SIMOTION项目上载方法及应用前景

SIMOTION项目上载方法及应用前景

作者：王沂蒙 张铁明 付燕

来源：《数字技术与应用》2018年第01期

摘要：机械制造领域中都有这样的一种趋势：机械运动越来越复杂，对速度及精度的要求也越来越高。以往这些运动任务是由机械元件完成，其工艺难度和复杂程度使得电子元件逐步取代机械部件成为趋势，（例如：输出凸轮控制器、位控及多轴模块），鉴于此西门子给出了SIMOTION方案，本文阐述SIMOTION项目的上载方法。 关键词：运动控制；项目上载；Simotion D Scout；组态

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）01-0211-04 1 SIMOTION系统调试准备

（1）针对SIMOTION项目的设备维护，需要上载其项目内容，由于西门子软件的高度集成化，对于经常调试西门子的上位机来说，最好安装博途软件，博途集成了西门子多种软件，不仅完全集成了 SCOUT，同时集成替代S7-300的S7-1200/1500软件，人机界面等等，各个项目在同一平台地址实现了相互调用和管理。其集成的SCOUT是用于调试SIMOTION的工具软件，SCOUT有良好的用户友好性，完成运动控制、逻辑控制与工艺控制的工程开发，以及驱动器的组态与调试。并且所有任务的处理均可用图形方式完成，包括组态、编程、测试及调试。智能的用户提示信息，内置实强大的帮助、自检查功能，SCOUT还能进行轴控制参数的设置、 控制程序编辑、凸轮曲线设定。由于软件运行需要内存较大，硬件要求PC内存建议1G以上，带以太网卡，使用网线调试也是主要方式；对于安装软件最低要求是系统安装Windows 2000 SP3或Windows XP Professional SP2以上版本，SIMATIC STEP 7 V5.4以上，若需安装protool应为Protool/Pro RT V6.0以上版本，若需安装人机界面的protool应为Protool/Pro RT V6.0+SP3以上版本。

（2）软件安装需要顺序进行，建议将Windows操作系统的默认语言切换到英文，否则在安装过程中可能会出现错误而退出安装。安装步骤如下：首先安装STEP7 SP2，马上安装V5.5SP42；然后安装TIA portal，紧接然后安装 wincc confort；第三步安装Scout v4.4；最后安装TIA scout和Wincc flexible2008 SP4以及S7-graph 软件包。安装包如图1所示： 2 SIMOTION项目上载

（1）首先需要保证编程设备和Simotion设备正常连接，在STEP7中设置PG/PC的正确的 连接方式和通讯方式，在本例中选择使用以太网连接，网线连接Simotion D435的IE2/NET 接口。打开Step 7并新建项目南线308，使用PLC>Edit Ethernet Node搜索到 Simotion D435的IP地址：192.168.10.21，再将计算机的IP地址设定在相同的网段192.168.10.99如图2所示。

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（2）Step 7的菜单“Step 7>upload station to PG”，可将Simotion的硬件组态信上载到上位机中。在弹出的“Select Node Address”对话框中填入Simotion的实际IP地址或者自动搜索并点OK执行上载，上载完成后，会出现一个PLC站点，内部包含有Simotion项目，如图3所示，点击硬件配置，可以看到项目硬件系统信息如图4所示，其中PROFINET总线连接包含7个S7-300的子站，PROFIBUS总线连接SINANICS_integrated项目以及网路连接展示，由于没有出现PG/PC，需要后面进行添加操作。

（3）如果此时双击右边的SIMOTION SCOUT进入Scout调试界面，但无法连接集成的Sinamics驱动。需要添加PG/PC，从 SCOUT中选择“Project>Open Netpro”菜单 打开 Netpro，增加 PG/PC设备，然后配置，将PG/PC和所连接的SIMOTION接口连入同一个网络，如图5所示。

双击 SIMOTOIN相应网络组态标签，右侧出现设备选项，添加 PG/PC并打开属性，在Interface标签中新建连接，选择建立以太网，输入IP地址在弹出的属性画面中将其连入同一个以太网，并设置和PG/PC相同的IP地址192.168.10.99，在Assignment中选择以太网连接方式，点击Assign，在弹出的信息中选择OK，此时PG/PC连接以太网的线路变成黄色，说明Simotion 的路由功能激活设置成功，如图6所示。

