6ES7313-5BF03-0AB0

西門子6es7313-5bf03-0ab0是s7-300，cpu 313c， 帶 mpi 的緊湊型 cpu， 24 de/16 da，4ae，2aa，1 pt100， 3 個快速計數(shù)器(30 khz)， 集成電源 24v dc， 工作存儲器 64 kb， 前連接器（2x 40 極）和 需要微型存儲卡

　　movepath 功能

　　按照預(yù)先定義好的路徑差補(bǔ)軌跡點(diǎn)表格，實(shí)現(xiàn)路徑軌跡控制?？梢栽谌S空間預(yù)先定義若干個點(diǎn)，按照這些路徑點(diǎn)去做插補(bǔ)運(yùn)動，可以實(shí)現(xiàn)常用的拾取 / 堆放工藝。參考圖20 movepath 軌跡。在軌跡的每一個段落內(nèi)，都可以實(shí)現(xiàn)速度變化；在軌跡控制中，可以定義位置停止點(diǎn)，支持m 功能輸出，路徑表多支持240個位置點(diǎn)。

　　圖20 movepath 軌跡

　　首先需要使用fb489 “mc_pathselect “ 做路徑軌跡的選擇，然后調(diào)用功能塊fb488”mc_movepath” 做路徑插補(bǔ)運(yùn)動。參考圖21 路徑選擇與運(yùn)動。必須首先調(diào)用“mc_pathselect” 工藝功能選擇插補(bǔ)點(diǎn)數(shù)據(jù)，同時定義路徑段，數(shù)值為1-5，數(shù)值寫入輸入?yún)?shù)segment，然后將其裝入到t-cpu 的technology內(nèi)核中。使用該technology內(nèi)核可存儲5條路徑段。工藝功能“mc_movepath” 允許一個路徑對象沿著一條路徑段運(yùn)動的同時，通過工藝功能“mc_pathselect”準(zhǔn)備好其他路徑段。

　　可以使用 udt 121創(chuàng)建路徑點(diǎn)db “pathdata”， “pathdata” 使用指針形式 any-pointer，每一個路徑點(diǎn)占用 22 byte，每個路徑表多由240個路徑點(diǎn)組成。參考圖22 生成路徑表。

　　圖21 路徑選擇與運(yùn)動

　　圖22 生成路徑表

　　在路徑表中，point[x].x、point[x].y、point[x].z 分別指x,y,z坐標(biāo)，point[x].cornerdistance表示直線在插補(bǔ)點(diǎn)之間的圓弧轉(zhuǎn)換和帶沖擊限制的多項式轉(zhuǎn)換的角距離(real)，根據(jù)pathdeion (3或11)選擇轉(zhuǎn)換模式。對于小于0.0的值，路徑對象的運(yùn)動在相關(guān)停止點(diǎn)被中斷。參考圖23 插補(bǔ)點(diǎn)轉(zhuǎn)換。point[x].override表示速度替換值/速度校正值(real) ，取值范圍從0.0%到200%。參考圖24 速度校正。對于沿著路徑段的雙向運(yùn)動，速度曲線是一致的。point[x].m_function表示用戶自定義功能碼(int) ，對應(yīng)mc_movepath的輸出參數(shù)code輸出值。創(chuàng)建路徑點(diǎn)db “pathdata”在程序中的調(diào)用請參考圖25 路徑表調(diào)用。

　　圖23 插補(bǔ)點(diǎn)轉(zhuǎn)換

　　圖24 速度校正

　　圖25 路徑表調(diào)用

　　按照圖25 所示的路徑表，執(zhí)行“mc_movepath”后，三個軸同時到達(dá)（600，400，200）的坐標(biāo)位置，參考圖26 movepath trace 曲線。

