西门子6AG4112-2DA12-0AA0

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西门子数控伺服系统：802C S、802D SL、810D DE、820D SL、840C CE、840D DE、840D SL、840Di SL、S120数 控 系 统、数 控 伺 服 驱 动 模 块、控制 模 块、电 源模 块、备 品 备 件 等。
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1.1 基本概念
插补的概念源于数控机床。在数控机床中，刀具不能严格地按照要求加工的曲线(直线)运动，只能用折线轨迹逼近所要加工的曲线。机床数控系统依照一定方法确定刀具运动轨迹的过程，叫做插补。也可以说，已知曲线上的某些数据，按照某种算法计算已知点之间的中间点的方法，或者称为“数据点的密化”。插补的动作过程：在每个插补周期（较短时间，一般为毫秒级）内，根据指令、进给速度计算出一个微小直线段的数据，刀具沿着微小直线段运动，经过若干个插补周期后，刀具从起点运动到终点，完成轮廓的加工。
路径运动较初来自于机器人和CNC领域，用机器人编程语言或G-Code编程。它是指在多维空间中，通过一组轴的协作动作，各轴之间无主从之分，它们按照设定的动态响应特性，实现路径对象从起点到终点的*的路径轨迹运动。
路径插补产生路径的运行轨迹，计算插补周期内的路径插补点，并通过机械运动系统转换获得对应插补周期内插补点的各路径轴设定值。
隶属于机械运动系统的单独轴在S7 technology中被*为路径轴，路径轴通过路径对象执行路径运动。参考图1 路径轴与路径对象。

图1 路径轴与路径对象

1.2 S7-Technology 路径功能特点

S7-Technology 路径插补功能概述：

> 从S7-Technology V4.2开始
> 允许进行3轴插补操作
> 路径插补可以通过直线、圆弧、多项式表示实现
> Move Path命令可以组成连续运动
> 支持多种机械运动学模型
> 可以与外部位置值同步，实现传送带跟踪功能

S7-Technology 路径插补的技术特点：

> 所有的路径轴都相互同步移动
> 所有的路径轴都同时到达目标位置
> 路径轨迹的移动，将会始终是以一个固定的合成速度进行 (如果动态
   特性限制没有被追赶)
> 较低速度性能的轴，决定了整个轨迹的较高动态特性

路径差补可以执行较多3轴之间的2D或者3D的线性、圆弧或者多项式插补，路径差补工艺对象(TO) ，适用于机械运动学控制范畴，一个共同的系统中，可以存在多个机械运动学控制结构。同步于路径轴的“同步轴”，仍然可以实现同步控制，例如，旋转，凸轮开关，测量功能。通过图形化编辑器，可以简便地设置机械运动学控制系统的参数；通过动态特性轮廓窗口，可以轻松定义路径的动态特性；通过轨迹点表格，可以轻松定义路径差补，计划目的地路径。另外还可以定义保护防撞区域和实现传送带位置的精确跟踪。

1.3 机械运动系统的选择
T-CPU 所实现运动学，等同于人们过去所熟悉机械运动学。可以将它们分为如下两种不同的类型。参考图2 在 T-CPU 中集成的机械运动学。

图2 在 T-CPU 中集成的机械运动学

不同的机械运动系统可以实现TCP (Tool Center Point，工具中心点或机械运动端点)相同的路径运动功能。尽管在某些情况下，不同的机械运动系统可实现相同的路径运动，但是，如果机械运动系统选择不合理，将有可能无法完成*的路径功能。所以，必须根据实际的工艺需求选择合适的机械运动系统，并在工厂布局中考虑该机构的的合理安装位置。参考图3 不同机械系统的转化。

图3 不同机械系统的转化

2 路径插补的实现方法

2.1 运动学模型简介
常用的运动学模型请参考图 4 运动学模型。

图 4 运动学模型

下面介绍一些常用的运动学模型。直角坐标机器人 (英文名：Cartesian coordinate robot)，大型的直角坐标机器人也称桁架机器人或龙门式机器人，由多个运动自由度建成空间直角关系的、多用途的操作机器。工作的行为方式主要是通过完成沿着X、Y、Z轴上的线性运动。因末端操作工具的不同，直角坐标机器人可以非常方便的用作各种自动化设备，完成如焊接、搬运、上下料、包装、码垛、拆垛、检测、探伤、分类、装配、贴标、喷码、打码、（软仿型）喷涂等一系列工作。参考图5 直角坐标机器人。

