西门子模块6ES7515-2TM01-0AB0性能参数

控制系统构成

　　　整个机器多达7处需要**的定位控制，有两个轴（印刷轴和离网轴）需要作凸轮盘同步控制，而且根据印刷的玻璃大小，凸轮盘要求很方便的通过人机界面改变凸轮形状。SIMATIC CPU315T-2 DP集成逻辑控制和运动控制功能，它做运动控制多可以控制8个轴、16个凸轮盘，有两个通讯口，其中一个是Profibus DP（DRIVE）口，速度可达12M bits/sec，通讯是采用ISOCHRONE MODE（等时同步）模式。ISOCHRONE MODE是PROFIBUS DP 通讯的新技术，它可以使PROFIBUS DP 的总线周期保持恒定，从而可以大大提高通讯的稳定性, 提高传动控制系统的稳定性和精度。IM174和ET200均连在此口下，以满足运动控制工艺的要求。另外一个通讯口是标准的MPI/DP口，速度可达12M bits/sec。用于连接到上位机PC、HMI和其他标准的DP 从站。用户可以通过该通讯口，连接标准的ET200进行S7-300 PLC功能的扩展。

　　　在以往我们都会选择FM353或者FM354做定位，而做凸轮盘就要使用FM357-2,但是这种方案成本较高且编程很繁杂，使用、调试的工作难度也很大。如果选用SIMATIC T-CPU通过IM174模块控制第三方伺服，只需要一个CPU315T-2 DP 和2块IM174就够了，还有一个通道可以用来作测量摖墨纸输送长度。这个方案及满足力系统所需要的运动控制功能，又大大的降低了成本并且大大的简化了编程和调试工作，缩短了系统开发周期。

硬件配置如下：

控制系统结构框图如下图所示：

三、控制系统完成的功能

　　　本系统的一个技术难点就是机器在印刷不同规格的玻璃时，印数轴的工作行程要求可以是随意调整的，例如：印刷轴的大工作行程时0～1800mm，离网的大工作行程是0～40mm，他的同步关系如下图黑色线所示，但在印刷小玻璃时，为了提高效率，可能需要将印刷工作行程改为300～1500mm，离网同步的关系改成下图红色线所示，

　　　可见该系统需要一个可以在HMI就可以改变形状的凸轮盘，在SIMATIC T-CPU凸轮盘清除和生成功能正好可以非常容易地解决这个技术难题。

四、项目的实施与运行

　　　该系统从设计到调试，一共花了一个多月的时间，实现了客户要求的所有功能，整机印刷速度达到12片／分钟

五、应用体会

1. 之前我使用过西门子的SIMOTION D425运动控制器，这次选用的西门子SIMATIC T-CPU运动控制器。这两个控制器的运动控制功能都是一样的，因为它们都是采用西门子SIMOTION Kernel 软件内核，但在使用上却有很大的区别。

2. SIMOTION采用专门的编程语言MCC、SCL、等，需要很长一段时间去适应和学习。SIMATIC T-CPU 是一个标准的S7-300 CPU，简单地通过集成在STEP7 环境下的工艺软件包（S7 Technology）来配置和编程，是工程师所熟悉的S7-300 PLC的编程语言环境，例如：梯形图LAD, STL，FBD，S7-SCL，CFC，SFC，S7-GRAPH。工程师初次应用时，不用经过技术培训，上手使用就非常迅捷。

3. SIMATIC T-CPU可以很方便的同上位机通讯，跟以往用S7-300 PLC一样，非常轻松就可以把位于SIMOTION Kernel 内核的各个伺服轴数据显示上来。当逻辑控制需要轴的数据时，可以直接从轴的数据块DB中找到，非常方便。在SIMATIC T-CPU中轴的配置和SIMOTION是一样的，运动控制的程序编写只是简单的调用相应的功能就可以实现。

