advanced controller simatic s7-1500 t-cpu · 2018-12-20 · rozšířené funkce motion control s...
TRANSCRIPT
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Page 2
NEW
NEW
NEW
Unrestricted © Siemens AG 2017
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, ...
Page 3
Unrestricted © Siemens AG 2017
Advanced Controller – SIMATIC S7-1500 Stejné základní funkce řízení pohybu v každém procesoru
Page 4
* 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
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Page 5
Unrestricted © Siemens AG 2017
SIMATIC S7-1500 T-CPU
Technologické objekty pro motion control: Rychlostní / Polohovací / Synchronizované osy
Unrestricted © Siemens AG 2017
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?
Page 7
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Page 8
SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ technologické objekty Co je TO?
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Page 9
Motion control se SIMATIC S7-1500 T-CPU Integrace pohonů s použitím TO
Unrestricted © Siemens AG 2017
Detail – technologické objekty Control loop ‒ řízení pohybu a řízení polohy v řídícím systému
Page 10
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]
Unrestricted © Siemens AG 2017
Page 11
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
• 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
Page 12
Simulované osy – test os bez připojeného pohonu
SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ technologické objekty Simulované osy
Unrestricted © Siemens AG 2017
• 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
Page 13
SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ technologické objekty Virtuální osy
Unrestricted © Siemens AG 2017
• 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
Page 14
Diagnostická obrazovka v TIA Portálu
Unrestricted © Siemens AG 2017
• 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
Page 15
SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ technologické objekty Synchronizované osy
Unrestricted © Siemens AG 2017
SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ technologické objekty Synchronizované osy - synchronizace
Page 16
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
Polohovací osa
Synchronizovaná osa
Pouze vazba
setpointu
Synchronizovaná osa
Hlavní osa
vlečená osa
S7-1500 S7-1500T Polohovací osa
Synchronizovaná osa
vazba setpointu
Synchronizovaná osa
Hlavní osa
vlečená osa
Externí enkodér
Vazba aktuální hodnoty
Synchronizace bez
určení synchronizační
pozice
Synchronizace bez/s určení
synchronizační pozice
Relativní synchronizace Absolutní synchronizace
Page 17
SIMATIC S7-1500 T-CPU ‒ technologické objekty Rozdíly v synchronních funkcích, S7-1500 – S7-1500 T-CPU
S7-1500 T-CPU S7-1500
Unrestricted © Siemens AG 2017
Page 18
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
SIMATIC S7-1500 T-CPU
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
Page 20
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
Page 21
Funkční diagram (Cam - vačka)
Lis s podavačem
Unrestricted © Siemens AG 2017
Pracovní segment
Přechodový segment (interpolován systémem)
Přiřazení reálné osy
Page 24
Zadání graficky nebo tabulkou
Unrestricted © Siemens AG 2017
Systémové interpolace využívající kubické nebo Bezierovy spliny
Page 25
Pracovní segmenty: 1000 interpolačních bodů a 50 segmentů
Unrestricted © Siemens AG 2017
Interpolation podle VDI 2143
Page 26
Unrestricted © Siemens AG 2017
Zobrazení rychlosti, zrychlení a odtrhu
Výběr a nastavení zobrazení
Page 27
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
Vytvoření vačky v reálném čase
März 2016 Seite 30
Unrestricted © Siemens AG 2017
Vačky Synchronizace na definované pozici
März 2016 Seite 32
Pomocí parametru „MasterSyncPosition“ lze specifikovat pozici na vačce relativně k začátku vačky
Unrestricted © Siemens AG 2017
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)
Unrestricted © Siemens AG 2017
SIMATIC S7-1500 T-CPU
Technology objects for motion control: Output cams / cam tracks / measuring inputs
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
SIMATIC S7-1500 T-CPU
Technologické objekty pro motion control : Kinematické funkce
NEW
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
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)
2D (x, z) 2D with orientation (A) 3D (x, y, z) 3D with orientation (A)
2D (x, z) 2D with orientation (A) 3D (x, y, z) 3D with orientation (A)
3D (x, y, z) 3D with orientation (A)
3D with orientation (A)
3D (x, y, z) 3D with orientation (A)
2D (x, z) 2D with orientation (A) 3D (x, y, z) 3D with orientation (A)
NEW
Unrestricted © Siemens AG 2017
• 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
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
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)
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
SIMATIC S7-1500 T-CPU
Motion control a Execution system
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
Execution system Rozšíření execution systému
März 2016 Seite 60
SIOS ID: 109741575
Unrestricted © Siemens AG 2017
SIMATIC S7-1500 T-CPU
Počet os a výkon CPU
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
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.
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
Page 69
Počet os a výkon CPU vliv na délku základního cyklu OB1
OB1
OB Servo OB IPO
tmotion control application cycle
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
tmotion control application cycle
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
SIMATIC S7-1500 T-CPU
Motion control a Web server
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
+
Unrestricted © Siemens AG 2017
Web server Diagnostika pohybu: Webový trace založený na kódu HTML 5
1. Step: View of on memory card stored traces
Page 72
Unrestricted © Siemens AG 2017
SIMATIC S7-1500 T-CPU
Objednací čísla
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
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
Unrestricted © Siemens AG 2017
Děkuji za pozornost !
Radek Novotný
Siemens s.r.o.
RC-CZ DF FA PMA
Tel : +420 720 537 708
Email: [email protected]
siemens.com