advanced controller simatic s7-1500 t-cpu · 2018-12-20 · rozšířené funkce motion control s...

Unrestricted © Siemens AG 2017

siemens.com/t-cpu Unrestricted © Siemens AG 2017

Engineered with TIA Portal

SIMATIC S7-1500 T-CPU Novinky v Motion Control


Advanced Controller – SIMATIC S7-1500 T-CPU Rozšířené funkce Motion Control s TIA Portal V15 a firmware V2.5 *)

SIMATIC S7-1500 T-CPUs

• CPU 1511T, CPU 1511TF, CPU 1515T, CPU 1515TF, CPU 1516T, CPU 1516TF, CPU 1517T, CPU 1517TF

• Standard-, safety-plc a motion control v jednom CPU

Hardwarové inovace

Konzistentní a bezproblémové rozšíření S7-1500 pomocí T-CPU S7-1500

Programování

Cam editor

Integrované editory a prohlížeče

Diagnostické stránky pro motion control

Web server

Kinematické funkce • Řízení kinematiky až se 4

interpolačními osami

Synchronizace a vačky • Synchronizace se zadáním

"synchronních poloh" master a slave os

• Svázání žádaných hodnot • Vazba aktuálních hodnot a interpolace

Motion control funkce

Konfigurátor kinematik / Kinematics trace *) compared to the standard CPU

NEW

NEW

NEW


Přehled Motion control funkce a typické aplikace

• Pumpy, ventilátory, míchadla • Dopravníkové pásy • Pomocné pohony, ...

Řízení otáček

SIM

OTI

ON

S7-1

500

S7-1

200

S7-1

500

T-C

PU

Kinematické funkce

Kinematické funkce se synchronizací k dopravníku

Polohování • Paletizátory, ... • Výtahy + vertikální dopravníky • Podavače + dveřní systémy

• Kartezské portály • Delta pickery • SCARA roboty • Roll pickers (manipulátory) • Kloubové rameno , …

koordinace (synchronní operace, vačky)

• Synchronizované osy • Příčné řezačky • Letmé nůžky, ...


Advanced Controller – SIMATIC S7-1500 Stejné základní funkce řízení pohybu v každém procesoru

* Can run on IPC4x7D, IPC6x7D and IPC8x7D

1511 1513 1515 1516

1517 1518

1510SP 1512SP 1507S*

S7-1500 Software Controller

Scalable in the quantity framework and performance

1511T/TF 1515T/TF 1517T/TF

1516T/TF

NEW

1515SP PC2 ET 200SP

Open Controller


Advanced Controller – SIMATIC S7-1500 Portfolio CPU bylo rozšířeno o T-CPU

PROFINET IO with IRT 2 PROFINET IO with RT 3 PROFINET Basic communication 1 PROFIBUS

Standard CPU

Technology CPU

ODK-CPU

CPU-types 1511F-1 PN

1513F-1 PN

1515F-2 PN

1516F-3 PN/DP

1517F-3 PN/DP

1518F-4 PN/DP

1511TF-1 PN

1515TF-2 PN

1516TF-3 PN/DP

1517TF-3 PN/DP

1518F-4 PN/DP MFP

Interfaces

Program/ Data memory

150/225 KB 1 MB

300/450 KB 1.5 MB

500/750 KB 3 MB

1/1.5 MB 5 MB

2/3 MB 8 MB

4/6 MB 20 MB

225/225 KB 1 MB

750/750 KB 3 MB

1,5/1,5 MB 5 MB

3/3 MB 8 MB

4/6 MB 20 MB1)

Bit-Performance 60 ns 40 ns 30 ns 10 ns 2 ns 1 ns 60 ns 30 ns 10 ns 2 ns 1 ns

Width 35 mm 35 mm 70 mm 70 mm 175 mm 175 mm 35 mm 70 mm 175 mm 175 mm 175 mm

Positioning axis typical 2)

maximum 3)

5

10

5

10

7

30

7

30

70

128

128 128

5

10

7

30

55 80

70

128

128 128

Motion Control Ressources 4) 800 800 2400 2400 10240 10240 800 2400 6400 10240 10240