4. 因为SIMATIC T-CPU是一个标准的S7-300 PLC逻辑控制器，所以在拥有了运动控制功能的同时，依然保留了强大的PLC逻辑控制功能，SIMATIC NET通讯功能，而且非常容易实现。而采用SIMOTION D作为控制器时，编写逻辑控制程序时非常复杂难以实现。例如，做一个定时功能，在PLC中仅仅调用一个指令就可以实现了。但是，在SIMOTION中做一个定时功能，需要调用一个复杂的功能块。当想用SIMOTION来编写一些标准块时，更是难以实现。

5. 当定位要求不是很**、动态响应很迅捷的时候，使用SIMATIC T-CPU通过控制变频器，就可以完成定位功能。这样，更是大大降低了OEM厂家的设备开发成本

某处有一电动小车，供6个加工点使用，电动车在6个工位之间运行，每个工位均有一个位置行程开关和呼叫按钮。送料车开始可以在6个工位中的任意工位上停止并压下相应的位置行程开关。plc启动后，任一工位呼叫后，电动小车均能驶向该工位并停止在该工位上。如图：

简要介绍一下这一呼叫程序。（实用的如启动前的报警，行走时不被叫走，卸货时不被叫走，等没有编写，有需要的可关注阅读前面发表的文章。这里只重点介绍编码指令的应用。）请看程序：

各步说明：1，X020为启动端子输入，X021停止常闭点。
2，启动M20接通，（1）执行编码指令［ENCO X000 D0 K3］，把X000——X007动作时位置数存入D0。（2）执行编码指令［ENCO X010 D1 K3］，把X010——X017动作时的位置数存入D1。（3）执行比较指令［CMP D0 K0 M0］，diangon.com这里说明下由于K3是8位数输入是X000——X007。我们程序是6位小车呼叫，所以这个程序也可作为8位呼叫使用。如果做成6位呼叫使用X000端子也可不用，那么这个比较指令也可不用，用M8000常开即可。大家想想是为什么呢？
3，当（启动呼叫）呼叫数大于0，常闭M1接通，M10自锁，执行比较指令［CMP D0 D1M5］，位置号和呼叫号的比较。
4，呼叫号大于位置号M5动作左行触点y000输出。
5，呼叫号小于位置号M7动作右行触点Y001输出。
简要介绍了编码指令的应用，在以后的文章里详细介绍解码和编码指令。

所谓寄存器寻址，就是我们使用plc内部寄存器的方法。如果把PLC的内部寄存器比喻成一幢大楼，那么寻址方法就是对房间门牌的编号。只有掌握了寄存器的寻址方法，我们才能正确使用内部寄存器。
内部寄存器的寻址，是欧美系PLC所独有的，它不同于日系的PLC。因为日系的PLC一般是直接使用。比如三菱的PLC，它用D0，D1来表示内部的数据寄存器。M0,M1 表示的是位寄存器，D0 和M0之间没有任何关系而欧系PLC与日系的完全不同，是使用和计算机一样的寻址方法。
计算机基本的存储单位是位，同样，在PLC内也是采用位作为基本的寻址单位。八个位组成一个字节，两个字节组成一个字。西门子博途软件平台中，高位在低字节，低位在高字节。这样的存储模式有点儿类似于把数据当作字符串顺序处理：地址由小向大增加，而数据从高位往低位放，这和我们的阅读习惯一致。这样说起来可能很抽象，我们直接看图。

如图，这是基本的存储单元，MB0.0表示的是一个基本的位，MB0表示一个字节，很明显，从MB0.0到MB0.7的八个位组成了一个字节，也就是MB0。其中MB0.0相当于三菱plc的M0,而MB0可以认为是三菱PLC的D0,很显然，他们是你中有我，我中有你的关系。所以，写程序前一定要做好规划，避免地址重叠。

这就是西门子博途软件平台的寻址方式，很显然，他有重叠的部分，这是我们要注意的，也是和日系PLC大的不同，也可以说是欧系PLC的一个大陷阱。比如，MW1 和 MW0 MW2有重叠的部分，我们使用了MW1之后，为了避免地址重复，就不要再使用MW0 和MW1了。MD0 同理。