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(dòng)化與驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制部2007.31第一章 Simotion 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)概述現(xiàn)在許多機(jī)械制造領(lǐng)域中都有這樣的一種趨勢：機(jī)械運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)任務(wù)是由機(jī)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(gè)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(shí)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(yùn)動(dòng)控制

2、系統(tǒng)：由一個(gè)系統(tǒng)來完成所有的運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)適用于具有許多運(yùn)動(dòng)的機(jī)器SIMOTION 提供了最佳的運(yùn)動(dòng)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(bǔ)從幾個(gè)軸的同步運(yùn)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(jī)連續(xù)物料加工其他2第二章 Simotion 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)硬件概述作為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，SIMOTION 將邏輯控制、運(yùn)動(dòng)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(gè)系統(tǒng)中。SIMOTION 提供了三種硬件：控制器，SIMOTION C；，SIMOTION D；，SIMOTION P。驅(qū)動(dòng)器PC同一個(gè)控制程序可

3、以在任意一種上運(yùn)行。其中，SIMOTION D 是基于 SINAMICSS120 驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，從而使其成為一個(gè)極其緊湊同時(shí)具有強(qiáng)大控制功能驅(qū)動(dòng)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(gè)具有時(shí)鐘同步的 PROFIBUS 接口以及兩個(gè)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(jìn)行數(shù)據(jù)交換。通過外擴(kuò) CU320，一個(gè) SIMOTION D435 最多能控制 64 個(gè)軸。1. SIMOTION D 介紹:w基于驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(kuò)展PROFIBUS 接口2, 12 Mbit/s,同步時(shí)鐘Ethernet 接口2, with 100 Mbit/sPROFINET 接口連接驅(qū)動(dòng)器和 I/ODRIVE-CLiQ 接口4-6 個(gè)驅(qū)動(dòng)器總線接口, 可連接:進(jìn)線電源(電源模塊)功率單元 (電機(jī)模塊)外設(shè), 編模塊參數(shù)自動(dòng)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(dòng)識別和上載SIMOTION 運(yùn)行SINAMICS 驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(yùn)動(dòng)控制、邏輯控制與工藝控制的工程開發(fā)，以及驅(qū)動(dòng)器的組態(tài)與調(diào)試，均是由一個(gè)系統(tǒng)完成的。 實(shí)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(shí)用的幫助功能，自動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(shí)現(xiàn)以下功能：硬件組態(tài)和識別（電子銘牌）驅(qū)動(dòng)參數(shù)的設(shè)置電機(jī)動(dòng)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(shí)現(xiàn)以上功能外，還能進(jìn)行以下工作：軸控制參數(shù)的設(shè)定包括軸的機(jī)械參數(shù)、回零點(diǎn)方式及運(yùn)動(dòng)性能參數(shù)的設(shè)定。控制程序編輯包括運(yùn)動(dòng)控制、邏輯控制以及工藝控制

7、。運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)的圖形化編程運(yùn)動(dòng)控制圖 (MCC)可以以流程圖的方式對機(jī)器程序順序進(jìn)行圖形化編程。程序細(xì)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(yùn)動(dòng)控制還可以用ST結(jié)構(gòu)化編程語言進(jìn)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(xì)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(xiàng)3.在安裝這些工具時(shí)，建議用戶將 Windows 操作系統(tǒng)的默認(rèn)語言切換到英文，否則在安裝過程中可能會出現(xiàn)錯(cuò)誤而退出安裝。在控制面板的“區(qū)域選項(xiàng)”（Win2000）或“區(qū)域與語言選項(xiàng)”（Win XP）中，可以進(jìn)行切換。6wwww PLCworld cn7

9、第四章創(chuàng)建新項(xiàng)目1啟動(dòng) Scout圖 301。，使用“ProjectNew”命令創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目：”D435_EASY_START”，如wwww PLCworld cn圖 301一個(gè)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(dòng)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(diǎn)。觀察 PG/PC 與網(wǎng)絡(luò)的連線應(yīng)變成黃色，此時(shí)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(jī)，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(jìn)行速度環(huán)的優(yōu)化，詳細(xì)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(dòng)單元及數(shù)據(jù)傳送的報(bào)文格式，最大速度值可按“ Dawransfer

