西門子培訓(xùn)教程、手冊合集simotion d v4.0快速入門

1、Simotion D V4.0 快速入門之Simotion D 組態(tài)及調(diào)試wwww PLCworld cn西門子(中國)自動化與驅(qū)動運動控制部2007.31第一章 Simotion 運動控制系統(tǒng)概述現(xiàn)在許多機械制造領(lǐng)域中都有這樣的一種趨勢：機械運動越來越復(fù)雜，對速度及精度的要求也越來越高。以往這些運動任務(wù)是由機械元件以及若干電子裝置來完成的(例如：輸出凸輪控制器、位控及多軸模塊)，即使是一個很小的功能變化或是有額外的功能需求都將需要更換元件、采用新的結(jié)構(gòu)、配置、參數(shù)設(shè)置及甚至重新編程。同時用于元件更換的庫存量也將增加。針對這種趨勢和需求西門子公司推出了全新的解決方案：SIMOTION 運動控制

2、系統(tǒng)：由一個系統(tǒng)來完成所有的運動控制任務(wù)適用于具有許多運動的機器SIMOTION 提供了最佳的運動控制解決方案。wwww PLCworld cn應(yīng)用領(lǐng)域從簡單的速度軸控制到復(fù)雜的多軸電子凸輪插補從幾個軸的同步運行到上百根軸的高精度的角同步關(guān)注的領(lǐng)域：紡織印刷橡膠包裝金屬壓機連續(xù)物料加工其他2第二章 Simotion 運動控制系統(tǒng)硬件概述作為運動控制系統(tǒng)，SIMOTION 將邏輯控制、運動控制（定位、同步等）以及工藝控制（壓力、溫度控制等）集中在同一個系統(tǒng)中。SIMOTION 提供了三種硬件：控制器，SIMOTION C；，SIMOTION D；，SIMOTION P。驅(qū)動器PC同一個控制程序可

3、以在任意一種上運行。其中，SIMOTION D 是基于 SINAMICSS120 驅(qū)動的驅(qū)動系統(tǒng)，從而使其成為一個極其緊湊同時具有強大控制功能驅(qū)動控制系統(tǒng)。SIMOTION D 具有若干種規(guī)格，具有不同的性能，其中 SIMOTION D435 適用于中等規(guī)模的應(yīng)用。它帶有兩個具有時鐘同步的 PROFIBUS 接口以及兩個以太網(wǎng)口。同樣，SIMOTION D435 也通過 DRIVE-CLiQ 接口與 SINAMICS S120 的其它模塊進行數(shù)據(jù)交換。通過外擴 CU320，一個 SIMOTION D435 最多能控制 64 個軸。1. SIMOTION D 介紹:w基于驅(qū)動的 SIMOTION

4、 方案,至少有下列組件組成:3安裝技術(shù)SINAMICS通?？刂戚S數(shù)2-64驅(qū)動連接器自帶www PLCworld cn分布式外設(shè)ET 200M/S/X,所有 PROFIBUS 標(biāo)準(zhǔn)子站 (DP V0/V1)集成 I/O8 路輸入, 8 路輸出，并可擴展PROFIBUS 接口2, 12 Mbit/s,同步時鐘Ethernet 接口2, with 100 Mbit/sPROFINET 接口連接驅(qū)動器和 I/ODRIVE-CLiQ 接口4-6 個驅(qū)動器總線接口, 可連接:進線電源(電源模塊)功率單元 (電機模塊)外設(shè), 編模塊參數(shù)自動識別和上載SIMOTION D 控制模塊 (SIMOTION D4

5、xx)SINAMICS S120 組件 (電源模塊, 功率模塊,等等) DRIVE-CLIQ 通訊，模塊參數(shù)自動識別和上載SIMOTION 運行SINAMICS 驅(qū)動2. SIMOTION D435 硬件結(jié)構(gòu)圖wwww PLCworld cn4SCOUT 4.002第三章工具1. SCOUT介紹SCOUT 是用于調(diào)試 SIMOTION 的工具，需要。如果已安裝了 SCOUT，那么STARTER 將自動集成在 SCOUT 中，無需再次安裝。SIMOTION 特別關(guān)注其 SCOUT 工程開發(fā)系統(tǒng)的用戶友。 運動控制、邏輯控制與工藝控制的工程開發(fā)，以及驅(qū)動器的組態(tài)與調(diào)試，均是由一個系統(tǒng)完成的。 實際

