岳阳西门子(中国)授权总代理商

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SIMOTION用户程序

在SIMOTION用户程序中，SIMOTION内核的技术包、功能库和功能的功能可以通过语言命令以统一的方式访问。

因此，SIMOTION应用程序的结构支持将PLC功能与运动控制功能和技术功能合并。这简化了运动序列的优化（无 PLC/运动接口），降低了工程成本，并通过消除接口和死区时间提高了产品质量和机器生产率（机器循环和输出）。

SIMOTION 应用程序可以通过不同的方式进行编程：

图形编程语言 LAD（梯形图）、FBD（功能框图）和 MCC（运动控制图）使图形编程特别用户友好。

还可以使用结构化文本 （ST） 以文本方式执行编程，包括面向对象编程。

使用驱动器控制图 （DCC） 的可选技术包，可以轻松地以图形方式配置基于驱动器的开环和闭环控制功能（不适用于 TIA 门户中的 SIMOTION）。

SINAMICS 驱动器的深度集成允许：

轻松将驱动器（动力装置和编码器）符号化分配，例如定位轴

轻松符号化地使用驱动器外设（I/O、凸轮、探头）

自动比较整个传动系统的所有相关特征变量

提高驱动的均匀性（访问控制/状态词和驱动数据、灵活的扭矩限制、附加扭矩设定点）

由于采用 DSC（动态伺服控制），使用伺服驱动器的高动态应用可实现 125 μs 的位置控制周期

具有 250 μs
位置控制周期和压力/力控制周期的液压驱动器的高动态应用（带 SCOUT TIA 的 SIMOTION D455-2 DP/PN：Zui小 125 μs）

与驱动器和模块化开环控制装置同步

除了电力驱动之外，控制器内或分布在多个控制器上的液压驱动可以相互同步。这支持了汽车行业中输送系统和冲压线等集成自动化解决方案的实施，其中电气驱动（卷绕机、横切机、滚筒进给）和液压驱动（例如拉深压力机）在同一系统中实施。

项目生成器 SIMOTION easyProject 可以将基本和模块化的机器功能集成到 SCOUT 工程项目中。项目生成器目前不适用于 SCOUT TIA（TIA 门户中的 SIMOTION）。

SIMOTION同步模式

在SIMOTION系统中，所有组件（一个或多个控制单元、驱动器、同步I/O）都与机器的通信周期（PROFINET/PROFIBUS DP周期）同步。应用程序还通过同步应用程序任务（在伺服和插值器循环中）与该循环同步。因此，同步模式渗透到整个机器应用中（在分布式系统的情况下也是如此），这提供了相当大的优势：

