西門子模塊6AV2123-2MB03-0AX0

• 輔助工藝功能

該技術(shù)功能包中的工藝對象功能可通過附加語言命令和系統(tