SIMATIC T-CPU 功能介绍及使用

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1、 SIMATIC T CPU 功能介绍及使用 SIMATIC T CPU 功能介绍及使用 SIMATIC T CPU Function and Usage Getting started Edition 2008 年 年 5 月月 摘摘 要要 介绍了工艺型可编程控制器的特性 工作原理 典型应用 关键词关键词 工艺型可编程控制器 驱动 电机 Key Words Technology PLC drive motor A D Service Support Page 2 54 目目 录录 1 概述 4 2 CPU技术规范 5 2 1 CPU31xT 2 DP 5 2 1 1 CPU31xT 2 DP

2、 外形尺寸 5 2 1 2 存储卡的技术规范 5 2 1 3 时钟 6 2 1 4 技术数据 6 2 2 时钟和周期原理 14 2 3 数据交换原理 15 2 4 PROFIBUS DP DRIVE 支持的设备列表 16 3 工艺功能介绍 19 3 1 基本的运动控制工艺功能 19 3 2 工艺对象 19 3 2 1 轴工艺对象 19 3 2 2 凸轮盘工艺对象 20 3 2 2 凸轮工艺对象 21 3 2 3 测量输入工艺对象 22 3 2 4 扩展编码器工艺对象 23 3 3 标准指令功能块 24 3 3 1 单轴功能块 24 3 3 2 同步操作功能块 24 3 3 3 高级功能块 25

3、 3 3 4 凸轮盘功能块 25 3 3 5 基本功能快 25 4 典型应用 25 4 1 两维坐标系的圆 椭圆运动 25 4 2 压力机送料系统 26 4 3 飞剪系统 27 4 4 码垛机系统 27 5 应用列举 29 5 1 系统设备组成 29 5 1 2 驱动设备 29 5 1 3 控制设备 30 5 1 4 软件 31 5 2 系统组态调试 32 5 2 1 创建一个新项目 32 5 2 2 组态硬件 33 5 2 3 配置工艺对象 40 5 2 4 程序调用 52 附录 推荐网址 54 A D Service Support Page 3 54 1 概述 概述 近几年 机械和设备制

4、造商面临越来越严苛的挑战 要求提供更为灵活 更高效的机械设 备 同时又需要更低的价格 这样 对成本优化的机电一体化解决方案需求越来越迫切 以 用于全新的设计 单独驱动的传动轴逐步取代了机械刚性轴 这将使自动化任务延伸到更广泛运动控制领域 以及延伸到诸多工艺技术领域 例如 运 动控制功能 高速技术功能 PID控制功能 凸轮控制功能 高速布尔处理器等 西门子公司不断地采用面向运动控制的工艺功能 对自动化和驱动系统进行改进和扩展 实现了PLC功能 运动控制系统通过PROFIBUS网络完美的结合 SIMATIC T CPU 最先进解决方 案 具有诸多工艺特点 而且也具有成本优势 用户能够从业界市场主导

5、着 西门子 的优秀 SIMATIC 系统 丰富的经验 优质的全球服务中广泛收益 工艺技术和运动控制在SIMATIC CPU中的集成 具有以下优势 包括CPUxT 2 DP 和MICROBOX 420 T两种类型 是基于西门子S7 300 PLC 西门子嵌入式 工控机 SIMATIC Microbox 平台的运动控制器 所有程序的编制工作都是基于STEP7 软件环境 LAD STL FBD SCL GRAPH CFC HIGRAPH 西门子SIMATIC PLC工程师多年现场经验积累 完成的工艺程序块经过简单的拷贝 粘 贴 就可以在T CPU中使用 硬件集成了SIMATIC PLC 控制器和Te

6、chnology运动控制器双内核 两个控制器的数据交 换由硬件来完成 不需要用户额外编制任何程序 位于STEP7 编程库中的S7 Tech library 符合PLCopen标准 方便用户直接使用现成的运 动控制指令 实现复杂的运动控制任务 通过接口Profibus DP Drive 连接驱动器 该接口优化了Profibus DP的报文结构 通过 了Profibus v3行规认证 组成基于Profibus DP总线结构 分布式的运动控制系统 既可以直接连接西门子的驱动控制器 也可以通过IM174接口模块连接非西门子的驱动 器 既可以连接伺服控制器 同步电机 变频驱动器 异步电机 步进驱动器 步

7、 进电机 又可以连接液压伺服比例阀 既可以 实现位置控制 速度控制 又可以完成多轴间的 位置同步控制 图一 A D Service Support Page 4 54 2 2 CPU 技术规范 CPU 技术规范 2 12 1 CPU31xT 2 DPCPU31xT 2 DP 2 1 12 1 1 CPU31xT 2 DP 外形尺寸CPU31xT 2 DP 外形尺寸 图二 2 1 2 存储卡的技术规范存储卡的技术规范 类型 类型 订货号 订货号 注释 注释 MMC 4M 6ES7953 8LM00 0AA0 MMC 8M 6ES7953 8LP10 0AA0 更新操作系统 表 1 A D Ser

8、vice Support Page 5 54 时钟时钟 特性 特性 描述 描述 类型 硬件时钟 出厂设定 DT 1994 01 00 00 00 00 方式 内部电容 断电可保持周期 通常 6 个星期 环境温度 40 断电后的特性 时钟继续运行 超过保持周期特性 CPU 断电超过保持周期时 时钟会停顿并保 持 当 CPU 上电时 时钟会以保持的值继续 运行 表 2 2 1 4 技术数据技术数据 CPU 和版本 CPU 和版本 订货号 6ES7315 6TG10 0AB0 6ES7317 6TJ10 0AB0 6ES7675 3AG30 0PA0 硬件版本 02 03 01 固件版本 CPU V