从端子到端子、端子到轴的响应时间短

机器循环时间长

同步闭环控制任务的编程

通过确定性和可重复的机器响应实现高产品质量

模块化概念 – 模块化机器

SIMOTION 支持模块化机器概念，从而通过以下方式降低工程和调试成本：

使用库和可重用模块进行模块化软件开发

划分为单独的机器模块，例如通过分布式同步作（通过 PROFINET IO 与 IRT 或 PROFIBUS DP）进行链接

在运行时重新配置项目，例如通过 HMI

在工程设计期间和运行时激活/停用 PROFINET IO 设备/DP 从站（I/O 组件）和技术对象（轴、驱动器、外部编码器、探头和凸轮）

使用项目生成器 SIMOTION easyProject 轻松模块化配置项目

模块化机床概念意味着可以实现可扩展的解决方案和大轴阵容。标准化模块可以轻松适应特殊要求并单独测试。然后，这些模块可以轻松组合以形成单独的机器变体。

使用以太网/PROFINET 进行通信

以下通信功能可通过以太网/PROFINET 在所有平台上使用：

SIMOTION和/或SIMATIC控制器之间的I/O通信

通过 UDP 和 TCP/IP 与 SIMOTION 设备、SIMATIC CPU 和非西门子设备进行通信

与编程设备通信（编程设备功能）

与 SIMATIC HMI 设备通信

通过 OPC UA 服务器与任何其他设备上的客户端进行通信

通过 SCADA 系统 WinCC 进行通信

与安装了 SIMATIC NET OPC 的 PC 进行通信。PC 端
的先决条件是 SIMATIC NET SOFTNET S7 软件。

通过 PROFIBUS 进行通信

通信功能可通过 PROFIBUS 在所有平台上使用：

SIMOTION和/或SIMATIC控制器之间的I/O通信

与编程设备通信（编程设备功能）

与 SIMATIC HMI 设备通信

SIMOTION IT

SIMOTION IT 通过工业以太网实现额外的通信功能：

通过SIMOTION IT的集成标准网页，无需项目和工程系统即可提供深入的服务和诊断功能

通过用户定义的 Web 应用程序进行诊断、调试和作

通过 OPC XML-DA 进行通信和应用程序访问过程值

SIMOTION IT 虚拟机：将单个 Java 应用程序集成到集成的 SIMOTION Java 运行时环境中，以实现与自动化功能的并行作。

将机床中原有的"继电器-接触器"控制电路的功能置换用PLC梯形图来实现可有两种思路。一种思路是套用继电器控制电路的结构设计梯形图，采用这种方式时，先进行电器元件的代换。具体代换方法为：按钮、传感器等主令传感设备用输入继电器代替，接触器等执行器件用输出继电器代替，原图中的中间继电器、计数器、定时器则用PLC机内的同类功能的编程元件代替：这种方式转换的问题是转换出来的梯形图大多不符合梯形图的结构原则，还需要进行调整。另一种思路是根据“继电器-接触器”控制电路图上反映出来的电气元件的控制逻辑要求重新进行柳形图的设计；这种方法可以利用PLC中有许多辅助继电器的特点，将继电器控制电路图中的复杂结构化解为简单结构。

  识读和分析机床PLC控制梯形图和语句表程序的方法和步骤

  在进行了机床设备控制的PLC技术改造之后，特别是对于较为复杂的机床设备，为了今后自己识读或为其他用户的工程技术人员识读提供方便，通常还应特别给出PLC控制电路的工作过程分析等技术文件。这就需要熟练掌握识读和分析PLC梯形图和语句表程序的方法和步骤。

  对于一般的PLC控制系统，都给出PLC控制电路与梯形图。PLC控制电路包括PLC控制电路主电路与PLC的I/O接线。这就是识读和分析PLC梯形图和语句表程序的原始资料。识读和分析机床PLC控制梯形图和语句表程序的方法和步骤如下：

  1. 总体分析

  (1) 系统分析。依据控制系统所需完成的控制任务，对被控对象—机床的工艺过程、工作特点以及控制系统的控制过程、控制规律、功能和特征进行详细分析。明确输入、输出的物理量是开关量还是模拟量，明确划分控制的各个阶段及其特点，阶段之间的转换条件，画出完整的工作流程图和各执行元件的动作节拍表。

  (2) 看PLC控制电路主电路。通过看PLC控制电路主电路进一步了解工艺流程和对应的执行装置和元器件。

  (3) 看PLC控制系统的I/O配置表和PLC的I/O接线图。通过看PLC控制系统的I/O配置表和PLC的I/O接线图，了解输入信号和对应输入继电器编号、输出继电器的分配及其所连接对应的负载。

  在没有给出输入/输出设备定义和I/O配置的情况下，应根据PLC的I/O接线图或梯形图和语句表，定义输入/输出设备和配置I/O。

  (4) 通过PLC的I/O接线图了解梯形图和语句表。PLC的I/O接线是连接PLC控制电路主电路和PLC梯形图的纽带。“继电器-接触器”电路图中的交流接触器和电磁阀等执行机构用PLC的输出继电器来控制，它们的线圈接在PLC的I/O接线的输出端。按钮、控制开关、限位开关、接近开关、传感测量元器件等用来价PLC提供控制命令和反馈信号，它们的触点接在PLC的I/O接线的输入端。

  1) 根据所用电器(如电动机、电磁阀、电加热器等)主电路的控制电器(接触器、继电器)主触点的文字符号，在PLC的I/O接线图中找出相应控制电器的线圈，并可得知控制该控制电器的输出继电器，再在梯形图或语句表中找到该输出继电器的梯级或程序段，并将相应输出设备的文字代号标注在梯形图中输出继电器的线圈及其触点旁。