　　圖26 movepath trace 曲線

　　3.2 直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)和多項式插補(bǔ)

　　t-cpu 可以通過功能塊實(shí)現(xiàn)空間三維的直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)和多項式插補(bǔ)，相關(guān)功能塊有fb484 “mc_movelinearabsolute”，fb485 “mc_movelinearrelative”，fb 486 "mc_movecircularabsolute"，fb 487 "mc_movecircularrelative"，fb 490 “mc_movepolynomabsolute”，fb 491”mc_movepolynomrelative”。另外還有一個圓周運(yùn)動

　　能塊fb 496 "mc_movecircles"。參考圖27 路徑插補(bǔ)基本功能。

　　圖27 路徑插補(bǔ)基本功能

　　3.2.1 直線插補(bǔ)

　　fb484 “mc_movelinearabsolute”工藝功能使路徑對象沿著一條線性路徑移動到一個絕

　　對目標(biāo)位置。目標(biāo)位置在三維空間。命令中的輸入?yún)?shù)axesgroup 寫入路徑對象的工藝db 塊號；position 寫入目標(biāo)位置的坐標(biāo)地址，該地址的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由”s7-tech”庫中的udt42 創(chuàng)建；velocity , jerk, acceleration和 deceleration允許路徑對象的動態(tài)值；根據(jù)輸入?yún)?shù)coordsystem，可以參照基礎(chǔ)坐標(biāo)系或目標(biāo)坐標(biāo)系；輸入?yún)?shù)buffermode允許是否用新的運(yùn)動取代當(dāng)前運(yùn)動，或?qū)⑿碌倪\(yùn)動添加在當(dāng)前運(yùn)動之后，或?qū)⑿碌倪\(yùn)動與當(dāng)前運(yùn)動混合再附加在當(dāng)前運(yùn)動之后；輸入?yún)?shù)transitionmode允運(yùn)動混合的類型；輸入?yún)?shù)transitionparameter混合類型的相關(guān)參數(shù)(轉(zhuǎn)彎半徑)。參考圖28 fb484。

　　圖28 fb484

　　其中，buffermode取值有0、1、2，transitionmode取值有0、3、10、11，具體的運(yùn)動軌跡可以參考圖29 buffermode與transitionmode的作用。

　　圖29 buffermode與transitionmode的作用

　　在該圖中，對于模式 ①，立即執(zhí)行新的運(yùn)動指令，有停頓；對于模式 ②，等待舊指令完成后執(zhí)行新指令，有停頓；對于模式 ③，立即執(zhí)行新的指令，通過的轉(zhuǎn)彎半徑切換，無停頓；對于模式 ④，等待舊指令完成后，通過的轉(zhuǎn)彎半徑執(zhí)行新指令，無停頓；對于模式 ⑤，立即執(zhí)行新的指令，無停頓，拐點(diǎn)沖擊較大；對于模式 ⑥，等待舊指令完成后執(zhí)行新指令，無停頓，拐點(diǎn)沖擊較大；對于模式 ⑦，立即執(zhí)行新的指令，通過多項式曲線切換，無停頓，減小拐點(diǎn)沖擊；對于模式 ⑧，等待舊指令完成后，通過多項式曲線切換到新指令，無停頓，減小拐點(diǎn)沖擊。

　　如果將目標(biāo)位置坐標(biāo)定義為（100，100，50），參考圖30 目標(biāo)位置，則觸發(fā)fb484 后，各軸同時到達(dá)（100，100，50）的目標(biāo)位置，參考圖31 線性運(yùn)動軌跡。

　　、

　　圖30 目標(biāo)位置

　　圖31 線性運(yùn)動trace曲線

　　fb485 “mc_movelinearrelative” 工藝功能使路徑對象沿著一條線性路徑移動一段相對距離。該距離在三維空間，由輸入?yún)?shù)distance 寫入，該變量的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由”s7-tech”庫中的udt42 創(chuàng)建；運(yùn)動命令中的輸入?yún)?shù)velocity , jerk, acceleration和 deceleration允許路徑對象的動態(tài)值；根據(jù)輸入?yún)?shù)coordsystem，可以參照基礎(chǔ)坐標(biāo)系或目標(biāo)坐標(biāo)系；輸入?yún)?shù)buffermode允許是否用新的運(yùn)動取代當(dāng)前運(yùn)動，或?qū)⑿碌倪\(yùn)動添加在當(dāng)前運(yùn)動之后，或?qū)⑿碌倪\(yùn)動與當(dāng)前運(yùn)動混合再附加在當(dāng)前運(yùn)動之后；輸入?yún)?shù)transitionmode混合類型的相關(guān)參數(shù)(轉(zhuǎn)彎半徑)。參考圖32 fb485。