Extended Motion Control Ressources 5) 40 120 192 256

2) at 4 ms Servo/IPO cycle time and 35 % CPU load due to Motion Control

1

1

1

1

1

1

2 1

1

2 1

1

2 1

1

2

3

1

1

2

3

1

1

1

1

2 1

1

2

1) 50 MB additional memory for ODK application 4) Ressources for Motion Control technology objects: Speed setpoint = 40 | Positioning = 80 | Gearing = 160 | Output cam = 20 | Output camtrack = 160 | Measuring input = 40 5) Ressources for Extended Motion Control technology objects: Cams = 2 | Kinematics objects = 30

3) no further TO´s applicable

1

1

2

NEW


SIMATIC S7-1500 T-CPU

Technologické objekty pro motion control: Rychlostní / Polohovací / Synchronizované osy


Technologické objecty pro motion control • TOs jsou softwarové objecty v PLC (v controleru) • TOs reprezentují mechanické komponenty • TOs zapouzdřují technologické funkce • TOs se konfigurují a parametrizují standardním způsobem • TOs umožňují jednoduché sledování pohybu

SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ technologické objekty Co je TO?

Messages

User

Monitoring and diagnosis

Limits

Diagnostic buffer

Mechanical construction

Drive

Inter- face

Standardization

Technology object

abs. rel.

Jednoduchá konfigurace, uvedení do provozu a programování


TO osa 1 TO osa 2 TO osa 3

např.: osa 1 zapnout; osa 2 vypnout; osa 1 pohyb zadanou rychlostí; osa 2 pohyb zadanou rychlostí; osa 2 zastavit; …

Program / příkazy

Interface mezi PLC a pohonem (měničem) Telegram a předdefinované limity Automatické přizpůsobení Datový blok TO obsahuje všechny konfigurační data,

žádané / skutečné hodnoty a stavové informace

Programové příkazy pro pohyb pomocí funkčních bloků PLCopen Pohyb souřadných os

Aplikační program

Technologické objekty os

SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ technologické objekty Co je TO?


Analogový signál

Pulsní interface

U/I

Použití pohonu SINAMICS drives

Standardní měnič, servo měnič SINAMICS G / S / V90 PN

Standardní měnič, servo měnič Všechny SINAMICS pohony

Krokový motor, servo měnič SINAMICS V60, V90 Pulsní

interface

Analogový signál U/I

Motion control se SIMATIC S7-1500 T-CPU Integrace pohonů s použitím TO


Detail – technologické objekty Control loop ‒ řízení pohybu a řízení polohy v řídícím systému

Power Module

(PM)

Control Unit (CU) User interface

Firmware

Drive

Current controller

Programm „TO“

Position controller

Power unit

Speed controller

Inter- polator Motor

encoder

-

-

Actual speed (optional)

Actual position (if positioning /synchronous axis functionality is used in the controller)

Actual current

PLC

-

Speed setpoint

Motion command

[OB 92] [OB 91]


SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ technologické objekty Typy os

Synchronizace a vačky Uživatelský program :

• Synchronizace • Řídicí (master) hodnota • Převodový poměr • Vačka

TO generuje a řídí polohu pro synchronizované osy v závislosti na řídicí (master) hodnotě Pohon (měnič) řídí rychlost Snímač polohy JE nutný

Synchronizovaná osa

Polohování Uživatelský program : • Žádaná hodnota polohy • Referování • Složený pohyb TO generuje zrychlení a brzdné rampy TO řídí polohu Pohon (měnič) řídí rychlost Snímač polohy JE nutný

Polohovací osa

Řízení otáček v otevřené smyčce Uživatelský program: • Žádaná hodnota rychlosti TO generuje zrychlení a brzdné rampy Pohon (měnič) řídí rychlost Snímač polohy není nutný

Otáčkově řízená osa

Shell model technologických objektů


• Aktivace simulačního módu konfigurací osy a nahrátím do CPU nebo restartem TO

• Reálné osy lze z počátku konfigurovat bez pohonu • Individuální nastavení pro každou osu • Realné (existující) a simulované osy lze kombinovat • Plná funkcionalita PLC (trace, alarmy, control panel, …) • Výhody:

• Aplikaci lze otestovat již v kanceláři • Aplikaci lze otestovat aniž máte k dispozici pohony • Umožnuje zjištění úrovně vytížení • Reálnálný operační test pro velké možství os • Modulární stroje

Simulating an axis without drive

Pohon není nutné konfigurovat!

