挑战 | 软件需求 | 解决方案: |
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开发创新机器设计的压力 灵活的机器 经过优化的软件开发过程 软件维护开销增加 数字化/工业 4.0 | 软件的模块化必须变得容易 | 对象:自主发挥作用的模块 |
软件的标准化程度和可再用性提高 | 库 | |
编程开销降低 | 继承程序代码(*修改代码) | |
软件必须容易维护和改 | 继承所有衍生品中的调试机制 | |
大规模的软件项目必须容易执行,错误较少。 | 封装、继承和重写 | |
安全性提高 | 对象的封装 | |
对软件组件独立开发的得到改进 | 对象类型可任意组合 |
SIMOTION SCOUT:自动化任务的统一视图
SIMOTION 运动控制系统提供了丰富的预编程功能,您可在此基础配参数以及进行二次开发,从而实现自定义功能。
为了实施自动化任务,您需要一款易于使用的工具,该工具将在完成所有必要工程步骤的过程中为您提供支持:SIMOTION SCOUT
SCOUT 是机械工程设计领域的通用自动化环境。它可以对 PLC 和运动控制功能要求高的复杂生产机器进行工程设计。
SCOUT 分为多个不同版本,这些版本可佳集成到 SIMATIC 环境中以确保实现全集成自动化 (TIA)。
用于 TIA Portal 的 SCOUT TIA,
用于 STEP 7 (SIMATIC Manager) 的 SCOUT 以及
SCOUT 独立版(如果未安装 STEP 7)。
SCOUT 具有
集成的面向功能的自动化任务视图,同时
使用起来也非常方便。
支持的 SIMOTION 应用范围从简单的参数可调的速度控制式单轴应用到复杂的机械耦合式可编程多轴机器应用。
因此,SCOUT 根据具体的任务显示不同的视图,并且可通过附加工具进行扩展(例如,用于创建凸轮图形的工具)。
SCOUT 支持运动控制应用构建过程中的所有必要步骤:配置、参数设置、编程、测试和诊断。
在调试和维护时,集成的测试与诊断功能十分有用。
SCOUT 的图形菜单系统支持用户执行多项重要任务,例如:
创建硬件和网络配置
创建、配置和设置工艺对象的参数,例如轴、测量输入、凸轮输出、凸轮轨迹和凸轮。
SIMOTION 具有用于完成任何任务的适当编程语言:
LAD(梯形图)和 FBD(功能块图)
符合 IEC 61131 的图形化编程语言
尤其适合循环任务(例如,逻辑)
编程人员可随时在 LAD 和 FBD 之间切换
用于测试与诊断的程序状态指示
结构化文本 (ST)
基于文本的高级语言,符合 IEC 61131;包括面向对象的编程
能够执行任何任务的“**选手”
用于在线测试和诊断的,调试功能:
MCC(运动控制图):
图形化编程(流程图)
尤其适合顺序任务(例如,运动控制)
基于模块创建的结构安排
借助于图形化步跟踪和单步模式进行简易诊断
驱动个控制图 (DCC)
对开环和闭环控制功能进行图形化组态
块库中含有大量控制、计算和逻辑块
不适用于 SCOUT TIA (TIA Portal 中的 SIMOTION)
SIMOTION 执行系统提供了循环(包括与控制周期和插补器周期同步的任务)、顺序任务、时间触发任务和事件触发任务,以及每个系统一个启动任务和一个关闭任务。
用户程序可以“接入”每个任务。
在应用编程中,各种编程语言(LAD、FBD、ST、MCC)可以任意混合使用。
软件的模块化由一种“单元方案”提供支持
对数据和函数进行“封装”
可靠和可重复使用的程序代码
面向对象的编程方式提供了强大的工具,用于生成有系统地实现标准化和模块化的软件,可以应对机械设备工程领域中的将来挑战。
SIMOTION V5.1 提供有 SIMOSIM,这是集成在 SCOUT/SCOUT TIA 工程组态系统中的一个运行模拟功能。通过该虚拟测试环境,*连接硬件即可测试用户程序。这样就可以在开发的早期阶段来优化各个程序部分,从而缩短后面的调试时间。
通过 SIMOSIM,可以进行在线访问和执行测试功能,就像连接了实际控制器那样。除调试功能外(如状态程序、断点和跟踪),它还提供了完整的 Web 和 OPC UA 服务器功能以及轴模拟功能。SIMOSIM 也是从组态到基于云的服务的端到端数字化过程链中的一个关键组件。
CamTool 可选包可扩展 SCOUT 的功能,它具有一个创建和优化凸轮的强大图形具。SCOUT 中标配有一个创建凸轮的简易编辑器。
CamTool 选件包完全集成在 SCOUT 用户界面中。
借助驱动控制图 (DCC),可通过图形化方式配置基于驱动系统的开环和闭环控制功能。可通过拖放操作从一个标准函数块库中选择多实例函数块,以图形方式进行连接,并进行参数化。SCOUT 中清晰显示了控制结构。SCOUT TIA(TIA Portal 中的 SIMOTION)没有 DCC
在了解了PLC的基本工作原理和指令系统之后,可以结合实际进行PLC的设计,PLC的设计包括硬件设计和软件设计两部分,PLC设计的基本原则是:
1. 充分发挥PLC的控制功能,大限度地满足被控制的生产机械或生产过程的控制要求。
2. 在满足控制要求的前提下,力求使控制系统经济、简单,维修方便。
3. 保证控制系统。