12、 from thedrive”按鈕從驅(qū)動(dòng)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(dòng)器側(cè)傳送過來。圖 314www PLCworld cnw顯示編的詳細(xì)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(dòng)器選擇 SERVO_03圖 319wis_1,但軸的驅(qū)動(dòng)器選擇 SERVO_03w

13、ww PLCworld cn圖 32017圖 321wis_02 與 Axis_01 進(jìn)行電子齒輪同步運(yùn)ww行w PL，Cw則orld按cn圖 322 設(shè)置同步運(yùn)行聯(lián)接。圖 32218若 Axis_Blue 與 Axis_Red 進(jìn)行電子凸輪同步操作，則按圖 323 設(shè)置同步運(yùn)行聯(lián)接。圖 3232項(xiàng)目編譯后進(jìn)行聯(lián)機(jī)操作，Simotion D 的軸（Axis）配置wwww PLCworld cn圖 323提示?。旱谝淮谓M態(tài)，需要的時(shí)間較長，以后再時(shí)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(rèn)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(jī)可以運(yùn)行。使能“Axis_1”。選擇一種運(yùn)行方式。啟動(dòng)軸（Axis_1）運(yùn)行。停止軸（Axis_1）運(yùn)行。退出控制面板。如果通過測試面板進(jìn)行軸的運(yùn)行功能測試，軸的運(yùn)行正常則證明前面軸的配置正確，否則檢查軸配置。作為實(shí)際應(yīng)用，還需根據(jù)實(shí)際對軸（Axis）的“Machanics”、“default”、 “Limits”、“Homing”進(jìn)行設(shè)置。圖 32621第七章 Simotion D 運(yùn)動(dòng)控制程序1. 位置軸的點(diǎn)動(dòng)、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(diǎn)動(dòng)、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(gè)控制程序：“erAxis”:軸的使能程序。“HomeAxis” :軸的回零點(diǎn)控制程序。“Jog”: 軸的點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行控制程序“Move” :軸的絕對定位及相對定位運(yùn)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(gè)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(shí),“Axis_Blue“軸使能。23www PLCworld cn圖 333（5）建立“Jog” 軸的點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行控制程序，方法同上，在此程序中軸的點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行功能塊“_mc_jog”?！癰luejogfor”為“True”,“bl

17、uejogback”為“False”時(shí),“Axis_Blue“軸正轉(zhuǎn)；“bluejogfor”為“False”,“bluejogback”為“True”時(shí),“Axis_Blue“軸反轉(zhuǎn)；“bluejogfor”為“False”,“bluejogback”為“False”時(shí)，軸停止運(yùn)行?！癹ogvelocity”為點(diǎn)動(dòng)速度設(shè)定值以上各變量均可通過變量表進(jìn)行設(shè)定及w。world cnw圖 33424（5）建立“HomeAxis”軸的回零點(diǎn)控制程序，方法同上，在此程序中軸的回零點(diǎn)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(yùn)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(shí),“Axis_Blue“軸以“Velocity”中設(shè)定的速度，以絕對定位方式運(yùn)行至“blueition”中設(shè)定的座標(biāo)位置。25www PLCworld cn“blueRelativeExecute”為“True”時(shí),“Axis_Blue“軸以“Velocity”中設(shè)定的速度，以相對定位方式運(yùn)行

19、“RelativeDistance”中設(shè)定的距離。以上各變量均可通過變量表進(jìn)行設(shè)定及。圖 337www PLCworld cnw圖 338（7）建立“WatchTable” (圖 339) , 將需要修改或進(jìn)行狀態(tài)便于程序調(diào)試。的變量添加進(jìn)來(圖 340)，26圖 339在所需添加的變量處點(diǎn)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(diǎn)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(cuò)誤處理程序分配到相應(yīng)的錯(cuò)誤處理任務(wù)中，本例將“Fault1”www PLCworld cn分配如下圖。w圖 3432. 兩個(gè)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(jī)械齒輪的嚙合運(yùn)行，SimotionD演示裝置的紅色齒輪與藍(lán)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(yùn)行一個(gè) 0.5 度的增量定位，同時(shí)將座標(biāo)置 0，以便使演示裝置的齒輪對齊?！癕MC_2”:電子齒能演示?！癕MC_3”：故障處理程序。 “MMC_BK”：主控程序，啟動(dòng)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(gè)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(gè)“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(cuò)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(gè)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(yùn)行， 為此定義兩個(gè)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(dá)式：“Start_Gearing = true”。第一個(gè)“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(dòng)“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