Simulating a real axis

Simulované osy – test os bez připojeného pohonu

SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ technologické objekty Simulované osy


• Virtuální osa je osa bez přiřazení k pohonu a bez aktivované simulace

• Použití virtuálních os, např. jako virtuální master osa (královská hřídel) pro některé slave osy (“generátor hodinového cyklu” pro celý stroj)

• Virtuální osy disponují všemi funkcemi • Pro virtuální osy jsou k dispozici také výstupní vačky a a

měřicí vstupy

Virtuální osy

Simulating an axis without a drive virtual axis

Virtual leading axis

SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ technologické objekty Virtuální osy


• Kontrola konzistence již při konfigurování technologických objektů a tvorbě uživatelských programů

• Diagnostické informace, které odkazují na technologické objekty (technologické alarmy, stavové informace), se zobrazují v inspekčním okně TIA portálu a také v okně diagnostiky příslušného technologického objektu

• Pro technologický alarm se příslušná zpráva zobrazí v TIA portálu i v zařízeních HMI

• Technologické alarmy jsou signalizovány technologickým datovým blokem a mohou být vyhodnocovány v uživatelském programu.

SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ technologické objekty Komplexní diagnostické informace

Diagnostická obrazovka v TIA Portálu


• TO synchronizovaná osa • Hlavní (řídicí, moster) hodnota je

• Setpoint master osy nebo • Setpoint/aktuální poloha master osy (jen T-CPU) nebo • Aktuální poloha externího enkodéru (jen T-CPU),

• Řídicí hodnotu lze přepínat • Synchronizace na proměnnou nebo statickou hodnotu • Synchronizace bez určené synchronizační pozice • Synchronizace s určenou synchronizační pozicí

(jen T-CPU) • Synchronizace tion dle zadaných příkazů • Převodový poměr lze měnit vyvoláním nového příkazu pro

synchronizaci

Vazba pohonů s úhlovou synchronizací Polohová osa Synchronizovaná osa Vedená

osa Řídicí

hodnota převod Synchronizace

řídicí osa vedená osa

SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ technologické objekty Synchronizované osy


SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ technologické objekty Synchronizované osy - synchronizace

Rozdíl mezi relativní a absolutní synchronní operací spočívá v možnostech synchronizace

Vedená osa Řídicí osa Převodový poměr Synchronizace

• Synchronizace použitím MC_GearInPos • … se zadáním synchronnizační polohy řídicí osy

a vedené osy. • Řízení synchronizace pomocí předepsané vzdálenosti

nebo dynamického parametru • TO rozhodne samostatně, kdy začne synchronizace, tak

aby splnila zadaná kritéria.

• Synchronizace použitím MC_GearIn … bez upřesnění synchronní polohy.

• Na začátku příkazu se vedená osa okamžitě synchronizuje na řídicí osu – se zadanou dynamickou odezvou pohyb synchronní rychlostí a zrychlením

• Synchronní polohy nemohou být předem specifikovány

Absolutní synchronizace (jen S7-1500 T-CPU) Relativní synchronizace


Polohovací osa


Pouze vazba

setpointu


Hlavní osa

vlečená osa

S7-1500 S7-1500T Polohovací osa


vazba setpointu


Hlavní osa

vlečená osa

Externí enkodér

Vazba aktuální hodnoty

Synchronizace bez

určení synchronizační

pozice

Synchronizace bez/s určení

synchronizační pozice

Relativní synchronizace Absolutní synchronizace

SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ technologické objekty Rozdíly v synchronních funkcích, S7-1500 – S7-1500 T-CPU

S7-1500 T-CPU S7-1500


SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ technologické objekty Vačky

• TO synchronouzovaná osa a TO vačka • Řídicí hodnotou je žádaná hodnota / skutečná pozice

řídicí osy nebo aktuální pozice externího enkodéru • Řídicí hodnotu lze přepínat • Synchronizace na řídicí hodnotu • Synchronizace podle zadaných příkazů • Letmé přepínání vačky

Vačky s přesnou polohou Polohovací osa Synchronizovaná osa

Vedená osa Řídicí hodnota Vačka Synchronizace

Řídicí osa vedená osa vačka



Technologické objekty pro motion control: Vačky (Cams)

Unrestricted © Siemens AG 2017 Axis 2

Axis 1

0°

lis

podavač

V90 PN

CPU 1515T

V90 PN

Axis 2 Axis 1

V90 PN

CPU 1515T

V90 PN

Lis s podavačem

Unrestricted © Siemens AG 2017 Axis 2

Axis 1

0°

lis

podavač

V90 PN

CPU 1515T

V90 PN

V90 PN

CPU 1515T

V90 PN

Funkční diagram (Cam - vačka)

