王沂蒙　張鐵明　付燕

摘要：機械制造領(lǐng)域中都有這樣的一種趨勢：機械運動越來越復(fù)雜，對速度及精度的要求也越來越高。以往這些運動任務(wù)是由機械元件完成，其工藝難度和復(fù)雜程度使得電子元件逐步取代機械部件成為趨勢，（例如：輸出凸輪控制器、位控及多軸模塊），鑒于此西門子給出了SIMOTION方案，本文闡述SIMOTION項目的上載方法。

關(guān)鍵詞：運動控制；項目上載；Simotion D Scout；組態(tài)

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）01-0211-04

1 SIMOTION系統(tǒng)調(diào)試準備

（1）針對SIMOTION項目的設(shè)備維護，需要上載其項目內(nèi)容，由于西門子軟件的高度集成化，對于經(jīng)常調(diào)試西門子的上位機來說，最好安裝博途軟件，博途集成了西門子多種軟件，不僅完全集成了 SCOUT，同時集成替代S7-300的S7-1200/1500軟件，人機界面等等，各個項目在同一平臺地址實現(xiàn)了相互調(diào)用和管理。其集成的SCOUT是用于調(diào)試SIMOTION的工具軟件，SCOUT有良好的用戶友好性，完成運動控制、邏輯控制與工藝控制的工程開發(fā)，以及驅(qū)動器的組態(tài)與調(diào)試。并且所有任務(wù)的處理均可用圖形方式完成，包括組態(tài)、編程、測試及調(diào)試。智能的用戶提示信息，內(nèi)置實強大的幫助、自檢查功能，SCOUT還能進行軸控制參數(shù)的設(shè)置、 控制程序編輯、凸輪曲線設(shè)定。由于軟件運行需要內(nèi)存較大，硬件要求PC內(nèi)存建議1G以上，帶以太網(wǎng)卡，使用網(wǎng)線調(diào)試也是主要方式；對于安裝軟件最低要求是系統(tǒng)安裝Windows 2000 SP3或Windows XP Professional SP2以上版本，SIMATIC STEP 7 V5.4以上，若需安裝protool應(yīng)為Protool/Pro RT V6.0以上版本，若需安裝人機界面的protool應(yīng)為Protool/Pro RT V6.0+SP3以上版本。

（2）軟件安裝需要順序進行，建議將Windows操作系統(tǒng)的默認語言切換到英文，否則在安裝過程中可能會出現(xiàn)錯誤而退出安裝。安裝步驟如下：首先安裝STEP7 SP2，馬上安裝V5.5SP42；然后安裝TIA portal，緊接然后安裝 wincc confort；第三步安裝Scout v4.4；最后安裝TIA scout和Wincc flexible2008 SP4以及S7-graph 軟件包。安裝包如圖1所示：

2 SIMOTION項目上載

（1）首先需要保證編程設(shè)備和Simotion設(shè)備正常連接，在STEP7中設(shè)置PG/PC的正確的 連接方式和通訊方式，在本例中選擇使用以太網(wǎng)連接，網(wǎng)線連接Simotion D435的IE2/NET 接口。打開Step 7并新建項目南線308，使用PLC>Edit Ethernet Node搜索到 Simotion D435的IP地址：192.168.10.21，再將計算機的IP地址設(shè)定在相同的網(wǎng)段192.168.10.99如圖2所示。

（2）Step 7的菜單“Step 7>upload station to PG”，可將Simotion的硬件組態(tài)信上載到上位機中。在彈出的“Select Node Address”對話框中填入Simotion的實際IP地址或者自動搜索并點OK執(zhí)行上載，上載完成后，會出現(xiàn)一個PLC站點，內(nèi)部包含有Simotion項目，如圖3所示，點擊硬件配置，可以看到項目硬件系統(tǒng)信息如圖4所示，其中PROFINET總線連接包含7個S7-300的子站，PROFIBUS總線連接SINANICS_integrated項目以及網(wǎng)路連接展示，由于沒有出現(xiàn)PG/PC，需要后面進行添加操作。

（3）如果此時雙擊右邊的SIMOTION SCOUT進入Scout調(diào)試界面，但無法連接集成的Sinamics驅(qū)動。需要添加PG/PC，從 SCOUT中選擇“Project>Open Netpro”菜單 打開 Netpro，增加 PG/PC設(shè)備，然后配置，將PG/PC和所連接的SIMOTION接口連入同一個網(wǎng)絡(luò)，如圖5所示。

雙擊 SIMOTOIN相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)標簽，右側(cè)出現(xiàn)設(shè)備選項，添加 PG/PC并打開屬性，在Interface標簽中新建連接，選擇建立以太網(wǎng)，輸入IP地址在彈出的屬性畫面中將其連入同一個以太網(wǎng)，并設(shè)置和PG/PC相同的IP地址192.168.10.99，在Assignment中選擇以太網(wǎng)連接方式，點擊Assign，在彈出的信息中選擇OK，此時PG/PC連接以太網(wǎng)的線路變成黃色，說明Simotion 的路由功能激活設(shè)置成功，如圖6所示。