4. 考虑到生产发展和工艺的改进,在选用PLC时,在I/O点数和内存容量上适当留有余地。
5. 软件设计主要是指编写程序,要求程序结构清楚,可读性强,程序简短,占用内存少,扫描。
1)、可靠性高,抗干扰能力强。工业生产一般对控制设备的可靠性要求很高,并且要有很强的抗干扰能力。PLC能在恶劣的环境中可靠的工作,平均无故障时间达到数万小时以上,已被公认为可靠的工业控制设备之一。
PLC本身具有较强的自诊断功能,保证硬件核心设备(CPU、存储器、I/O总线等)在正常情况下执行用户程序,一旦出现故障则立即给出出错信号,停止用户程序的执行,切断所有输出信号,等待修复。PLC的主要模块均采用大规模和大规模集成电路,I/O系统设计有完善的通道保护与信号调理电路。在结构上对耐热、防潮、防尘、抗震等都有精确的考虑,在硬件上采用隔离,屏蔽、滤波、接地等抗干扰措施,在软件上采用数字滤波等措施。与继电器系统和通用计算机相比,PLC能适应工业现场环境要求。
2) 硬件配套齐全,使用方便,适应性强
PLC是通过执行程序实现控制的。当控制要求发生改变时,只要修改程序即可,大限度地缩短了工艺新所需要的时间。PLC的产品已标准化、系列化、模块化,而且PLC及配套产品的模块品种多,用户可以灵活方便地进行系统配置组合成各种不同规模、不同功能的控制系统。在PLC控制系统中,只需在PLC的端子上接入相应的输入/输出信号线即可,不需要进行大量且复杂的硬接线,并且PLC有较强的带负载能力,可以直接驱动一般的电磁阀和交流接触器。
3)、编程直观、易学易会
PLC提供了多种编程语言,其中梯形图使用普遍。PLC是面向用户的设备,PLC的设计者充分考虑到现场工程技术人员的技能和习惯,因此PLC程序的编制采用梯形图的简单指令形式。梯形图与继电原理图相似,这种编程语言形象直观,易学易懂,不需要专门的计算机知识和语言,现场工程技术人员可在短时间内学会使用。用户在购买PLC后,只需按说明书的提示,做少量的接线和进行简易的用户程序编制工作,就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。
4)、系统的设计、安装、调试工作量小,维护方便
PLC用软件取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件,使控制柜的设计、安装、接线工作量大为减少。同时PLC的用户程序大部分可以在实验室进行模拟调试,模拟调试好后再将PLC控制系统安装到生产现场,进行联机调试,既安全,又快捷方便。
PLC的故障率很低,并且有完善的自诊断和显示功能。当发生故障时,可以根据PLC的状态指示灯显示或编程器提供的信息迅速查找到故障原因,排除故障。
5)、体积小,能耗低
由于PLC采用了半导体集成电路,其体积小,重量轻,结构紧凑、功耗低、便于安装,是机电一体化的理想控制器。对于复杂的控制系统,采用PLC后,一般可将开关柜的体积缩小到原来的1/10~1/2。
6ES72111BE400XB0 | CPU 1211C AC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI |
6ES72111AE400XB0 | CPU 1211C DC/DC/DC,6输入/4输出,集成2AI |
6ES72111HE400XB0 | CPU 1211C DC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI |
6ES72121BE400XB0 | CPU 1212C AC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI |
6ES72121AE400XB0 | CPU 1212C DC/DC/DC,8输入/6输出,集成2AI |
6ES72121HE400XB0 | CPU 1212C DC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI |
6ES72141BG400XB0 | CPU 1214C AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI |
6ES72141AG400XB0 | CPU 1214C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI |
6ES72141HG400XB0 | CPU 1214C DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI |
6ES72151BG400XB0 | CPU 1215C AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO |
6ES72151AG400XB0 | CPU 1215C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO |
6ES72151HG400XB0 | 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 |