Lis s podavačem


Pracovní segment

Přechodový segment (interpolován systémem)

Přiřazení reálné osy

Page 24

Zadání graficky nebo tabulkou


Systémové interpolace využívající kubické nebo Bezierovy spliny

Page 25

Pracovní segmenty: 1000 interpolačních bodů a 50 segmentů


Interpolation podle VDI 2143

Page 26


Zobrazení rychlosti, zrychlení a odtrhu

Výběr a nastavení zobrazení

Page 27


Koordinované osy zpracování vaček

PLCOpen commands Před prvním použitím vačky musí být provedena interpolace (přepočet) pomocí příkazu "MC_InterpolateCam" Nastavení vačky vůči master-ose a spuštění pomocí příkazu "MC_CamIn" TO-DB Modifikace vačky editací TO-DB -> data vačky (vytvoření) jsou v TO-DB

Seite 28


Vytvoření vačky v reálném čase

Knihovna LCamHdl .. Nabízí funkce pro vytvoření vačky bez nutnosti předchozího přepočtu polynomických koeficientů •Zjednodušená tvorba komplexních vaček •Konfigurace v reálném čase, např. na základě produktových dat •Různé matematické funkce a přechodové profily •Dvě verze – základní a pro pokročilé uživatele

•Download k dispozici na SIOS

Seite 29

https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/105644659

https://support.industry.siemens.com/cs/ww/en/view/105644659


Vytvoření vačky v reálném čase

März 2016 Seite 30


Vačky Synchronizace na definované pozici

März 2016 Seite 32

Pomocí parametru „MasterSyncPosition“ lze specifikovat pozici na vačce relativně k začátku vačky


Vačky modifikace vačky zoomováním

Seite 33

Zoomování vačky pomocí parametrů "MasterScaling" a "SlaveScaling“ Zoomovací faktor může být použít pro vodící osu (MasterScaling) a synchronizovanou osu (SlaveScaling)



Technology objects for motion control: Output cams / cam tracks / measuring inputs


Technologický objekt výstupní vačka "TO_OutputCam" Generuje spínací signály na digitálním výstupu v závislosti na poloze osy nebo externího snímače. Technologický objekt skupina vaček "TO_CamTrack" Vytváří sekvenci spínacích signálů na digitálním výstupu (až 32 samostatných výstupních vaček) v závislosti na poloze osy nebo externího snímače. Technologický objekt měřící vstup "TO_MeasuringInput" Velmi rychle zachytí aktuální pozici, s vysokou přesností, podle konkrétních událostí.

SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ Technologické objekty Vačka, výstupní vačka, skupina vaček a měřicí vstup

Page 37

ET 200SP CM 4 x IO-Link ET 200SP TM Timer DIDQ 10x24V ET 200MP TM Timer DIDQ 16x24V


Page 38

SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ Technologické objekty Výstupní vačka (Output cam)

Technologický objekt Output Cam Spínání digitálních výstupů (DQ) v závislosti

na pozici osy nebo externího enkodéru

Spínání pro definovanou polohu nebo definovaný čas

Výstup pomocí standardních DQ

Výstup prostřednictvím karty TM Timer DI/DQ pro vysoce precizní spínání

Cam activation range

Starting position End position

s


Page 39

SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ Technologické objekty Skupina vaček (Cam track)

Technology object Cam Track • Vytváří sekvenci spínacích signálů na digitálním

výstupu v závislosti na poloze osy nebo externího snímače.

• Propojení se žádanou nebo skutečnou polohou • až 32 samostatných výstupních vaček • Vačky na bázi polohy nebo času • Výstup přes standardní I/O • Výstup přes kartu TM Timer DI/DQ pro velmi

přesné vačky • Jednorázová nebo cyklická aktivace skupiny vaček

Example Cam track

Track length

Cam track end Starting position Cam track start (0)

Axis position Axis reference position

5 Cam tracks

Vysoká flexibilita Kompletní skupinu vaček je možné posunout pomocí referenční polohy osy Programování podle produktů


Page 40

SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ Technologický objekt Měřicí vstup

