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可通过技术功能包进行功能扩展

SIMOTION 技术功能附加语言命令扩展了 SIMOTION 设备的基本功能，可方便地适应相应自动化任务。

可加载的技术功能包支持创建工艺对象（例如，定位和同步轴、凸轮路径、外部编码器等），这些工艺对象可通过系统函数和系统变量来访问，以便在各种 SIMOTION 编程语言中使用。

SIMOTION 运动控制工艺包

运动控制基本工艺功能*许可证即可使用。而使用运动控制工艺包的扩展功能则需要许可证。

运动控制工艺包包含非常全面的功能，提供了开放而又灵活的应用编程方式，确保您还可以在将来实施各种运动控制应用。

将运动控制功能与强大的 PLC 功能结合使用，可缩短机器响应时间，从而实现快速机器循环，并且由于获得可重复的机器行为，可以提高产品质量。

基本运动控制的工艺功能

“速度控制轴”工艺对象

可在程序中定义速度设定值（针对伺服和量驱动）

另外，可定义累积转矩设定值和转矩限值，例如，用于对带有张力控制的卷绕机驱动器进行控制

访问驱动的状态字和控制字
可对 PROFIdrive 单元的释放顺序进行具体的控制（例如，对于制动信号）。

读写驱动参数

支持可执行安全相关运动监控功能的 SINAMICS 变频器，例如，这些功能包括： 安全限制转速 (SLS)、安全转速监控器 (SSM)、安全限制加速度 (SLA) 和安全方向 (SDI)、安全相关位置监控（如安全限制位置 (SLP)、安全 CAM (SCA) 和安全位置传输 (SP)）或安全停止功能（如安全转矩关闭 (STO)、安全停止 1 (SS1)、安全停止 2 (SS2) 和安全运行停止 (SOS)）。
这种支持的目的是防止驱动器的停止反应，其中 SIMOTION 使用应用程序来调节驱动器，例如驱动器。在允许的速度限制范围内（通过 SLS）或停止（例如通过 SOS）驱动器。
SINAMICS 安全集成功能的激活和禁用以及它们的状态将在轴上加以指示，并带有特定工艺报警和系统变量。

有关 SINAMICS 安全集成功能的详细信息，请参见“安全集成”部分。

外部编码器工艺对象

外部编码器可用于检测轴的实际位置值（基于 PROFINET/PROFIBUS，对于 C240 为内置组件，对于驱动器为二个编码器）。

凸轮和凸轮路径工艺对象

生成与位置相关的切换信号

凸轮数和凸轮轨迹取决于可用的系统资源

每个凸轮轨迹在一个输出上多可以有 32 个凸轮

提供以下凸轮类型：

跳闸凸轮

位置-位置凸轮

位置-时间凸轮

接通时间长的位置-时间凸轮

计数器凸轮

输出的精确时间设置，精确时间输出凸轮

凸轮状态可通过以下内容输出：

内部变量

标准数字量输出（SIMATIC ET 200SP，SIMATIC ET 200MP 等）

SIMOTION C、D 的内置输出以及 TM15，ET 200SP 和 ET 200MP TM Timer DIDQ 上的凸轮输出（可满足 µs 范围内的高精度要求）

输出可反转

以下值可作为凸轮切换边沿的参考点：

真实轴和虚拟轴的设定值

真实轴和外部编码器的实际值

可用的功能如下：

可通过参数设定滞值和有效方向

可单独*激活和停用时间（停滞时间补偿）

一次性和周期性凸轮路径输出

凸轮轨迹的可设定参数的启动/停止模式（立即、下一轨迹循环等）

单个凸轮的状态（激活/撤消）可读

也可直接将凸轮轨迹上的各单个输出凸轮定义为有效/无效

测量输入技术对象

测量输入可分配给定位和同步轴、外部编码器或虚拟轴，并可在测量时提供轴位置。

可用的功能如下：

一次性测量

循环测量（每个伺服/IPO 周期两个边沿，与 ET 200SP 和 ET 200MP TM Timer DIDQ 或 SIMOTION C240、D4x5-2 上的测量输入相结合）