图5 直角坐标机器人

SCARA 机器人（Selective Compliance Assembly Robot Arm）是一种圆柱坐标型的特殊工业机器人。有3个旋转关节，其轴线相互平行，在平面内进行定位，另一个关节是移动关节，用于完成机械末端在垂直平面的运动。SCARA机器人在x,y方向上具有良好的顺从性、灵活性，而在Z轴方向具有良好的刚度，此特性特别适合于装配工作。SCARA机器人广泛应用于塑料工业、汽车工业、电子产品工业、药品工业和食品工业等领域。它的主要职能是搬取零件和装配工作。 参考图6 SCARA 机器人。

图6 SCARA 机器人

铰链型机械臂：有很高的自由度，可以多至5~6轴，适合于几乎任何轨迹或角度的工作，可以自由编程，完成全自动化的工作, 提高生产效率；可以代替很多不适合人力完成、有害身体健康的复杂工作，比如，汽车外壳点焊。参考图 7 铰链型机械臂。

图7铰链型机械臂

Delta 3D机器人：外形酷似一只蜘蛛，这种先进的几何结构赋予了它们质量轻，强度大，轻便灵活，节省空间，高速，敏捷；适用于高速分拣。参考图8 Delta 3D机器人。

图8 Delta 3D机器人

11月末东北已经正式进入冬季，天气渐渐变冷，室内的温度跟着室外温度慢慢的降了下来。每年都有暖气，室内不见得有多冷，今年就感觉特别的冷。虽然今年夏天办公室增加了一台空调，可是冬天到了，空调制热的功能却没有夏天制冷的效果那么好。在有暖气的地方待过的人都知道，要放放气暖气就热了，今年无论怎么放，暖气都是那样。于是就想到了换热系统是不是有问题了，进到控制室差的没吓死我，原来我们单位的换热系统这么”高端、大气、上档次“。

看了一下，一个变频器简单的恒压供给系统，变频器还是一个国产的。压力表一直没起来，可是泵还时断时续的转，莫非这么一个简单的东西还有别的地方影响？查吧，也没有图纸，我从来没见过做的这么"优秀"的布线，真是给我震住了。找了一圈，使能信号一直有，泵停的时候也有。那就捋动力回路吧，捋到接触器下边时，发现了上图中的较下一排的东西，判断应该是热保吧，没有铭牌，看着上边有调节整定值的地方，不会是整定值不够吧，运行了好几年了整定值不能不够啊，看看电机铭牌：

果然啊，整定值设置在2.5，整定值调大后问题解决。

没见过这种热保，还具有自动复位的功能，长见识啊！

S210

2018年新发布的Simotics S-1FK2电机和专为其开发的Sinamics S210伺服驱动器，共同组成的全新伺服驱动系统。

4月19号在智启未来-2018西门子全集成数字化之旅的北京活动上才**次看到S210！

上图正是在这次活动拍摄的。

很巧的是刚好手上一个项目是1511T+S210，正中下怀！我之前接触的都是过程控制，对运动控制那是一片空白，技术协议都看不懂~~这次活动几乎没有理由不参加。

橙色的连接电缆使用的是单电缆技术，电机与伺服的连接就只有一根电缆，这跟电缆里就包含了编码器线和动力线并集成了一个DIN的旋转快插头。单电缆技术也将是运动控制的一项主流技术，不过之前也有少数数控已经使用这种技术，不是西门子**。

 

单独的以太网口X127用于连接PC或者手机使用WEB的方式调试S210，打开网页键入IP地址就能开始调试S210，具有交换机功能的下面两个以太网口可以连接PLC和用于S210之间的串联。WEB的调试界面就不晒了，其中提到了一键式的整定功能，大概就是说包含电机的识别和免控制环参数设定可以带着负载整定。根据惯量用户简单的选择动态特征类型就可以了(保守、标准、动态)。就单电机识别这项，老师提到西家自己的伺服驱动较好就别用第三方的伺服电机，识别自己家的电机的电子铭牌功能好像也没啥了不起的！自整定参数的功能效果究竟如何因为是新产品也没有什么反馈。