Technologický objekt měřicí vstup • Velmi rychle zachytí aktuální pozici, s vysokou

přesností, podle konkrétních událostí. • Detekce a uložení aktuální polohy osy nebo externího

enkodéru • Měřicí vstup připojen k pohonu (přes PROFIdrive) • Měřicí vstup připojen ke kartě TM Timer DIDQ • Samostatné měření nebo • Cyklické měření (až dvě naměřené hodnoty pro každý

cyklus aplikace motion control) • Měření v definovaném měřicím rozsahu

Starting position End position

Meas. input

Measuring range

Measurement finished

Signal

Příklad pro měření následné vzestupné hrany v definovaném měřeném rozsahu

Příklad: identifikace tiskové značky


Page 41

SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ technology objects Momentová data (Torque Interface)

Page 41

Vlastnosti / Funkce Výhody

• Cyklická komunikace pro momentová data

• Cyklická výměna dat s pohonem a přímý vliv řídicího systému na aplikaci

• Přídavný moment • Momentové limity • Aktuální hodnota

momentu

• Technologické parametry (v TO)

• torque pre-control • Práce v rámci povoleného

rozsahu točivého momentu

• Konfigurace prostř. telegramu 750

• K dispozici pro všechny typy os

• Jednoduchá konfigurace s

automatickým připojením TO k parametrům jednotky

Aplikace • Converting applications

(např. nevíjení, řezačky, řízení tahu, ...) • Kinematické funkce

NEW



Technologické objekty pro motion control : Kinematické funkce

NEW


Page 43

SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ Technologické objekty kinematiky Co je to kinematika?

Kinematiky Kinematiky jsou volně programovatelné mechanické systémy, ve kterých několik pohybově spojených os ovlivňuje pohyb pracovního bodu.

Použití • Paletizace, skládání a vyskládávání produktů • Montážní operace • Aplikace Pick & Place


Page 44

SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ Technologické objekty kinematiky Podporované kinematiky (26 predefined types for X, Y, Z-Tool movement and orientation A)

Cartesian portal

Roller picker

Delta picker

Articulated arm

Cylindrical robot

Tripod

Scara

Customized kinematics Free transformation interface

2D (x, z) 2D with orientation (A) 3D (x, y, z) 3D with orientation (A)

2D vertical (x, z) 2D vertical with orientation (A) 3D vertical (x, y, z) 3D vertical with orientation (A) 3D horizontal with orientation (A)



3D (x, y, z) 3D with orientation (A)

3D with orientation (A)

3D (x, y, z) 3D with orientation (A)


NEW


• TO Kinematika • Předdefinovaná kinematika (karteziánský portál, roller

picker, delta picker, robot SCARA, kloubové rameno, stativ, Scara robot) stejně jako specifické uživatelské transformace pro integraci vlastní kinematiky

• Lineární a kruhový pohyb s osou orientace (např. otáčením chapadla)

• Programování pomocí funkčních bloků (např. MC_MoveLinearAbsolute)

• Souřadnicové systémy objektů, souřadnicový systém nástrojů, monitorování zón

• Přizpůsobení dynamiky

Kinematiky s až 4-mi interpolovanými osami

Page 45

SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ technologické objekty Kinematické funkce

*) or synchronous axis

Pohyb v kartézských souřadnicích

X, Y, Z, A

Polohovací osa 1*)

Polohovací osa 2*)

Polohovací osa 3*)

Polohovací osa 4*)

Kinematika

NEW


Page 46

SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ technologické objekty Předdefinovaná kinematika – snadná konfigurace!

1

2

3

4

5

TO Kinematika bude vytvořena jako nový technologický objekt.

Válečkový picker 3D s orientací vyžaduje TO kinematika a čtyři polohovací osy.

V konfiguraci je zvolen odpovídající kinematický typ.

Polohovací osy jsou přiřazeny kinematice.

Nastavení parametrů geometrie kinematiky.

1 2 3 4

5


SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ Technologické objekty kinematiky Souřadnicové systémy a zóny

WCS World coordinate system KCS Kinematics coordinate system FCS Flange coordinate system (FCS) TCS Tool coordinate system TCP Tool center point OCS Object coordinate system

• Různé souřadnicové systémy pro popis polohy kinematiky a objektů v pracovní zóně

• Rám nástroje, který umožňuje rozšíření nástroje (popis polohy nástroje vzhledem k přírubě)


SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ Technologické objekty kinematiky Souřadnicové systémy a zóny

• Zamezení mechanickým částí kinematicky (příruba, nástroj), před kolizí se zařízeními v pracovní zóně

• Signální zóna pro spouštěcí akce (např. Otevření / zavření uchopovače) v závislosti na prostorové poloze nástroje a / nebo příruby