　　圖32 fb485

　　舉例說明buffermode和transitionmode 對運(yùn)動軌跡的影響。參考圖33 兩次觸發(fā)fb485，首先觸發(fā)fb485進(jìn)行線性相對運(yùn)動，在目標(biāo)位置還未到達(dá)時，觸發(fā)另外一個fb485進(jìn)行線性相對運(yùn)動，時序圖參考圖34 線性相對運(yùn)動時序圖。由于fb485 buffermode和transitionmode均設(shè)置為0，則根據(jù)圖29 可得出，第二次fb485觸發(fā)后，軸將減速，向之前設(shè)定位置的運(yùn)動停止下來，并立即執(zhí)行新的運(yùn)動指令，終到達(dá)新的目標(biāo)位置。運(yùn)動軌跡參考圖 35 線性運(yùn)動軌跡。

　　圖33 兩次觸發(fā)fb485

　　圖34 線性相對運(yùn)動時序圖

　　圖35 線性運(yùn)動軌跡

　　3.2.2 圓弧插補(bǔ)

　　fb486“mc_movecircularabsolute”工藝功能使路徑對象沿著一條圓弧路徑移動到一個目標(biāo)位置。目標(biāo)位置在三維空間。參考圖36 fb486，輸入?yún)?shù)axesgroup 寫入路徑對象的工藝db 塊號，auxpoint、endpoint 由udt42 創(chuàng)建的db塊來；velocity 路徑對象的運(yùn)行速度，acceleration 運(yùn)行對象的加速度，deceleration 運(yùn)行對象的減速度，jerk運(yùn)行對象的加加速。圓弧路徑可由輸入?yún)?shù)circmode定義，circmode為 0 時，用起點(diǎn)、中間點(diǎn)和終點(diǎn)定義圓弧路徑，參考圖37 circmode為 0；circmode為 1時，用起點(diǎn)、圓心點(diǎn)和終點(diǎn)定義圓弧路徑，參考圖38 circmode為 1。通過pathchoice 來沿長弧運(yùn)行或者沿短弧運(yùn)行。

　　圖36 fb486

　　圖37 circmode為 0

　　圖38 circmode為 1

　　buffermode 的值為0，則替代當(dāng)前的運(yùn)動，值為1則附加當(dāng)前的運(yùn)動，值為2 則覆蓋當(dāng)前的運(yùn)動，默認(rèn)值為0。在圖39 中，路徑對象先做線性運(yùn)動，在運(yùn)動過程中，觸發(fā)圓弧插補(bǔ)，則當(dāng)前的線性運(yùn)動運(yùn)動中止，軸減速停止然后執(zhí)行圓弧插補(bǔ)運(yùn)動。時序圖參考圖40圓弧插補(bǔ)時序圖，運(yùn)行軌跡參考圖41圓弧插補(bǔ)軌跡。

　　圖39 圓弧插補(bǔ)

　　圖40 圓弧插補(bǔ)時序圖

　　圖41 圓弧插補(bǔ)軌跡

　　例如，將中間點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)置為（100，80，60），終點(diǎn)坐標(biāo)設(shè)置為（200，160，120），需要建立兩個db塊，db塊的數(shù)據(jù)類型選擇udt42，將x, y, z坐標(biāo)填入對應(yīng)的db塊中，參考圖42 坐標(biāo)點(diǎn)定義。在功能塊fb486 中去調(diào)用這兩個功能塊，參考圖43 調(diào)用坐標(biāo)點(diǎn)。