（4）Simotion 的路由功能激活后，编译并保存，然后在308南线主菜单选择D425，右侧画面出现SIMOTION SCOUT图标，双击进入SCOUT界面。从SCOUT V4.1SP2 开始，可支持用户程序上载。通过菜单“Target System > Download>Load to PG”可上载程序到编程设备中。但能否上载程序还取决于在下载程序时编程人员是否在通过菜单“Options>Settings>CPU download”打开的设置画面中选择了“Storeadditional data on the target device”，双击右边的SIMOTION SCOUT进入Scout调试界面，Simotion D此时可以连接连接集成的Sinamics，选择菜单“Target System> Download>Load to PG”，此时弹出上载内容的可选项画面，如图7所示。 其中选项“Load target device to PG”即上载Simotion中的项目到编程器中。选项“Save before loading to PG”用于在上载之前先保存程序，选项“Overwrite available libraries”可以否覆盖当前的Libraries数据，选项“Only load configuration to PG”将只上载硬件组态信息，选项“Transfer current data to RAM”将选择在上载之前是否执行“Copy Current data to RAM”指令。 上载快慢取决于上位机性能和SIMOTION大小，上载结束可以看到一个完整的

SIMOTION项目，图8所示，这是渤海活塞的一条桁架线的配置，包含7个实际轴7个虚拟轴的运动控制系统，同时完成7台机床的上下料和转序，以上上载策略适用于所有SIMPOTION项目，项目保存后下次直接上载即可，不是每次都需要重复以上步骤，生产线调试终了及时做好备份，此时上位机已经有项目文件，可以直接正常在线，只是与实际 Simotion 中的程序有少许差别，这种情况下可直接在线，选择“Target System>Download>Load to PG”可上载程序到PG。下次直接打开。 3 SIMOTION应用前景

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（1）SIMATIC、SIMOTION、SINUMERIK是西门子运动控制的三大部分，SINAMIC是西门子主推系列，目前运动控制的SIMOTION分为三个系列：基于控制器平台的SIMOTION C（SIMOTION C230-2/C240可接4个驱动），基于PC平台的SIMOTION P（SIMOTION P350-3 PC-standard interface自身集成有PC），基于驱动器平台，SIMOTION D D

（SIMOTION D425/435/445可分别接16轴/32轴/64轴），SIMOTION将逻辑控制、运动控制（定位、同步等）以及工艺控制（压力、温度控制等）集中在同一个系统中，并且提供了最佳的运动控制解决方案。从简单的速度轴控制到复杂的多轴电子凸轮插补，从几个轴的同步运行到上百根轴的高精度的角同步，均可由一个系统完成所有的运动控制任务。适用于具有许多运动部件的机器，在现代化工厂中有着极其广泛的应用，尤其在机器人和数控机床的领域内，随着工业4.0的来临，滨州渤海活塞有限公司设备更新力度加大，连续引进三条全自动使用桁架线，上料加工检测全部实现自动化，一个人就可以照看整个生产线，不仅提高了工件质量和产量，更降低了劳动强度，该桁架线就是使用SIMOTION D运动控制系，维修维护需要具备一定专业知识，所以工业4.0不仅有设备的升级，也有对技术人员的更高要求。

（2）为适应编程应用，SIMOTION中有包含诸多集成包，如：运动控制工具包，附加工具包（温度、压力控制）。它包括速度控制、位置控制、同步控制（双轴）、凸轮控制等。在编程方面提供有三种编程语言：MCC、LAD/FBD、ST，其中：MCC主要用于顺序控制的编程，LAD/FBD主要用于逻辑控制的编程，除了其变量的地置表示方式有所不同外，其编程方式同STEP7中一样，ST语言则比较的灵活，但对于初学者很难掌握，为具有更高适应性，SIMOTION自动程序能支持C代码、外围控制M代码、运动指令CMD、跳转指令J代码和子程序P的嵌套调用，支持在HMI上对机械手运动控制程序自由编程，实现轴运动控制和外围逻辑控制联动；支持自动程序通过Excel文件导入导出，支持通过Excel进行程序备份和编辑；用于运动控制系统SIMOTION。其新的结构、配置、参数设置及使得元件更换功能变化和维护更加容易，在机械行业尤其是桁架式自动线获得广泛应用。