Page 49

SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ Technologické objekty kinematiky Ovládací panel pro snadné uvedení do provozu

• Jog • Jog to target position • Set home position • Homing

• Pohodlné: Jogování a referování kinematiky v jednom ovládacím panelu

• Jogování kinematiky s ohledem na souřadný systém a nástroj

• 3D vizualizace pohybu v Kinematics-trace


Page 50

SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ Technologické objekty kinematiky Programování s funkčními bloky podle PLCopenu

MC_MoveLinearAbsolute 1

MC_MoveLinearAbsolute 2

MC_SetWorkspaceZoneActive 3

MC_SetKinematicsZoneActive 4

MC_MoveLinearRelative 5

MC_SetTool 6

7

• Příkazy jsou zadávány ve frontě příkazů a zpracovány. Dynamické plánování se provádí v celé sekvenci příkazů. Příkazový řádek může obsahovat až deset příkazů. Počet příkazů ve frontě se zobrazuje v TO kinematiky (TO-DB).

• Příkazy MC_GroupInterrupt, MC_GroupContinue, MC_GroupStop je zpracování fronty příkazů přerušeno, pokračováno nebo ukončeno.

Sada příkazů pro TO kinematika


Užitečné pro návrh TIA Portal integruje online diagnostiku TO Kinematiky • Stavové a chybové bity • motion status • Parametry zón a nástrojů

SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ Technologické objekty kinematiky Komplexní diagnostické funkce

Page 51


Page 52

SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ Technologické objekty kinematiky Trasování kinematiky: 3D vizualizace a záznam pohybu

3D visualization of the configured kinematics

Recording of movement and display as tracer path

Playback, import and export of recordings



Motion control a Execution system


Cykl. program (OB 1) t

Jak je vykonáváno řízení pohybu v S7-1500/S7-1500 T-CPU?

Motion control příkazy v uživatelském programu (MC_Power, MC_MoveAbsolute, …)

Funkce Motion control systému OB přerušení systému motion control (isochronous) (motion control, position control, drive control)

OB1

OB Servo OB IPO

tmotion control application cycle

t

OB Servo OB IPO

OB Servo OB IPO

MC_ Prog OB1 MC_

Prog

Page 54

Execution system Cyklus cyklického programu a řízení pohybu


Execution system Aplikační cyklus řízení pohybu a systém řízení pohybu OB

MC Servo [OB91] kalkulace polohového regulátoru komunikace do pohonu monitorovací funkce

MC Interpolator [OB92] vyhodnocení MC-instrukcí Motion control s generovánín setpointu (profil pohybu)

1

2

Přerušení s nastavitelným tmotion control application cycle

Co dělají ty dvě MC-OB?

Buď jako Cyklické přerušení OBs

Isochronní OBs na sběrnici (drives via PROFIdrive)

tmotion control- = position control clock cycle = interpolation clock cycle application cycle [MC Servo] [MC-IPO]

Typ volání

Page 55


Dvě nové úrovně pro vykonávání uživatelského programu • PreServo (actual value processing) • PostServo (setpoint processing) • Procesní image je čten před PreServo

a zapisován po PostServo

Aplikace: • Integrace uživatelsky specifických

pohonů a enkoderů (např. pro analogové enkodery)

• uživatelsky specifické zpracování signálů rozhraní TO (např. characteristika válce pro hydraulické osy)

• Řízení žádané hodnoty z uživatelského programu

OB1

Error OB

Timer interrupt

Hardware interrupt

Isochronous OB

MC Servo

MC Interpolator

Fixed cycle

Priority

Time

Pre-/PostServo

Page 56

Execution system Rozšíření execution systému


S7-1200/1500(T)

Aplikační řešení MC-PostServo [OB95]

telegram n Speed setpoint

fieldbus

Drive

MC-Servo MC-PostServo

n

Aplikace: kompenzace

nelineárních hydraulických os

Modifikace telegramu např.

připojení cizích pohonů nebo řízení brzdy

DB

n

Page 58

Modifikace žádané hodnoty nebo telegramu


S7-1200/1500(T)

Aplikační řešení MC-PreServo [OB67]

telegram enc. Encoder data

fieldbus

Drive

MC-Servo MC-PreServo

enc.

Aplikace: Připojení analogového

enkodéru

Modifikace telegramu např. připojení cizích pohonů

DB

enc.