9、 2 4 V 2 4 V 4 2 固件版本 集成工 艺 V 3 2 V 3 2 V 3 2 相关的程 序包 STEP7 V5 3 SP3 S7 Technology v3 0 STEP7 V5 3 SP3 S7 Technology v3 0 STEP7 V5 3 SP3 S7 Technology v3 0 工艺对象 工艺对象 合计 32 轴 凸轮等 64 轴 凸轮等 64 轴 凸轮等 轴 8 实轴和虚轴 32 实轴和虚轴 32 实轴和虚轴 凸轮输出 16 8 个凸轮输出 工艺 CPU 集成的 DO 输出 另外 8 个凸轮输出 通过分布式 I O ET200M ET200S TM15 和 T

10、M17 32 8 个凸轮输出 工艺 CPU 集成的 DO 输出 另外 24 个凸轮输出 通过分布式 I O ET200M ET200S TM15 和 TM17 32 8 个凸轮输出 工艺 CPU 集成的 DO 输出 另外 24 个凸轮输出 通过分布式 I O ET200M ET200S TM15 和 TM17 凸轮 16 32 32 测量输入 8 16 16 扩展编码 器 8 16 16 存储器 存储器 工作存储器 集成 128 K 512 K 512 K 可扩展 NO NO NO 可保持内存和 数据块容量 最大 128K 最大 256K A D Service Support Page 6

11、54 装载存储器 MMC 最大 8M MMC 最大 8M 1 GB Compact Flash 数据存贮时间 MMC 10 年 10 年 执行时间执行时间 位操作 典型 0 1 us 典型 0 05 us 典型 0 004 us WORD 指令 典型 0 2 us 典型 0 2 us 典型 0 002 us 整数操作 典型 2 0 us 典型 0 2 us 典型 0 003 us 浮点数操作 典型 3 0 us 典型 1 0 us 典型 0 004 us 定时器 计数 器 和可保持地 址范围 定时器 计数 器 和可保持地 址范围 S7 计数器 256 512 512 可保持地 址范围 可配置

12、可配置 可配置 缺省 C0 到 C7 C0 到 C7 C0 到 C511 计数范围 0 到 999 0 到 999 0 到 999 IEC 计数器 是 是 是 类型 SFB SFB SFB 数量 没有限制 由工作存储器限制 没有限制 由工作存储器限制 3 S7 定时器 256 512 512 可保持地 址范围 可配置 可配置 可配置 缺省 没有保持 没有保持 T0 到 T511 定时范围 10ms 到 9990s 10ms 到 9990s 10ms 到 6390s IEC 定时器 是 是 是 类型 SFB SFB SFB 数量 没有限制 由工作存储器限制 没有限制 由工作存储器限制 3 数据范

13、围和可 保持地址范围 数据范围和可 保持地址范围 Falg 2048 字节 4096 字节 16384 字节 可保持地 址范围 可配置 可配置 可配置 缺省可保 持地址范 围 MB0 到 MB15 MB0 到 MB15 MB0 到 MB15 Clock flags 8 1 flag 字节 8 1 flag 字节 8 1 flag 字节 数据块 数量 1023 DB1 到 DB1023 2047 DB1 到 DB 2047 64k 1 DB1 到 DB 65535 容量 16 KB 64 KB 64 KB Non retain support 是 是 A D Service Support Pa

14、ge 7 54 每个优先级的 本地数据 最大 1024 字节 最大 1024 字节 最大 16 KB 字节 块 块 合计合计 1024 DBs FCs FBs 2048 DBs FCs FBs 30 KB DBs FCs FBs OBs 见指令列表 见指令列表 见指令列表 容量 16 KB 64 KB 64 KB 嵌套深度 每个优先 级 8 16 24 处理错 OB 4 4 2 FBs 见指令列表 见指令列表 见指令列表 数量 2048 FB0 到 FB2047 2048 FB0 到 FB2047 64 KB 容量 16 KB 64 KB 64 KB 工艺功能 同时激活 的最大任 务数 210

15、 210 210 同时分配 给任务的 最大数据 单元 100 如下的工艺功能只占用一个任务 数据单元 MC ReadPeriphery MC WritePeriphery MC ReadRecord MC WriteRecord MC ReadDriveParameter MC WriteDriveParameter MC CamSectorAdd 100 如下的工艺功能只占用一个任务 数据单元 MC ReadPeriphery MC WritePeriphery MC ReadRecord MC WriteRecord MC ReadDriveParameter MC WriteDriveP

16、arameter MC CamSectorAdd 100 如下的工艺功能只占用一个任务 数据单元 MC ReadPeriphery MC WritePeriphery MC ReadRecord MC WriteRecord MC ReadDriveParameter MC WriteDriveParameter MC CamSectorAdd FCs 见指令列表 见指令列表 见指令列表 数量 2048 FC0 到 FC2047 2048 FC0 到 FC2047 64 K FC0 到 FC2047 容量 16 KB 64 KB 64 KB 地址范围 I O 地址范围 I O 地址范围 I O 合计 最大 2048 字节 2048 字节 最大 8192 字节 8192 字节 最大 2048 字节 2048 字节 分布式 最大 2048 字节 最大 8192 字节 I O 过程映像 128 字节 128 字节 256 字节 256 字节 2048 字节 2048 字节 数字通道 16348 16348 65535 65535 16348 16348 中心 最大 256 最大 256 模拟