 

S210还集成了PROFIsafe的安全控制，因此这次试验使用的CPU也不仅是T而且是安全F的PLC。但是我完全不懂什么叫PRPFIsafe,老师也没有通俗的解释一笔带过了。

 

再说说S210的其它外观和安装新特点，图中的屏蔽夹就是买伺服时自带的，S210还集成C2级别的过滤器对抗EMC。特殊的散热方式让S210伺服驱动器可以像ET200MP的模块一样紧贴着安装。

 

活动中有个小实验的比赛1511TF控制S210，我和一个女工程师勇夺**，期间还有个小插曲，上一组的实验，不知被哪位工程师给安全PLC下载时设置了密码，导致我们浪费了不少时间，老师帮我们格式化了内存卡，不过并不妨碍我们还是得了**。老师奖了一个带SIEMENS  logo的插座。摸着感觉质量还不错。

 

Openess,SiVArc

活动中还熟悉了一下西门子TIA V15的Openness功能和SiVArc插件，借助C#可以通过Openness这座桥梁自动生成PLC的程序，SiVArc插件了一帮助实现FB对应的图标自动生成在HMI*的画面中，这些功能感觉都是在向PCS7靠拢，不过完全不如PCS7的成熟。期待功能继续完善，操作步骤更简单，介绍文档更多。还有Alarm_8P什么时候出来啊！

PLCSIM Adv

我从来没有使用过S7-1500，但是我使用PLCSIM V1x已经有不少个小时了。PLCSIM Adv新增加的功能也让我惊叹，惊叹！说几条常用的，支持运动控制，基于PLC的OPC  UA和WEB功能。因此我觉不支持工资几千块的工程师去买真PLC学习，真浪费钱！