Page 59

Modifikace enkodéru nebo telegramu


Execution system Rozšíření execution systému

März 2016 Seite 60

SIOS ID: 109741575



Počet os a výkon CPU


Page 62

Počet os a výkon CPU Vliv řízení motion control na CPU

1 2

3

n

Motion Control OB1

OB Servo OB IPO

t

OB Servo OB IPO

OB Servo OB IPO

MC_ Prog OB1

Jak je můj program ovlivněn?

Kolik os může být zpracováno a v jakém čase?

TIA Selection Tool!

SIZER!

MC_ Prog


Počet os a výkon CPU Motion control se SIMATIC S7-1500 / S7-1500 T-CPU

Page 63

Široká škála v rámci kvantity a výkonu

Stejné standardní funkce řízení pohybu v každém CPU

*) operational on IPC4x7D, IPC6x7D and IPC8x7D 1) positioning axes

1511 1513 1515 1516

1517

1510SP 1512SP 1515SP PC

ET 200SP Open Controller

1507S* S7-1500

Software Controller

1511T/TF 1515T/TF 1517T/TF 1516T/TF

Max. 10 os1) 30 os1) 60 os1)

128 os1) 80 os1)

1518

NEW


Performance (TIA Portal V15)

Advanced Controller – SIMATIC S7-1500 T-CPU Přehled v porovnání se standardními CPU

Page 64

1) Synchronization with specification of the synchronous position 2) Synchronization without specification of the synchronous position

Mot

ion

cont

rol f

unct

iona

lity

Technology

Standard

abs.

rel.

CPU 1511 CPU 1513 CPU 1515 CPU 1516 CPU 1516T CPU 1517 CPU 1518

5 7 55 70 128

10 30 80 128 128

SIMATIC S7-1500 controller Software Controller

…

Open-loop speed control

Positioning

Output cam / measuring input

Gearing 2) (relative)

Camming

Gearing 1) (absolute)

Number Positioning axes

in 4 ms for 35 % CPU load maximum

FW V2.5

FW V2.5

Kinematics functions

NEW


Page 65

Počet os a výkon CPU Počet technologických objektů / motion control zdroje

Dostupné Motion Control zdroje 1511T / TF 1515T / TF 1516T / TF 1517T / TF

800 2400 6400 10240

Technologický objekt Požadované Motion Control zdroje

Speed axis 40

Positioning axis 80

Synchronous axis 160

External Encoder 80

Measuring input 40

Output Cam 20

Cam track 160

• Zdroje Motion control odpovídají paměti, kterou lze flexibilně přiřadit technologickým objektům

• Každý procesor má určitý počet dostupných zdrojů řízení pohybu (např. S7-1515T má 2400)

• Stejné dělení zdrojů pro S7-1500 a S7-1500 T-CPU

Výběrové nástroje: SIZER a TIA Selection Tool

S rostoucím počtem technologických objektů procesor potřebuje více času k výpočtu a zpracování technologických objektů -> cyklus řízení pohybu se prodlužuje.


Page 66

Počet os a výkon CPU Počet technologických objektů / motion control zdroje

Výběrové nástroje: SIZER a TIA Selection Tool

S rostoucím počtem technologických objektů procesor potřebuje více času k výpočtu a zpracování technologických objektů -> cyklus řízení pohybu se prodlužuje.

• Rozšířené Motion Control zdroje jsou dostupné pouze pro S7-1500 T-CPU

• Rozšířené zdroje řízení pohybu odpovídají paměti, kterou lze flexibilně přiřadit technologickým objektům

• Každé CPU má specifický počet dostupných a rozšířených zdrojů řízení pohybu (např. S7-1515T má120)

Dostupné rozšířené Motion Control zdroje

1511T / TF 1515T / TF 1516T / TF 1517T / TF 40 120 192 256

Technologický objekt Požadované

rozšířené Motion Control zdroje

Cam 2

Kinematics 30


SIMATIC S7-1500 integrován do SIZER: Dimenzování podle počtu os / kinematik od SIZERu V3.18 (HMI 2018) S7-1500 CPUs včetně. F-/C-CPUs a ET 200SP/pro CPUs včetně. open controller S7-1500 T-/TF-CPUs Interface do TIA Selection Tool (parts list exchange SIZER TST or vice versa)

Selection tools SIZER ‒ Výběr a dimenzování pohonových systémů včetně SIMATIC S7-1500