在虚拟轴上执行测量（与 TM15、ET 200SP 和 ET 200MP TM Timer DIDQ、D4xx-2、CX32-2、CUxx 或 C240 上的测量输入相结合）

一个轴上可以有多个有缘测量输入，或者一个测量输入可用于多个轴（与 TM15、ET 200SP 和 ET 200MP TM Timer DIDQ、D4xx-2、CX32-2、CUxx 或 C240 上的测量输入相结合）

可通过参数设定边沿检测（上升沿、下降沿、两个边沿）

动态分辨率范围

POS – 定位工艺功能

定位轴工艺对象

包含驱动轴技术对象的功能

支持的轴类型：

线性轴、旋转轴

线性轴和旋转轴的模数轴

真实轴和虚拟轴

仿真轴

针对以下组件的位置控制：

电气驱动器
通过数字量设**输出进行位置控制
以下 PROFINET/PROFIBUS DP 协议用于这个目的：驱动技术行规，PROFIdrive，版本 4（等时同步模式）
使用动态伺服控制（带样条的 DSC 和 DSC），可实现高动态运动；例如，变频器中周期为 125 微秒的位置控制
通过模拟量设**输出进行位置控制：
用于 C240、ADI 4、IM 174 的内置 I/O

液压驱动
采用模拟量输出设定值进行位置控制:
用于 C240、ADI 4、IM 174 的板载 IO；I/O 范围中的模拟量输出，例如，与 ET 200 高速 I/O 组合使用）
液压阀的特性参数利用凸轮设定

步进电机
通过步进驱动器脉冲方向输出实现位置控制:
（C240 和 IM 174 的板载 I/O）
或者，也可连接带有 PROFINET/PROFIBUS 接口的步进驱动器，但前提是它们支持 PROFIdrive 行规。步进驱动器既可以不带编码器运行，也可以带编码器进行位置控制。

位置控制定位：
可以在无插补环境下，通过*如下值来单独操纵各个轴：

轴名

位置

速度

加速度/延迟、加加速度

到下一个运动的过渡行为

由速度控制定位轴的运行

监控和限制（静止、、动态跟踪误差、静止信号、受控变量、硬件/软件结束位置、编码器频率限值、速度误差、测量系统差异/滑差、动态响应限值）

反向阻止（防止输出可导致回撤运动的设定值）

通过凸轮定义的轴运动曲线：

路径与时间

速度与时间

速度与路径

轴的力与压力控制：

从位置控制运行动态切换到压力控制运行或相反

可采用多个压力传感器

压力差测量

轴的力和压力限制 :

可通过凸轮*的力和压力曲线：

用于闭环控制和限制

力/压力与时间

力/压力与路径

运行至固定停止点：

达到以下误差限值时停止

达到转矩限值时停止

达到定义的转矩时停止

进给功能支持附加的转矩、可调的转矩限制和灵活的转矩限值 B+/B-

连续运动的过渡行为：

附加，即完成每个运动，轴在两次运动之间停止（精确停止）

连续运动，即在制动开始时向下一个运动过渡。

替换，即立即执行所编程的运动。主动命令将中止。

主动运动期间可执行附加运动，例如主动定位运动可与补偿运动同步执行。

定位轴并发启动

回原点：
目前支持下列回原点类型：

主动回至原点（参考点接近功能）/被动回至原点（运行中回至原点）
o 采用参考凸轮和编码器零标记
o 只采用外部零标记
o 只采用编码器零标记
o BERO 接近开关和硬件限位开关用作反向凸轮
o 硬件限位开关用作参考凸轮

