西门子通讯软件代理商

在过程中直接使用机器人的机会越来越多，使包装机市场发生改变。这不仅是因为需要速度更高的机器，而且也是不断增加的灵活性要求所致。但是，过去只在“下线”时使用机器人，现在，在主要和次要包装过程中使用机器人的机会不断增加。因此，包装机制造商面临将 PLC、运动控制和处理任务集成在单个系统中的挑战。

对于这些处理应用，西门子为所有 SIMOTION 平台提供了 SIMOTION Top Loading（用于处理的标准化软件库）和特殊的 Top Loading 模块。其为经过测试的标准化软件。这可减少工程费用，避免发生编程错误。可使用其他软件模块在一个控制器或多个分布式控制器上组态和编程不同运动学的 Top Loading 小区。不必再与外围设备控制结构同步。现在可以实现实时同步以及统一数据存储。由于系统支持按照 IEC 61131-3 的所有功能统一编程，所以无需花费太多时间熟悉机器人控制器编程语言。

优势

使用 SIMOTION 的自动化解决方案提供下列优势：

• 通过标准化、经过测试的软件和以前执行的运动学，可实现更快、更好的质量工程

• 由于需要统一的控制和开发环境，执行和数据存储更为简单

• 通过集成新的运动学，可实现总体柔性

• 由于路径速度的灵活规范，优化了曲线

• 由于可以自由选择 SIMOTION 平台，适用于任何应用

• 工作区的三维定义，1 至 n 个可单独启动的*区、报警区或产品区。

设计

自动化解决方案

以带有三台伺服驱动器以及一台馈入输送机附加驱动器的拱架机器人为例介绍自动化概念。由于 SIMOTION 运动控制系统中集成了搬运功能，将拱架机器人与馈入轴直接耦合的优势显而易见。无需昂贵的机器人接口和单独的控制单元。可通过机器 HMI 控制，在这种情况下，使用 TP177B 触摸面板控制。

已执行的运动学

图中显示了已集成在 SIMOTION Top Loading 中的机器人运动学。如果了解数学转换，还可轻松地获得更多功能。

概述

• 用于组装容错控制系统的软件包

• 设计用于带单通道分布式 I/O 的控制系统

• 适用于对切换速度要求较低的应用，如水力发电厂、冷却回路、交通流量、液位以及数据采集的控制

• 因使用标准 S7-300 和 S7-400 组件而成本较低

• 通过冗余配置的 PROFIBUS DP 进行 I/O 链接

• 可选择通过 WinCC 操作员站进行控制

应用

通过“软件冗余”软件包，可使用标准 S7-300 和 S7-400 硬件组件经济高效地设置高可用性 PLC。

软件冗余可用于对切换速度没有高要求的应用，如：

• 自来水厂或水处理厂控制

• 冷却回路控制

• 交通流量监视和控制。

• 温度或物位监视/控制。

根据不同的应用，可以对整个过程或其中的一部分进行冗余设计。

管理以下故障：

• 中央单元中冗余组件（PROFIBUS DP 主站接口，电源）故障。

• 由于硬件或软件错误造成的 CPU 故障。

• 两个中央设备之间的冗余连接中断。

• 至分布式 I/O 的冗余 PROFIBUS DP 连接之一中断。

设计

冗余控制系统可使用 Software Redundancy 软件包进行如下配置：

• 也可组合使用两个 S7-300（CPU 313C-2 DP、CPU 314C-2 DP、CPU 315-2 DP、CPU 316-2 DP、CPU 318-2 DP 或更高）或 S7-400（主站和保留，所有 CPU）中央控制器；两个设备上的用户程序和 Software Redundancy 程序包

• 单通道分布式 I/O，交换式，包括带两台 IM 153-2 的 ET 200M 分布式 I/O 设备。

• 中央控制器的冗余链路：通过 MPI、PROFIBUS DP 或工业以太网；可使用现有通讯链路。

• 可选：非冗余 I/O，集中或分布式

• 可选：用于方便地控制和监视冗余功能的 WinCC 操作员站（供货范围内包括 WinCC 画面块）

功能

软件冗余性：

• 从出故障的中央控制器（主站）自动切换到后备中央控制器。

通过 WinCC 操作员站进行操作：

• 请求切换

• 冗余功能 ON/OFF（激活/禁用切换）

• 显示冗余耦合的状态

• 显示 ET 200M 从站的状态

操作模式

发生故障时，“Software Redundancy”软件包将启动从主中央控制器到后备控制器的切换：

• 切换过程中：由于控制器输出被冻结，因此对过程没有影响

• 切换之后：基于最后获得数据将过程继续。数据可能已落后了几个周期，因此只能用于较慢的过程。

从主站发生故障到过程继续进行之间的切换时间取决于几个因素：

• 所用 CPU 的通讯性能

• 主设备/后备设备连接所使用的通讯介质、连接类型和传输速率

• 要传输的数据量

• 故障原因

• 冗余 PROFIBUS DP 的传输速率

• 冗余 PROFIBUS DP 上的从站数量

例如，对于由两个 414-2 DP CPU 和四个 ET 200 站（要传输 4 KB 数据）组成的系统，切换时间如下：

• 如果 CPU 通过 PROFIBUS DP 进行连接：1.2 s

• 如果 CPU 通过 MPI 进行连接：1.5 s

西门子通讯软件代理商