6、上所有任務(wù)的處理均可用圖形方式完成，包括組態(tài)、編程、測試及調(diào)試。 智能的用戶提示信息，實用的幫助功能，自動的檢查功能簡化了任務(wù)的完成過程，特別適合于第一次編制運動控制程序的用戶。 SCOUT 的所有工具均被集成在一起，并具有的形式及感覺。集成在 SCOUT 中的 STARTER 主要能實現(xiàn)以下功能：硬件組態(tài)和識別（電子銘牌）驅(qū)動參數(shù)的設(shè)置電機動態(tài)特性的調(diào)試故障程序的下裝和上載wwww PLCworld cn而作為控制系統(tǒng)的工程工具，SCOUT 除了能實現(xiàn)以上功能外，還能進行以下工作：軸控制參數(shù)的設(shè)定包括軸的機械參數(shù)、回零點方式及運動性能參數(shù)的設(shè)定?？刂瞥绦蚓庉嫲ㄟ\動控制、邏輯控制以及工藝控制

7、。運動控制任務(wù)的圖形化編程運動控制圖 (MCC)可以以流程圖的方式對機器程序順序進行圖形化編程。程序細節(jié)可以由LAD及FBD編程，對于復(fù)雜的邏輯控制、數(shù)算及運動控制還可以用ST結(jié)構(gòu)化編程語言進行編程。這三種編程方式均可以集成在SIMOTION 系統(tǒng)中。凸輪曲線設(shè)定在 SCOUT 基本包中已經(jīng)了包含簡單的凸輪文本編輯器，此外作為可選包，CamTool 還可以為 SCOUT 提供全圖形化的凸輪編輯及優(yōu)化工具，可以集成在 SCOUT 的圖形化用戶接口中。52. 系統(tǒng)要求對于安裝最低要求：Windows 2000 SP3Windows XP Profesal SP2 SIMATIC STEP 7 V5

8、.4若需安裝 protool 應(yīng)為 Protool/ProwRwwTPLVC6w.o0rld+cSn P3w詳細信息請參看 ScoD 中的文件ScoutV4002_CD41_ImportantEnglishCompatibilityCompatibility_SIMOTION_V40.pdf硬件要求：PC 內(nèi)存建議 1G，帶以太網(wǎng)卡安裝注意事項3.在安裝這些工具時，建議用戶將 Windows 操作系統(tǒng)的默認語言切換到英文，否則在安裝過程中可能會出現(xiàn)錯誤而退出安裝。在控制面板的“區(qū)域選項”（Win2000）或“區(qū)域與語言選項”（Win XP）中，可以進行切換。6wwww PLCworld cn7

9、第四章創(chuàng)建新項目1啟動 Scout圖 301。，使用“ProjectNew”命令創(chuàng)建一個新項目：”D435_EASY_START”，如wwww PLCworld cn圖 301一個新設(shè)備，選擇 D435 V4.0，如圖 302。2圖 3023.設(shè)置通訊接口8使用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口，如圖 303圖 3034.自動打開硬件組態(tài)畫面，配置 IE2 通訊接口，如圖 304w圖 3049www PLCworld cn4. 打開 NetPro 畫面，配置 PG/PC 的 IP 地址（應(yīng)與 simotion 在同一網(wǎng)段）并分配通訊節(jié)點。觀察 PG/PC 與網(wǎng)絡(luò)的連線應(yīng)變成黃色，此時路由功能激活，如圖 305。w

10、www PLCworld cn圖 3055.設(shè)置通訊接口選擇“optionSet PG/PC 305A。erface”命令，設(shè)置 PG/PC 接口與所上面選擇的一致，如圖10圖 305A6編譯并simotionD 組態(tài)。要想與集成的 Sinamics 聯(lián)機，必須先組態(tài)。w圖 306出現(xiàn)提示，選擇“NO”，并關(guān)閉硬件組態(tài)框。11www PLCworld cn圖 307通常上述工作完成后需對 SimotionD 集成的 CU320 進行速度環(huán)的優(yōu)化，詳細步驟請參照 “SINAMICS_120”的相關(guān)手冊。wwww PLCworld cn12第五章 Simotion D 軸（Axis）配置1按圖 3

11、10 至圖 336 步驟組態(tài)軸 1（Axis_1）。（沒有插圖的步驟使用缺省，按“continue”）(1)在 Name 欄中輸入軸的名稱,如 Axis_1(2)選擇軸的控制方式(速度方式、位置方式、同步操作方式)。w圖 310(1)選擇軸的類型 (直線軸或旋轉(zhuǎn)軸)(2) 選擇軸的類型21(電氣軸、虛擬軸)軸、圖 3111312www PLCworld cn(1) 選擇是否配置為模態(tài)軸(2) 如配置為模態(tài)軸則輸入 Modulostartvalue 及 Modulolength12圖 312www PLCworld cn選擇軸的驅(qū)動單元及數(shù)據(jù)傳送的報文格式，最大速度值可按“ Dawransfer