  2) 根据PLC I/O接线的输入设备及其相应的输入继电器。在梯形图(或语句表)中找出输入继电器的动合触点、动断触点，并将相应输入设备的文字代号标注在梯形图中输入继电器的触点旁。值得注意的是，在梯形图和语句表中，没有输入继电器的线圈。

  2. 梯形图和语句表的结构分析

  看其结构是采用一般编程方法还是采用顺序功能图编程方法：采用顺序功能图编程时是单序列结构还是选择序列结构、并行序列结构；是使用了"启-保-停"电路、步进顺控指令进行编程还是用置位复位指令进行编程。

  另外，还要注意在程序中使用了哪些功能指令，对程序中不太熟悉的指令，还要查阅相关资料。

  3. 梯形图和语句表的分解

  由操作主令电路(如按钮)开始，查找追踪到主电路控制电器(如接触器)动作，中间要经过许多编程元件及电路，查找起来比较困难。

  无论多么复杂的梯形图和语句表，都是由一些基本单元构成的。按照主电路的构成情况，可首先利用逆读溯源法，把梯形图和语句表分解成与主电路所用电器(如电动机)相对应的若干个基本单元(基本环节)；然后再利用顺读跟踪法，逐个环节加以分析；Zui后再利用顺读跟踪法把各环节串接起来。

  将梯形图分解成若干个基本单元，每一个基本单元可以是梯形图的一个梯级(包含一个输出元件)或几个梯级(包含几个输出元件)，而每个基本单元相当于"继电器-接触器"控制电路的一个分支电路。

  (1)按钮、行程开关、转换开关的配置情况及其作用。在PLC的I/O接线图中有许多行程开关和转换开关，以及压力继电器、温度继电器等。这些电器元件没有吸引线圈，它们触点的动作是依靠外力或其他因素实现的，因此必须先找到引起这些触点动作的外力或因素。其中行程开关由机械联动机构来触压或松开，而转换开关一般由手工操作。这样，使这些行程开关、转换开关的触点，在设备运行过程中便处于不同的工作状态，即触点的闭合、断开情况不同，以满足不同的控制要求，这是看图过程中的一个关键。

  这些行程开关、转换开关触点的不同工作状态，单凭看电路图有时难以描清楚，必须结合设备说明书、电器元件明细表，明确该行程开关、转换开关的用途；操纵行程开关的机械联动机构；触点在不同的闭合或断开状态下，电路的工作状态等。

  (2) 采用逆读溯源法将多负载(如多电动机电路)分解为单负载(如单电动机)电路。根据主电路中控制负载的电器主触点文字符号，在PLC的L/O接线图中找出控制该负载的接触器线圈的输出继电器，再在梯形图和语句表中找出控制该输出继电器的线圈及其相关电路，这就是控制该负载的局部电路。

