Обзор контроллера SIMATIC S7-1500T всё что нужно для производственных машин и роботов!

Всем известны основные возможности мощных контроллеров S7-1500, вот некоторые из них:

Высокая производительность

Высокая производительность и качество продукции благодаря быстрой системной шине и короткому времени реакции
Точность в микросекундном диапазоне и детерминированная характеристика в функции времени с PROFINET

Простая диагностика

Быстрое автоматическое обнаружение ошибок на системном и прикладном уровне
Простая локализация ошибок на месте благодаря расположению светодиодов и каналов на одной линии

Эффективный инжиниринг

Поддержка всех языков программирования МЭК 61131-3 (LAD/FBD, STL, SCL, Graph) и таких языков высокого уровня, как C/C++ (только для CPU 1518(F)-4 PN/DP MFP и CPU1515SP PC2 (F/T/TF) через SIMATIC ODK 1500S)

Кибербезопасность

Встроенная защита от копирования и защита ноу-хау для безопасного использования интеллектуальной собственности
Усиленная защита от взлома

Safety Integrated

Один контроллер для стандартных и отказобезопасных функций
Многоканальные отказобезопасные модули ввода-вывода с прямой адресацией в системе технических разработок

Новый процессорный модуль S7-1500T с расширенными технологическими функциями

Дополнительные технологические функции управления перемещением доступны с TIA Portal версии 15 и FW версии V2.5

Функции управления перемещением

Кинематические функции управления кинематическими системами максимально с 4 интерполируемыми осями
Синхронный редуктор и кулачковый синхронный ход
- С задачей синхронной позиции ведущей и ведомой оси
- Соединение по заданному значению
- Соединение по фактическому значению с экстраполяцией

Встроенные программы для редактирования и просмотра

Редактор кулачков
Конфигуратор для кинематики / трассировка кинематики

Встроенный веб-сервер

Диагностические страницы для управления перемещением

Доступна реализация и для SIMATIC ET200SP на CPU 1515SP PC2 T/TF

Основная функциональность:

Встроенная операционная система Windows, полная версия
Кинематика максимально с 4 интерполируемыми осями - Простое программирование, например, набивных автоматов, сборочных устройств и манипуляторов на основе PLCopen
SIMATIC ODK 1500S (ODK - Open Development Kit) - интеграция программ C++ , вычисление алгоритмов MATLAB, инструментарий и примеры для решения задач автоматизации
Отказобезопасный CPU с расширенной функциональностью управления перемещением - задачи автоматизации, управления перемещением и безопасности в одном процессоре

Важный момент расчёт загрузки процессора.

Таблица распределения функциональности в линейке CPU S7-1500/S7-1500T. ТО - это технологические объекты на основе которых рассчитывается загрузка процессора и его возможности для управления.

В таблице они указаны в двух последних строках.

При расчете необходимой производительности и применимости производительности необходимо учесть ограничения и рассчитать затрачиваемые технологические объекты обычные и расширенные!

50 Мб доп. для C/C++ (PLC-RT)+500 Мб для C/C++ прилож. (RT/прилож.)
При 4 ms Servo/IPO цикле и 35 % загрузке CPUфункциями Motion Control
Другие технологические объекты не используются
Ресурсы для технологических объектов Motion Control: управляемая по скорости ось = 40 | Позиционируемая ось = 80 | Синхронная ось= 160 | Кулачок = 20 | Кулачковая траектория = 160 | Измерительный вход = 40
Ресурсы для расширенных технологических объектов Motion Control : Кулачок = 2 | Кинематические объекты= 30 | Ведущая прокси ось = 3

SIMATIC S7-1500 T-CPU Технологический объект "Кинематика"

Что такое кинематическая система?

Кинематическими системами называют свободно программируемые механические системы, в которых несколько механически соединенных друг с другом осей определяют движение рабочей точки.

Использование

Укладка на поддоны, выгрузка и загрузка
Сборочные операции
Последовательный монтаж

Особенность: кинематические функции в TIA Portal

Готовые кинематические системы - эффективное программирование и автоматизация типовых кинематических систем (например, декартов портал, портал с захватом, дельта-робот, SCARA, манипулятор, трипод, цилиндрический робот)
Определяемая пользователем кинематическая трансформация - простая интеграция собственных кинематических систем
Функциональные
ласно PLCopen - программирование кинематических функций в привычной среде PLC
До 4 интерполируемых осе
блоки согй - простое программирование движения X, Y, Z и ориентации инструмента
Контроль рабочих зон - предотвращение столкновений между элементами кинематической системы и компонентами станка
Конфигурирование с графической поддержкой - интуитивное параметрирование кинематики, систем координат, инструментов и зон
Трассировка кинематики - диагностика движения с помощью 3D визуализации с трассировкой

Очень удобные предустановленные кинематические схемы - требуется только настройка!

1. TO "Кинематика" может быть создан как новый технологический объект.

2. Для портала с захватом 3D с осью ориентации потребуется один TO "Кинематика" и четыре позиционируемые оси

3. В конфигурации выбирается соответствующий тип кинематики.

4. Позиционируемые оси согласуются с кинематикой

5. Выполняется параметрирование геометрии кинематики.

Предварительная настройка динамики, зон, систем координат, инструментов

1. Для динамической характеристики ориентации траектории могут быть заданы значения по умолчанию и предельные параметры

2. Допускается смещение и вращение кинематики в системе координат

3. Может быть настроено до трех систем координат объекта

4. Может быть настроено до трех инструментов

5. Трехмерная визуализация для процесса настройки зон

Ввод в эксплуатацию с помощью панели управления

Удобно: Работа от кнопок и реферирование кинематики на одной панели управления
Ручное перемещение осей кинематической системы с учетом системы координат и инструмента
3D визуализация движения в Трассировке кинематики

Программирование с функциональными блоками PLCopen

Команды записываются и выполняются по очереди. Динамика планируется по всей цепочке команд. Цепочка может содержать до десяти команд. Число команд в цепочке отображается в TO "Кинематика" (TO-DB).

С помощью MC_GroupInterrupt, MC_GroupContinue, MC_GroupStop можно прервать, продолжить или отменить обработку последовательности команд

Пример параметрирования: MC_MoveLinearAbsolute

Заданная позиция определена как массив из четырех значений LREAL
Значение в „transition[1]“ это интервал скругления к предыдущей операции движения

Вход “Execute” запускает операцию движения для группы осей (TO "Кинематика")
Динамика может установлена непосредственно на операторе. При входном значении „-1“ используются установки по умолчанию
Направление движения декартовой ориентации, а также система координат (система координат пространства, система координат объекта) заданной позиции, могут устанавливаться непосредственно командой
Остаточный путь “RemainingDistance” движения доступен как выход блока

Обширные функции диагностики

Интегрированная в TIA Portal интерактивная диагностика TO "Кинематика"