　　圖42 坐標(biāo)點(diǎn)定義

　　圖43 調(diào)用坐標(biāo)點(diǎn)

　　正確執(zhí)行該功能塊后，可用trace功能查看各軸的位置曲線，參考圖44，三個軸在同一時刻分別到達(dá)各自坐標(biāo)位置（200，160，120）。

　　圖44 圓弧插補(bǔ)trace 曲線

　　fb487 “mc_movecircularrelative”工藝功能使路徑對象沿著一條圓弧路徑移動到一個相對于起點(diǎn)的目標(biāo)位置。目標(biāo)位置在三維空間，參考圖45 fb487。velocity 路徑對象的運(yùn)行速度，acceleration運(yùn)行對象的加速度，deceleration運(yùn)行對象的減速度，jerk運(yùn)行對象的加加速。circmode 圓弧路徑模式，值為0時，可以通過定義起始點(diǎn)、相對中間點(diǎn)和相對終點(diǎn)來定義圓??；值為1時，通過定義起始點(diǎn)、相對圓心和相對終點(diǎn)來定義圓弧，通過pathchoice 來沿長弧運(yùn)行或者沿短弧運(yùn)行。

　　圖45 fb487

　　在圖46 中，路徑對象先做線性運(yùn)動，在運(yùn)動過程中，觸發(fā)相對圓弧插補(bǔ)，buffermode 為1，則立即執(zhí)行相對圓弧插補(bǔ)運(yùn)動，circmode為1，則按照起始點(diǎn)、相對圓心、相對終點(diǎn)來定義圓弧，pathchoice為1，則運(yùn)動沿長弧段執(zhí)行。時序圖參考圖47相對圓弧插補(bǔ)時序圖，運(yùn)行軌跡參考圖48相對圓弧插補(bǔ)軌跡。

　　圖46 相對圓弧插補(bǔ)

　　圖47相對圓弧插補(bǔ)時序圖

 SIMATIC S7-300可編程控制器 
模塊化中小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用： 
*大范圍的各種功能模塊可以非常好地滿足和適應(yīng)自動控制任務(wù) *由于簡單實(shí)用的分散式結(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡(luò)能力，使得應(yīng)用十分靈活 *方便用戶和簡易的無風(fēng)扇設(shè)計 *當(dāng)控制任務(wù)增加時，可自由擴(kuò)展 *由于大范圍的集成功能使得它功能非常強(qiáng)勁 
SIMATIC S7-300可編程控制器訂貨型號： 