12、 from thedrive”按鈕從驅(qū)動器側(cè)傳送過來；若配置為位置軸應(yīng)選擇 Dynamicservocontrol(DSC)。圖 31314按下“Daransferfromthedrive”按鈕，編的信息可從驅(qū)動器側(cè)傳送過來。圖 314www PLCworld cnw顯示編的詳細信息圖 31515完成軸的配置圖 3162若需配置有同步操作要求的軸，見下面軸 2（Aixs_02）的組態(tài)。步驟同上，不同之處見圖至圖 323。wwww PLCworld cn（1）選擇同步操作1圖 31816同 Axis_1,但軸的驅(qū)動器選擇 SERVO_03圖 319wis_1,但軸的驅(qū)動器選擇 SERVO_03w

13、ww PLCworld cn圖 32017圖 321wis_02 與 Axis_01 進行電子齒輪同步運ww行w PL，Cw則orld按cn圖 322 設(shè)置同步運行聯(lián)接。圖 32218若 Axis_Blue 與 Axis_Red 進行電子凸輪同步操作，則按圖 323 設(shè)置同步運行聯(lián)接。圖 3232項目編譯后進行聯(lián)機操作，Simotion D 的軸（Axis）配置wwww PLCworld cn圖 323提示！：第一次組態(tài)，需要的時間較長，以后再時間很短。19第六章 使用“Control panel”調(diào)試軸1按圖 324，雙擊“Controlpanel”，在屏幕下方出現(xiàn)調(diào)試控制面板。wwww P

14、LCworld cn圖 324202按圖 325 順序操作，確認控制優(yōu)先級。圖 325wwww PLCworld cn按圖 326 所示順序操作、設(shè)置參數(shù)，電機可以運行。使能“Axis_1”。選擇一種運行方式。啟動軸（Axis_1）運行。停止軸（Axis_1）運行。退出控制面板。如果通過測試面板進行軸的運行功能測試，軸的運行正常則證明前面軸的配置正確，否則檢查軸配置。作為實際應(yīng)用，還需根據(jù)實際對軸（Axis）的“Machanics”、“default”、 “Limits”、“Homing”進行設(shè)置。圖 32621第七章 Simotion D 運動控制程序1. 位置軸的點動、絕對定位及相對定位演

15、示程序任務(wù)：使用 LAD 梯形圖編程方式，用系統(tǒng)提供的 PLCopen 功能塊編寫“位置軸的點動、絕對定位及相對定位”，用 Simotion D435 演示裝置來完成。程序分配如下：“MoveAxis”程序控制單元中包含有以下幾個控制程序：“erAxis”:軸的使能程序?！癏omeAxis” :軸的回零點控制程序?！癑og”: 軸的點動運行控制程序“Move” :軸的絕對定位及相對定位運行控制程序“Fault”: 故障處理程序。(1) “MoveAxis”程序控制單元的建立雙擊“InsertLAD/FBDunit”“MoveAxis”程序控制單元w圖 330(2)在“MoveAxis”程序控制

16、單元中建立變量雙擊“MoveAxis”程序控制單元,出現(xiàn)屏幕右側(cè)的變量表，在此可新建變量。22www PLCworld cn圖 331(3)雙擊“InsertLAD/FBDprogram”，生成一個新的“LAD”程序：“eraxis”.w圖 332(3) 在”eraxis”程序中一條“軸使能命令”(將_mc_er 拖曳至 LAD 中當(dāng)“axisenable”為“True”時,“Axis_Blue“軸使能。23www PLCworld cn圖 333（5）建立“Jog” 軸的點動運行控制程序，方法同上，在此程序中軸的點動運行功能塊“_mc_jog”。“bluejogfor”為“True”,“bl

17、uejogback”為“False”時,“Axis_Blue“軸正轉(zhuǎn)；“bluejogfor”為“False”,“bluejogback”為“True”時,“Axis_Blue“軸反轉(zhuǎn)；“bluejogfor”為“False”,“bluejogback”為“False”時，軸停止運行?！癹ogvelocity”為點動速度設(shè)定值以上各變量均可通過變量表進行設(shè)定及w。world cnw圖 33424（5）建立“HomeAxis”軸的回零點控制程序，方法同上，在此程序中軸的回零點控制功能塊“_mc_home”（圖 336）。在使用此功能塊前應(yīng)根據(jù)需要先在軸的“homing”中設(shè)定該軸的回零方式，見圖

18、 335：圖 335w圖 336（6）建立“move” 軸的絕對定位及相對定位運行控制程序，方法同上，在此程序中軸的絕對定位功能塊“_MC_MoveAbsolute” （圖 337）及相對定位功能塊 “_MC_MoveRelative” （圖 338）?！癰lueabsoluteexec”為“True”時,“Axis_Blue“軸以“Velocity”中設(shè)定的速度，以絕對定位方式運行至“blueition”中設(shè)定的座標(biāo)位置。25www PLCworld cn“blueRelativeExecute”為“True”時,“Axis_Blue“軸以“Velocity”中設(shè)定的速度，以相對定位方式運行