  在梯形图和语句表中，很容易找到该输出继电器的线圈电路及其得电、失电条件，但引起该线圈得电、失电的电路及其相关电路有时就不太容易找到，可采用逆读溯源法去寻找。

  1) 在输出继电器线圈电路中串、并联的其他编程元件触点，这些触点的闭合、断开就是该输出继电器得电、失电的条件。

  2) 由这些触点再找出它们的线圈电路及其相关电路，在这些线圈电路中还会有其他接触器、继电器的触点。

  3) 如此找下去，直到找到输入继电器(主令电器)为止。

  值得注意的是，当某编程元件得电吸合或失电释放后，应该把该编程元件的所有触点所带动的前后级编程元件的作用状态全部找出，不得遗漏。

  找出某编程元件在其他电路中的动合触点、动断触点，这些触点为其他编程元件的得电、失电提供条件或者为互锁、连锁提供条件、引起其他电器元件动作，驱动执行电器。

  (3) 将单负载电路的进一步分解。控制单负载的局部电路可能仍然很复杂，还需要进一步分解，直至分解为基本单元电路。

  (4) 分解电路的注意事项。

  1) 电动机主轴连接有速度继电器，则表明该电动机按速度控制原则组成反接制动电路。

  2) 若电动机主电路中接有整流器，表明该电动机采用能耗制动停车电路。

  4. 集零为整，综合分析

  把基本单元电路串起来，采用顺读跟踪法分析整个电路。综合分析时应注意以下几个方面：

  1) 分析PLC梯形图和语句表的过程与PLC扫描用户程序的过程一样，从左到右、自上而下，按梯级或程序段的顺序逐级分析。

  2) 值得指出的是，在程序的执行过程中，在同一周期内，前面的逻辑运算结果影响后面的触点，即执行的程序用到前面的Zui新中间运算结果；但在同一周期内，后面的逻辑运算结果不影响前面的逻辑关系。该扫描周期内除输入继电器以外的所有内部继电器的Zui终状态(线圈导通与否、触点通断与否)，将影响下一个扫描周期各触点的通与断。

  3) 某编程元件得电，其所有动合触点均闭合、动断触点均断开。某编程元件失电，其所有已闭合的动合触点均断开(复位)，所有已断开的动断触点均闭合(复位)；因此编程元件得电、失电后，要找出其所有的动合触点、动断触点，分析其对相应编程元件的影响。

  4) 按钮、行程开关、转换开关闭合后，其相对应的输入继电器得电，该输入继电器的所有动合触点均闭合，动断触点均断开。

  再找出受该输入继电器动合触点闭合、动断触点断开影响的编程元件，并分析使这些编程元件产生什么动作，进而确定这些编程元件的功能。值得注意的是，这些编程元件有的可能立即得电动作，有的并不立即动作而只是为其得电动作做好准备。

  在“继电器-接触器”控制电路中，停止按钮和热继电器均用动断触点，为了与“继电器-接触器”控制的控制关系相一致，在PLC梯形图中，同样也用动断触点，这样一来，与输入端相接的停止按钮和热继电器触点就必须用动合触点。在识读程序时必须注意这一点。

  5) “继电器-接触器”电路图中的中间继电器和时间继电器的功能用PLC内部的辅助继电器和定时器来完成，它们与PLC的输入继电器和输出继电器无关。

  6) 设置中间单元，在梯形图中，若多个线圈都受某一触点串并联电路的控制，为了简化电路，在梯形图中可设置用该电路控制的辅助继电器，辅助继电器类似于“继电器-接触器”电路中的中间继电器。

  7) 时间继电器瞬动触点的处理。除了延时动作的触点外，时间继电器还有在线圈得电或失电时马上动作的瞬动触点。对于有瞬动触点的时间继电器，可以在梯形图中对应的定时器线圈两端并联辅助继电器，后者的触点相当于时间继电器的瞬动触点。

  8) 外部连锁电路的设立。为了防止控制电动机正反转的两个接触器同时动作、造成三相电源短路，除了在梯形图中设置与它们对应的输出继电器线圈串联的动断触点组成的软互锁电路外，还应在PLC外部设置硬互锁电路。

  下面对现实生产中常用的几种典型机床设备进行PLC技术改造的示范设计。

6ES7211-1BE40-0XB0	CPU 1211C   AC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI
6ES7211-1AE40-0XB0	CPU 1211C   DC/DC/DC,6输入/4输出,集成2AI
6ES7211-1HE40-0XB0	CPU 1211C   DC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI
6ES7212-1BE40-0XB0	CPU 1212C   AC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI
6ES7212-1AE40-0XB0	CPU 1212C   DC/DC/DC,8输入/6输出,集成2AI
6ES7212-1HE40-0XB0	CPU 1212C   DC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI
6ES7214-1BG40-0XB0	CPU 1214C   AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI
6ES7214-1AG40-0XB0	CPU 1214C   DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI
6ES7214-1HG40-0XB0	CPU 1214C   DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI
6ES7215-1BG40-0XB0	CPU 1215C   AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO
6ES7215-1AG40-0XB0	CPU 1215C   DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO
6ES7215-1HG40-0XB0	CPU 1215C   DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO
6ES72171AG400XB0	CPU 1217C   DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO