過參數(shù)設(shè)定邊沿檢測（上升沿、下降沿,、兩個邊沿）

• 動態(tài)分辨率范圍

POS – 定位工藝功能

定位軸工藝對象

• 包含驅(qū)動軸技術(shù)對象的功能

• 支持的軸類型：

• 線性軸,、旋轉(zhuǎn)軸

• 線性軸和旋轉(zhuǎn)軸的模數(shù)軸

• 真實軸和虛擬軸

• 仿真軸

• 針對以下組件的位置控制：

• 電氣驅(qū)動器
  通過數(shù)字量設(shè)定點輸出進行位置控制
  以下 PROFINET/PROFIBUS DP 協(xié)議用于這個目的：驅(qū)動技術(shù)行規(guī)，PROFIdrive,，版本 4（等時同步模式）
  使用動態(tài)伺服控制（帶樣條的 DSC 和 DSC）,，可實現(xiàn)高動態(tài)運動；例如,，變頻器中周期為 125 微秒的位置控制
  通過模擬量設(shè)定點輸出進行位置控制：
  用于 C240,、ADI 4,、IM 174 的內(nèi)置 I/O

• 液壓驅(qū)動
  采用模擬量輸出設(shè)定值進行位置控制:
  用于 C240、ADI 4,、IM 174 的板載 IO,；I/O 范圍中的模擬量輸出，例如,，與 ET 200 高速 I/O 組合使用）
  液壓閥的特性參數(shù)利用凸輪設(shè)定

• 步進電機
  通過步進驅(qū)動器脈沖方向輸出實現(xiàn)位置控制:
  （C240 和 IM 174 的板載 I/O）
  或者,，也可連接帶有 PROFINET/PROFIBUS 接口的步進驅(qū)動器，但前提是它們支持 PROFIdrive 行規(guī),。步進驅(qū)動器既可以不帶編碼器運行,，也可以帶編碼器進行位置控制。

• 軸名

• 位置

• 速度

• 加速度/延遲,、加加速度

• 到下一個運動的過渡行為

• 位置控制定位：
  可以在無插補環(huán)境下,，通過如下值來單獨操縱各個軸：

• 由速度控制定位軸的運行

• 監(jiān)控和限制（靜止、定位,、動態(tài)跟蹤誤差,、靜止信號、受控變量,、硬件/軟件結(jié)束位置,、編碼器頻率限值、速度誤差,、測量系統(tǒng)差異/滑差,、動態(tài)響應(yīng)限值）

• 路徑與時間

• 速度與時間

• 速度與路徑

• 從位置控制運行動態(tài)切換到壓力控制運行或相反

• 可采用多個壓力傳感器

• 壓力差測量

• 反向阻止（防止輸出可導(dǎo)致回撤運動的設(shè)定值）

• 用于閉環(huán)控制和限制

• 力/壓力與時間

• 力/壓力與路徑

• 達到以下誤差限值時停止

• 達到轉(zhuǎn)矩限值時停止

• 達到定義的轉(zhuǎn)矩時停止

• 通過凸輪定義的軸運動曲線：

• 附加，即完成每個運動,，軸在兩次運動之間停止（停止）

• 連續(xù)運動,，即在制動開始時向下一個運動過渡,。

• 替換,，即立即執(zhí)行所編程的運動。主動命令將中止,。

• 軸的力與壓力控制：

• 軸的力和壓力限制 :

• 主動回至原點（參考點接近功能）/被動回至原點（運行中回至原點）
  o 采用參考凸輪和編碼器零標記
  o 只采用外部零標記
  o 只采用編碼器零標記
  o BERO 接近開關(guān)和硬件限位開關(guān)用作反向凸輪
  o 硬件限位開關(guān)用作參考凸輪

• 直接回原點/設(shè)置原點位置

• 相對直接回原點（按偏移量移動）

• 編碼器回原點/編碼器校準

• 參考點偏移量

• 反向間隙補償

• 靜態(tài)摩擦補償

• 液壓滑動摩擦補償

• 模擬驅(qū)動器漂移補償

• 可通過凸輪的力和壓力曲線：

• 每次僅有一個編碼器用于位置控制：

• 可動態(tài)完成編碼器間的切換（使用一個切換平滑濾波器）,。

• 非活動編碼器的實際值可通過應(yīng)用程序讀取，用于特定的監(jiān)視或其他用途,。

• 可在當前移動速度和加速度/減速度的基礎(chǔ)上在線疊加各種系數(shù),。

• 運行至固定停止點：

• 進給功能支持附加的轉(zhuǎn)矩、可調(diào)的轉(zhuǎn)矩限制和靈活的轉(zhuǎn)矩限值 B+/B-

• 連續(xù)運動的過渡行為：

• 主動運動期間可執(zhí)行附加運動,，例如主動定位運動可與補償運動同步執(zhí)行,。

• 定位軸并發(fā)啟動

• 回原點：
  目前支持下列回原點類型：

• 補償和參考點：

• 印刷標記校正

• 編碼器切換：
  每個軸多可 8 個編碼器：

• 倍率：

GEAR – 同步操作/電子齒輪工藝功能

同步軸工藝對象

• 包含定位軸工藝對象的功能

• 位置控制軸采用同步速度

• 角度同步，電子齒輪：
  可確保多個軸實現(xiàn)穩(wěn)定,、長時間的角度同步,?？尚》{(diào)整傳動比。

• 和相對齒輪箱同步

• 從動軸偏移

• 主動軸：
  可在主值源之間直接切換主值（必須過渡動態(tài)）,。
  以下可用作下列軸的引導(dǎo)軸或主控值源：

• 虛擬軸：
  虛擬軸僅存在于控制系統(tǒng)中,，因此沒有真實的驅(qū)動器、電機或編碼器,。虛擬軸與真實軸一樣可通過命令進行控制,。運動控制系統(tǒng)將計算插補器的設(shè)定值，并將用作同步運行的主值或其他用途,。

• 真實軸：
  真實軸是屬于 SIMOTION 系統(tǒng)并可通過設(shè)定值和實際值連接的主動軸,。

• 外部編碼器：
  實際值通過外部編碼器檢測，并在調(diào)整后作為主值提供,。

• 設(shè)定值連接以及帶停滯時間補償?shù)膶嶋H值連接,。

• 可在運行過程中更改軸的角度位置和電子齒輪傳動比。

• 接合/分離：
  例如,，可將從動軸停止運行一個周期或者僅運動一個周期,，以便卸下故障元件?？赏ㄟ^可編程同步功能,，靈活實現(xiàn)此類操作。

• 同步和去同步：

• 在主動軸處于運動或靜止狀態(tài)時,，可以將從動軸同步或去同步,。

• 可以主值和從軸的同步位置。

• 通過可的主值距離進行同步

• 基于可的動態(tài)響應(yīng)參數(shù)進行同步（加加速度限制）

• 位置同步,，在位置進行同步和去同步

• 同步位置范圍（在同步位置之前,、之后和與同步位置對稱）

• 可使用不同的同步模式：