以下是S7-300系列所有型号及配件.参数：
电源模板:  
   6ES7 307-1BA00-0AA0 电源模块(2A) 
   6ES7 307-1EA00-0AA0 电源模块(5A) 
   6ES7 307-1KA01-0AA0 电源模块(10A) 
CPU：  
   6ES7 312-1AE13-0AB0 CPU312，16K内存 
   6ES7 312-5BE03-0AB0 CPU312C，16K内存 
   6ES7 313-5BF03-0AB0 CPU313C，32K内存 
   6ES7 313-6BF03-0AB0 CPU313C-2PTP，32K内存 
   6ES7 313-6CF03-0AB0 CPU313C-2DP，32K内存 
   6ES7 314-1AG13-0AB0 CPU314,48K内存 
   6ES7 314- 6BG03 -0AB0 CPU314C-2PTP 
   6ES7 314-6CG03-0AB0 CPU314C-2DP 
   6ES7 315-2AG10-0AB0 CPU315-2DP, 128K内存 
   6ES7 315-6FF01-0AB0 CPU315F-2DP,192K内存 
   6ES7 317-2AJ10-0AB0 CPU317-2DP,512K内存 
   6ES7 317-2EJ10-0AB0 CPU317-2PN/DP,512K内存 
   6ES7 317-6FF00-0AB0 CPU317F-2DP,512K内存 
   6ES7 317-6TJ10-0AB0 CPU317T-2DP技术型,512K内存 
内存卡:  
   6ES7 953-8LF11-0AA0 SIMATIC Micro内存卡 64kByte(MMC) 
   6ES7 953-8LG11-0AA0 SIMATIC Micro内存卡128KByte(MMC) 
   6ES7 953-8LJ11-0AA0 SIMATIC Micro内存卡512KByte(MMC) 
   6ES7 953-8LL11-0AA0 SIMATIC Micro内存卡2MByte(MMC) 
   6ES7 953-8LM11-0AA0 SIMATIC Micro内存卡4MByte(MMC) 
   6ES7 953-8LP11-0AA0 SIMATIC Micro内存卡8MByte(MMC) 
   6ES7 951-0KD00-0AA0 FEPROM 内存卡16K 
   6ES7 951-0KE00-0AA0 FEPROM 内存卡32K 
   6ES7 951-0KF00-0AA0 FEPROM 内存卡64K 
   6ES7 951-0KG00-0AA0 FEPROM 内存卡128K 
   6ES7 971-1AA00-0AA0 锂电池 3.6V/0.95AH 
开关量模板: 
   6ES7 321-1BH02-0AA0 开入模块（16点，24VDC） 
   6ES7 321-1BH50-0AA0 开入模块（16点，24VDC，源输入） 
   6ES7 321-1BL00-0AA0 开入模块（32点，24VDC） 
   6ES7 321-7BH01-0AB0 开入模块（16点，24VDC，诊断能力） 
   6ES7 321-1EL00-0AA0 开入模块（32点，120VAC） 
   6ES7 321-1FF01-0AA0 开入模块（8点，120/230VAC） 
   6ES7 321-1FH00-0AA0 开入模块（16点，120/230VAC） 
   6ES7 322-1BH01-0AA0 开出模块（16点，24VDC） 
   6ES7 322-5GH00-0AB0 开出模块（16点，24VDC，独立接点，故障保护） 
   6ES7 322-1BL00-0AA0 开出模块（32点，24VDC） 
   6ES7 322-1FL00-0AA0 开出模块（32点，120VAC/230VAC） 
   6ES7 322-1BF01-0AA0 开出模块（8点，24VDC，2A） 
   6ES7 322-1FF01-0AA0 开出模块（8点，120V/230VAC） 
   6ES7 322-5FF00-0AB0 开出模块（8点，120V/230VAC，独立接点） 
   6ES7 322-1HF01-0AA0 开出模块（8点,继电器,2A） 
   6ES7 322-1HF10-0AA0 开出模块（8点,继电器,5A，独立接点） 
   6ES7 322-1HH01-0AA0 开出模块(16点,继电器) 
   6ES7 322-5HF00-0AB0 开出模块（8点,继电器,5A，故障保护） 
   6ES7 322-1FH00-0AA0 开出模块（16点，120V/230VAC） 
   6ES7 323-1BH01-0AA0 8点输入，24VDC；8点输出，24VDC模块 
   6ES7 323-1BL00-0AA0 16点输入，24VDC；16点输出，24VDC模块 
模拟量模板：  
   6ES7 331-7KF02-0AB0 模拟量输入模块(8路，多种信号) 
   6ES7 331-7KB02-0AB0 模拟量输入模块(2路，多种信号) 
   6ES7 331-7NF00-0AB0 模拟量输入模块(8路，15位精度) 
   6ES7 331-7HF01-0AB0 模拟量输入模块(8路，14位精度，快速) 
   6ES7 331-1KF01-0AB0 模拟量输入模块(8路, 13位精度) 
   6ES7 331-7PF01-0AB0 8路模拟量输入,16位,热电阻 
   6ES7 331-7PF11-0AB0 8路模拟量输入,16位,热电偶 
   6ES7 332-5HD01-0AB0 模拟输出模块(4路)  
   6ES7 332-5HB01-0AB0 模拟输出模块(2路)  
   6ES7 332-5HF00-0AB0 模拟输出模块(8路)  
   6ES7 332-7ND02-0AB0 模拟量输出模块(4路，15位精度) 
   6ES7 334-0KE00-0AB0 模拟量输入(4路RTD)/模拟量输出（2路） 
   6ES7 334-0CE01-0AA0 模拟量输入(4路)/模拟量输出（2路） 
附件：  
   6ES7 365-0BA01-0AA0 IM365接口模块 
   6ES7 360-3AA01-0AA0 IM360接口模块 
   6ES7 361-3CA01-0AA0 IM361接口模块 
   6ES7 368-3BB01-0AA0 连接电缆 (1米) 
   6ES7 368-3BC51-0AA0 连接电缆 (2.5米) 
   6ES7 368-3BF01-0AA0 连接电缆 (5米) 
   6ES7 368-3CB01-0AA0 连接电缆 (10米) 
   6ES7 390-1AE80-0AA0 导轨(480mm) 
   6ES7 390-1AF30-0AA0 导轨(530mm) 
   6ES7 390-1AJ30-0AA0 导轨(830mm) 
   6ES7 390-1BC00-0AA0 导轨(2000mm) 
   6ES7 392-1AJ00-0AA0 20针前连接器 
   6ES7 392-1AM00-0AA0 40针前连接器 

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