直接回原点/设置原点位置

相对直接回原点（按*偏移量移动）

**编码器回原点/**编码器校准

补偿和参考点：

参考点偏移量

反向间隙补偿

静态摩擦补偿

液压滑动摩擦补偿

模拟驱动器漂移补偿

印刷标记校正

编码器切换：
每个轴多可* 8 个编码器：

每次仅有一个编码器用于位置控制：

可动态完成编码器间的切换（使用一个切换平滑滤波器）。

非活动编码器的实际值可通过应用程序读取，用于特定的监视或其他用途。

倍率：

可在当前移动速度和加速度/减速度的基础上在线叠加各种系数。

GEAR – 同步操作/电子齿轮工艺功能

同步轴工艺对象

包含定位轴工艺对象的功能

位置控制轴采用同步速度

角度同步，电子齿轮：
可确保多个轴实现稳定、长时间的角度同步。可小幅调整传动比。

**和相对齿轮箱同步

从动轴偏移

主动轴：
可在主值源之间直接切换主值（必须*过渡动态）。
以下可用作下列轴的引导轴或主控值源：

虚拟轴：
虚拟轴仅存在于控制系统中，因此没有真实的驱动器、电机或编码器。虚拟轴与真实轴一样可通过命令进行控制。运动控制系统将计算插补器的设定值，并将用作同步运行的主值或其他用途。

真实轴：
真实轴是属于 SIMOTION 系统并可通过设定值和实际值连接的主动轴。

外部编码器：
实际值通过外部编码器检测，并在调整后作为主值提供。

设定值连接以及带停滞时间补偿的实际值连接。

可在运行过程中改轴的角度位置和电子齿轮传动比。

接合/分离：
例如，可将从动轴停止运行一个周期或者仅运动一个周期，以便卸下故障元件。可通过可编程同步功能，灵活实现此类操作。

同步和去同步：

在主动轴处于运动或静止状态时，可以将从动轴同步或去同步。

可以*主值和从轴的同步位置。

可使用不同的同步模式：

通过可*的主值距离进行同步

基于可*的动态响应参数进行同步（加加速度限制）

位置同步，在精确位置进行同步和去同步

同步位置范围（在同步位置之前、之后和与同步位置对称）

终止同步定位操作

全面的同步运行监控功能

外部同步：
通过动态测量打印标记和叠加定位功能等方式，可以正物料偏差。

同步运行期间的同步运动：
可在同步运行过程中完成定位运动或其他同步运行。

支持分布式同步运行，可出设备限值实现同步运行。

PROFIBUS：主动轴对应 PROFIBUS 主站，从动轴对应 PROFIBUS 从站。

PROFINET:可针对不同 SIMOTION 控制器上的引导轴之间进行切换。在多台 SIMOTION 控制器之间进行级联式同步运行。

自动补偿停滞时间。

还支持跨项目操作（独立项目）

CAM--凸轮技术功能

凸轮工艺对象

凸轮数取决于可用的系统资源

每个凸轮的支持点数或区段数取决于可用的系统资源。

凸轮函数：

使用表插补点或包含三角函数的多 6 次多项式进行定义

可按 VDI 2143 执行运动规则

支持点/多项式之间的过渡：线性、连续、样条

带凸轮系统的工艺对象同步轴：

包含同步轴工艺对象的功能

可扩展性，凸轮函数甚至可在运行过程中进行补偿和切换：

可在运行过程中扩展和补偿凸轮函数的主动轴和从动轴位置。

可在运行过程中定义和切换活动的凸轮函数。

非周期性和周期性编辑凸轮

**和相对曲线同步

**和相对主值参照

同步及不同步（参见同步轴技术对象）

驰 2 个同步凸轮

凸轮可通过 SIMOTION SCOUT 工程系统进行定义和修改，也可在运行期间通过应用程序进行定义和修改。

PATH - 路径插补技术功能

路径插补工艺对象

路径插值技术的主要目的实现搬运运动自动化，该技术具备以下功能：

二维和三维线性插值、圆弧插值和多项式插值

标准运动学变换

与传送带同步（传送带跟踪）

跨 3 个移动块进行动态规划

路径动力（速度、加速、急拉）可在该路径上*，一般轴限制都适用于沿路径限制

2 个移动块间的连续几何运动

采用 SIMOTION SCOUT 可以直观地使用插值功能（路径控制面板，用于高效地横向移动路径轴和画面，支持坐标系统校准过程）

路径对象可通过以下组件实现互连：

多 3 个插补路径轴

一个定位轴，用于路径同步运动

一个凸轮，用于设定速度曲线

路径凸轮、凸轮轨迹和测量输入的连接，基于用于实现路径同步运动的定位轴

通过定位轴实现笛卡尔路径坐标的互连。

以下组件的运动学变换：