6ES7312-1AE10-0AB0 CPU312，16K 工作內(nèi)存，位操作時間0.2μs，DI/DO *大256 點(diǎn)，AI/AO *大64 
6ES7314-1AG13-0AB0 CPU314，64K 工作內(nèi)存，位操作時間0.1μs，DI/DO *大1024 點(diǎn)，AI/AO *大256 
6ES7315-2AG10-0AB0 CPU315-2DP，128K 工作內(nèi)存，位操作時間0.1μs，PROFIBUS-DP 主/ 從接口，DI/DO *大16384 點(diǎn) (集中式1024 點(diǎn))，AI/AO *大1024 點(diǎn)(集中式256 點(diǎn)) 
6ES7315-2EH13-0AB0 CPU315-2PN/DP，128K 工作內(nèi)存，位操作時間0.1μs，PROFIBUS-DP 主/ 從接口，PROFINET 接口DI/DO *大 16384 點(diǎn)(集中式1024 點(diǎn))，AI/AO *大1024 點(diǎn)(集中式256 點(diǎn)) 
6ES7317-2AJ10-0AB0 CPU317-2DP，512K 工作內(nèi)存，位操作時間0.05μs，PROFIBUS-DP 主/ 從接口，DI/DO *大65536 點(diǎn) (集中式1024 點(diǎn))，AI/AO *大4096 點(diǎn)(集中式256 點(diǎn)) 
6ES7317-2EK13-0AB0 CPU317-2PN/DP，512K 工作內(nèi)存，位操作時間0.05μs，PROFIBUS-DP 主/ 從接口，PROFINET 接口DI/DO *大65536 點(diǎn)(集中式1024 點(diǎn))，AI/AO *大4096 點(diǎn)(集中式256 點(diǎn)) 
6ES7318-2AJ00-0AB0 CPU318-2DP，512K 工作內(nèi)存，位操作時間0.1μs，PROFIBUS-DP 主/ 從接口，DI/DO *大65536 點(diǎn) (集中式1024 點(diǎn))，AI/AO *大4096 點(diǎn)(集中式256 點(diǎn)) 
6ES7315-6FF01-0AB0 CPU315F-2DP， 故障安全型，128K 工作內(nèi)存，位操作時間0.1μs，PROFIBUS-DP 主/ 從接口，DI/DO *大 16384 點(diǎn)(集中式1024 點(diǎn))，AI/AO *大1024 點(diǎn)(集中式256 點(diǎn)) 
6ES7317-6FF03-0AB0 CPU317F-2DP， 故障安全型，512K 工作內(nèi)存，位操作時間0.05μs，PROFIBUS-DP 主/ 從接口，DI/DO *大 65536 點(diǎn)(集中式1024 點(diǎn))，AI/AO *大4096 點(diǎn)(集中式256 點(diǎn)) 
6ES7312-5BE03-0AB0 CPU312C，16K 工作內(nèi)存，位操作時間0.2μs，集成10DI/6DO，2 通道高速計數(shù)，2 通道PWM 輸出，2 通道頻率測量， PID 調(diào)節(jié)；DI/DO *大256 點(diǎn)，AI/AO *大64 點(diǎn)，1 個40 針前連接器(另購) 
6ES7313-5BF03-0AB0 CPU313C，32K 工作內(nèi)存，位操作時間0.1μs，集成24DI/16DO，4AI/2AO，3 通道高速計數(shù)，2 通道PWM 輸出， 2 通道頻率測量，PID 調(diào)節(jié)；DI/DO *大1016/1008 點(diǎn)，AI/AO *大253/250 點(diǎn)，2 個40 針前連接器(另購) 
6ES7313-6CF03-0AB0 CPU313C-2DP，32K 工作內(nèi)存，位操作時間0.1μs，PROFIBUS-DP 主/ 從接口，集成16DI/16DO，3 通道高速計數(shù)， 2 通道PWM 輸出，2 通道頻率測量，PID 調(diào)節(jié)；DI/DO *大1008 點(diǎn)，AI/AO *大248 點(diǎn)，1 個40 針前連接器(另購) 
6ES7313-6BF03-0AB0 CPU313C-2PtP，32K 工作內(nèi)存，位操作時間0.1μs，RS485 點(diǎn)對點(diǎn)接口，集成16DI/16DO，3 通道高速計數(shù)， 2 通道PWM 輸出，2 通道頻率測量，PID 調(diào)節(jié)；DI/DO *大1008 點(diǎn)，AI/AO *大248 點(diǎn)，1 個40 針前連接器(另購) 
6ES7314-6CG03-0AB0 CPU314C-2DP，64K 工作內(nèi)存，位操作時間0.1μs，PROFIBUS-DP 主/ 從接口，集成24DI/16DO，4AI/2AO， 4 通道高速計數(shù)，4 通道PWM 輸出，4 通道頻率測量，PID 調(diào)節(jié),一軸定位功能；DI/DO *大1016/1008 點(diǎn)， AI/AO *大253/250 點(diǎn)，2個40 針前連接器(另購) 
6ES7314-6BG03-0AB0 CPU314C-2PtP，64K 工作內(nèi)存，位操作時間0.1μs，RS485 點(diǎn)對點(diǎn)接口，集成24DI/16DO，4AI/2AO， 4 通道高速計數(shù)，4 通道PWM 輸出，4 通道頻率測量，PID 調(diào)節(jié),一軸定位功能；DI/DO *大1016/1008 點(diǎn)， AI/AO *大253/250 點(diǎn)，2個40 針前連接器