（4）Simotion 的路由功能激活后，編譯并保存，然后在308南線主菜單選擇D425，右側(cè)畫面出現(xiàn)SIMOTION SCOUT圖標，雙擊進入SCOUT界面。從SCOUT V4.1SP2 開始，可支持用戶程序上載。通過菜單“Target System > Download>Load to PG”可上載程序到編程設(shè)備中。但能否上載程序還取決于在下載程序時編程人員是否在通過菜單“Options>Settings>CPU download”打開的設(shè)置畫面中選擇了“Storeadditional data on the target device”，雙擊右邊的SIMOTION SCOUT進入Scout調(diào)試界面，Simotion D此時可以連接連接集成的Sinamics，選擇菜單“Target System> Download>Load to PG”，此時彈出上載內(nèi)容的可選項畫面，如圖7所示。

其中選項“Load target device to PG”即上載Simotion中的項目到編程器中。選項“Save before loading to PG”用于在上載之前先保存程序，選項“Overwrite available libraries”可以否覆蓋當前的Libraries數(shù)據(jù)，選項“Only load configuration to PG”將只上載硬件組態(tài)信息，選項“Transfer current data to RAM”將選擇在上載之前是否執(zhí)行“Copy Current data to RAM”指令。

上載快慢取決于上位機性能和SIMOTION大小，上載結(jié)束可以看到一個完整的SIMOTION項目，圖8所示，這是渤?；钊囊粭l桁架線的配置，包含7個實際軸7個虛擬軸的運動控制系統(tǒng)，同時完成7臺機床的上下料和轉(zhuǎn)序，以上上載策略適用于所有SIMPOTION項目，項目保存后下次直接上載即可，不是每次都需要重復(fù)以上步驟，生產(chǎn)線調(diào)試終了及時做好備份，此時上位機已經(jīng)有項目文件，可以直接正常在線，只是與實際 Simotion 中的程序有少許差別，這種情況下可直接在線，選擇“Target System>Download>Load to PG”可上載程序到PG。下次直接打開。

3 SIMOTION應(yīng)用前景

（1）SIMATIC、SIMOTION、SINUMERIK是西門子運動控制的三大部分，SINAMIC是西門子主推系列，目前運動控制的SIMOTION分為三個系列：基于控制器平臺的SIMOTION C（SIMOTION C230-2/C240可接4個驅(qū)動），基于PC平臺的SIMOTION P（SIMOTION P350-3 PC-standard interface自身集成有PC），基于驅(qū)動器平臺，SIMOTION D D（SIMOTION D425/435/445可分別接16軸/32軸/64軸），SIMOTION將邏輯控制、運動控制（定位、同步等）以及工藝控制（壓力、溫度控制等）集中在同一個系統(tǒng)中，并且提供了最佳的運動控制解決方案。從簡單的速度軸控制到復(fù)雜的多軸電子凸輪插補，從幾個軸的同步運行到上百根軸的高精度的角同步，均可由一個系統(tǒng)完成所有的運動控制任務(wù)。適用于具有許多運動部件的機器，在現(xiàn)代化工廠中有著極其廣泛的應(yīng)用，尤其在機器人和數(shù)控機床的領(lǐng)域內(nèi)，隨著工業(yè)4.0的來臨，濱州渤?；钊邢薰驹O(shè)備更新力度加大，連續(xù)引進三條全自動使用桁架線，上料加工檢測全部實現(xiàn)自動化，一個人就可以照看整個生產(chǎn)線，不僅提高了工件質(zhì)量和產(chǎn)量，更降低了勞動強度，該桁架線就是使用SIMOTION D運動控制系，維修維護需要具備一定專業(yè)知識，所以工業(yè)4.0不僅有設(shè)備的升級，也有對技術(shù)人員的更高要求。

（2）為適應(yīng)編程應(yīng)用，SIMOTION中有包含諸多集成包，如：運動控制工具包，附加工具包（溫度、壓力控制）。它包括速度控制、位置控制、同步控制（雙軸）、凸輪控制等。在編程方面提供有三種編程語言：MCC、LAD/FBD、ST，其中：MCC主要用于順序控制的編程，LAD/FBD主要用于邏輯控制的編程，除了其變量的地置表示方式有所不同外，其編程方式同STEP7中一樣，ST語言則比較的靈活，但對于初學者很難掌握，為具有更高適應(yīng)性，SIMOTION自動程序能支持C代碼、外圍控制M代碼、運動指令CMD、跳轉(zhuǎn)指令J代碼和子程序P的嵌套調(diào)用，支持在HMI上對機械手運動控制程序自由編程，實現(xiàn)軸運動控制和外圍邏輯控制聯(lián)動；支持自動程序通過Excel文件導入導出，支持通過Excel進行程序備份和編輯；用于運動控制系統(tǒng)SIMOTION。其新的結(jié)構(gòu)、配置、參數(shù)設(shè)置及使得元件更換功能變化和維護更加容易，在機械行業(yè)尤其是桁架式自動線獲得廣泛應(yīng)用。