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6ES75101DJ010AB0西門子CPU模塊S7-1500

6ES7510-1DJ01-0AB0
SIMATIC DP，CPU 1510SP-1 PN 針對 ET 200SP， *處理器，帶主存儲器 100 KB 用于程序及 750 KB 用于數據，第 1 個接口：PROFINET IRT 含 3 端口交換機， 72 ns 比特性能表現，需要 SIMATIC 存儲卡，需要總線適

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6ES75101DJ010AB0西門子CPU模塊S7-1500

6ES7510-1DJ01-0AB0

SIMATIC DP，CPU 1510SP-1 PN 針對 ET 200SP， *處理器，帶主存儲器 100 KB 用于程序及 750 KB 用于數據，第 1 個接口：PROFINET IRT 含 3 端口交換機， 72 ns 比特性能表現，需要 SIMATIC 存儲卡，需要總線適配器用于端口 1 和 2

一、Kinematic工藝對象介紹

1500T從博圖V15版本后推出了Kinematic工藝對象，Kinematic（運動系統）工藝對象是一種用戶可編程的機械系統，其中采用多個機械耦合軸帶動工作點進行運動。S7-1500T 工藝 CPU 通過運動系統工藝對象對運動系統進行控制，如，處理任務。典型的應用包括：

? 拾取放置
? 安裝
? 碼垛

在組態時需要將多個電氣軸關聯到kinematic工藝對象中，用戶通過指令編程實現運動系統3D的直線和圓弧運動。

圖1 運動系統工藝對象的基本工作原理

圖2 運動系統工藝對象中軸的互連

同時西門子針對kinematic運動系統出了一個LKinCtrl庫，方便用戶編程。庫LKinCtrl為kinemati工藝對象提供在命令列表中輕松編程和控制路徑運動的功能。通過庫運動控制，用戶可以輕松控制工藝對象以運行預定義的路徑運動。與在用戶程序中執行和處理多個單個運動命令不同， LKinCtrl僅使用一個核心功能塊MC_MovePath控制Kinematic工藝對象。路徑信息由命令列表提供。支持的運動命令類型是線性的和圓形的，和相對的。只需控制輸入，就可以執行暫停，中斷和繼續路徑運動。同時，提供了有關路徑執行狀態以及錯誤診斷等的詳細信息。

圖3 LKinCtrl庫控制原理

二、G代碼的標準應用

西門子在發布LKinCtrl庫同時也發布了基于LKinCtrl庫G代碼應用，原理如下圖所示。

圖4基于LKinCtrl庫G代碼應用原理

? 操作步驟：

1. 通過外部CAM軟件生成符合要求的G CODE代碼。

2. 使用GCode2MovePath軟件把G CODE 代碼生成PLC用的路徑數據PathData。

3. 需要在博圖軟件中離線生成MC_MovePath支持的DB塊，DB塊下載到PLC中。

4. 執行MC_MovePath功能塊實現路徑運動。

存在問題：G代碼數據必須通過TIA 軟件生成數據塊并下載，需要工程師來操作。

三、LabVIEW和OPC UA相關知識

3.1 LabVIEW簡介

LabVIEW是一種程序開發環境，由美國國家儀器（NI）公司研制開發，類似于C和BASIC開發環境，但是LabVIEW與其他計算機語言的顯著區別是：其他計算機語言都是采用基于文本的語言產生代碼，而LabVIEW使用的是圖形化編輯語言編寫程序，產生的程序是框圖的形式。

3.2 LabView和OPC UA在1500T G代碼應用原理

圖5 LabView和OPC UA在1500T G代碼應用原理

? 操作步驟：

1. 通過外部CAM軟件生成符合要求的G CODE代碼。

2. 通過LabVIEW編寫的G代碼轉換軟件轉換成數據包。

3. 通過LabVIEW編寫的G代碼轉換軟件將數據包通過OPC UA通訊修改PLC中的路徑數據塊。

優勢：可以實現G代碼在線修改，普通操作工即可操作。

缺點：OPC UA傳送數據需要時間。

3.3 LabVIEW程序執行原理

通過LabVIEW編寫的G代碼轉換軟件首先需要將G代碼的NC文件轉換成所需的數據，數據需要通過符號分配到PLC的變量中。目前支持G0、G1、G2、 G3、 G17、 G18、 G19。

圖6 支持的G代碼

圖7 G代碼轉換原理

圖8 LabVIEW部分程序框圖

3.4 OPC UA的數據傳輸

OPC UA主要作用是將G代碼轉換出來的數據傳輸到對于的DB塊變量中，傳送數據如下圖所示：

圖9 OPC UA 數據傳輸

本例LabVIEW編寫的軟件為OPC UA客戶端，1500T作為OPC UA服務器。1500T設置內容如圖10所示，激活PLC的OPC UA 服務器，設置OPC UA地址和許可證，此次沒有設置OPC UA 中與安全的設置。還需要特別注意自定義數據類型和用戶數據的DB塊處需要把OPC UA 讀寫打勾，否則無法讀寫變量。