Page 67

Assignment, SINAMICS drive system graphic display of the CPU utilization

level Fast selection and dimensioning without

configuring the drive system is possible

The appropriate CPU at a glance Filtering/sorting options


SIMATIC S7-1500 včetně motion control v TIA Selection Tool: Dimenzování podle počtu os / kinematik od TST 2017.4 (1/2018) • S7-1500 CPUs včetně F-/C-CPUs a ET 200SP-CPUs včetně Open Controller • S7-1500 T-/TF-CPUs • Interface do SIZER (parts list exchange TST SIZER or vice versa)

Selection tools TIA Selection Tool ‒ dimenzování TIA-komponen včetně motion control

Page 68

The appropriate CPU at a glance Insert via Drag & Drop

Further details under “limits”

Specify Motion Control under properties


Page 69

Počet os a výkon CPU vliv na délku základního cyklu OB1

OB1

OB Servo OB IPO


t

OB Servo OB IPO

OB Servo OB IPO

OB1

tCylce time OB1

TOs vyžadují přibližně 1 ms Délka cyklu Motion control : 4 ms OB1 délka cyklu bez motion control: 5 ms OB1 s motion control: 7.2 ms


t

OB Servo OB IPO

OB Servo OB IPO

OB1

tCylce time OB1

TOs vyžadují přibližně 1 ms Délka cyklu Motion control : 2 ms OB1 délka cyklu bez motion control: 5 ms OB1 s motion control: 11.2 ms

OB Servo OB IPO

OB Servo OB IPO

OB Servo OB IPO



Motion control a Web server


Webový server s diagnostikou Motion Control je dispozici jako další vlastnost v TIA portálu s S7-1500 T-CPU

Web server Diagnostika v TIA Portal V15 a S7-1500 / S7-1500 T-CPU

Page 71

Zobrazení jednoho nebo více technologických objektů

+ Rozsáhlé diagnostické funkce stavu, údržby a uvedení do provozu

+

Web technologie - bez konkrétního inženýrského nástroje a projektu

+ Firmware lze aktualizovat pomocí standardního webového prohlížeče

+

Uživatelské webové stránky

+


Web server Diagnostika pohybu: Webový trace založený na kódu HTML 5

1. Step: View of on memory card stored traces

Page 72



Objednací čísla


CPU 1511T-1 PN • Order number: 6ES7511-1TK01-0AB0 CPU 1515T-2 PN • Order number: 6ES7515-2TM01-0AB0 CPU 1516T-3 PN/DP • Order number: 6ES7516-3TN00-0AB0 CPU 1517T-3 PN/DP • Order number: 6ES7517-3TP00-0AB0

CPU 1511TF-1 PN • Order number: 6ES7511-1UK01-0AB0 CPU 1515TF-2 PN • Order number: 6ES7515-2UM01-0AB0 CPU 1516TF-3 PN/DP • Order number: 6ES7516-3UN00-0AB0 CPU 1517TF-3 PN/DP • Order number: 6ES7517-3UP00-0AB0

Objednací čísla SIMATIC S7-1500 T-CPU controller

Page 74

S7-1511T S7-1515T S7-1516T S7-1517T

S7-1511TF S7-1515TF S7-1516TF S7-1517TF


Lze objednat přes Siemens Industry Mall - Article No. 6ES7511-1TK01-4YB5 • Order number: 6ES7511-1TK01-0AB0 • SIMATIC CPU 1511T-1 PN, Technology CPU

with integrated Motion Control functions • SIMATIC Memory Card, 4 MB, load memory • Power supply PM 70 W, 120/230 V AC to 24V DC • STEP 7 Professional V15, 365- day-license 1) • Mounting rail 160 mm • Standard Ethernet CAT 5 cable • Tanos Systainer as carrying box • SIMATIC ProDiag S7-1500, License for 250 supervisions • SIMATIC OPC UA, License (small) for a secure, reliable communication independent

of vendor and platform

Starter kit S7-1500T

Page 75

https://mall.industry.siemens.com/mall/en/WW/Catalog/Product/6ES7511-1TK01-4YB5






Děkuji za pozornost !

Radek Novotný

Siemens s.r.o.

RC-CZ DF FA PMA

Tel : +420 720 537 708

Email: [email protected]

siemens.com

mailto:[email protected]

advanced controller simatic s7-1500 t-cpu · 2018-12-20 · rozšířené funkce motion control s...

Documents