19、“RelativeDistance”中設(shè)定的距離。以上各變量均可通過變量表進行設(shè)定及。圖 337www PLCworld cnw圖 338（7）建立“WatchTable” (圖 339) , 將需要修改或進行狀態(tài)便于程序調(diào)試。的變量添加進來(圖 340)，26圖 339在所需添加的變量處點擊右鍵，出現(xiàn)所有的“WatchTable”,選擇需要添加的表（如MoveAxis）。w圖 340圖 34127雙擊后出現(xiàn)下表點擊右鍵www PLCworld cn（8）將程序分配到程序執(zhí)行系統(tǒng)中，本例將“erAxis”、“HomeAxis”、“Jog”、“Move”程序分配至背景任務(wù)中(圖 342) 。雙擊

20、”EXECUTION STSTEM”,出現(xiàn)右側(cè)畫面雙擊“Backgrounk”在“Program assignment”中選擇所需程序添加至“Program used”中圖 342（9）將錯誤處理程序分配到相應(yīng)的錯誤處理任務(wù)中，本例將“Fault1”www PLCworld cn分配如下圖。w圖 3432. 兩個軸的“電子齒輪”同步操作演示程序任務(wù)：使用 MCC 編程方式編寫“電子齒輪”演示程序，模擬機械齒輪的嚙合運行，SimotionD演示裝置的紅色齒輪與藍色齒輪比為：22:46。程序分配如下：28“MMC_1”：控制軸 1（Axis_1）（絕對編）回到 0 度，軸 2（Axis_2）增量方

21、式運行一個 0.5 度的增量定位，同時將座標(biāo)置 0，以便使演示裝置的齒輪對齊。“MMC_2”:電子齒能演示。“MMC_3”：故障處理程序。 “MMC_BK”：主控程序，啟動齒輪對齊功能和電子齒能。(1) “MCCQue_1”程序控制單元的建立雙擊“InsertMCCunit”“MCCQue_1” 程序控制單元wwww PLCworld cn圖 346(2) “MCC_1” 控制程序的建立29雙擊“InsertMCCchart”，生成一個新的“MCC”程序：“MCC1”.圖 347按圖 348一條“軸使能命令”View”菜單的“toolbars”要選擇“Dynamics toolbar”，才能看

22、到下圖的工具按鈕。www PLCworld cnw圖 348雙擊新令圖標(biāo)，選擇“Axis_1”，如圖 349。按同樣方法“Axis_2”使能命令。30圖 349www PLCworld cnw按圖 350一個“Axis1“定位”命令。圖 35031雙擊新添加的“定位”命令，框設(shè)置如圖 351。wwww PLCworld cn圖 351“Axis_2”定位命令，參數(shù)設(shè)置如圖 352A。圖 352A32“Axis_2”的“坐標(biāo)偏移”命令，將當(dāng)前座標(biāo)值清零。如圖 352B圖 352Bwww PLCworld cnw編譯“MCC_1”,如圖 352。檢查有無錯誤信息。圖 35233（3）“MMC_2”

23、程序編寫類似上面過程，編寫程序“MMC_2”如圖 353。www圖PLC3w5o3rld cnw雙擊圖 353 中的“Gearingon”命令，按圖 354，355 設(shè)置參數(shù)。圖 35434圖 355w圖 353 中的 Axis_1“ition”命令w，ww按PL圖Cwo3rld5c6n 設(shè)置參數(shù)。圖 35635（4）“MCC_3”程序編寫。一個新程序“MMC_3”，并編譯。如圖 357。圖 357（5）編寫主控程序使用“變量表”來調(diào)試和控制程序運行， 為此定義兩個全局變量 “Start_Gearing”，和“Axis_2_adjust”，如圖 358。wwww PLCworld cn圖 35

24、836編寫“MMC_BK”。如圖 359，左側(cè)為編好的結(jié)果，右側(cè)為指令選擇和參數(shù)設(shè)置的示意。例如對“IF”指令編寫過程如下：先選擇“IF”指令，雙擊新的指令，框選擇“Formula”指令形式，判斷表達式：“Start_Gearing = true”。第一個“IF”判斷任務(wù)是：判斷變量“Start_Gearing”為“邏輯 1”則復(fù)位該變量，并啟動“MotionTask2”，“MotionTask2”調(diào)用電子齒輪任務(wù)“MMC_2”。w圖 35937www PLCworld cn（6）將程序分配到程序執(zhí)行系統(tǒng)中（Execution system）編譯所有程序。如圖 360。圖 360“MCC_1”分配給 MotionTask1，如圖 361。wwww PLCworld cn圖 36138重復(fù)上面過程，分配“MMC_2”給“MotionTask2”，“MCC_3”給“TechnologicalFaultTask”和“Perihper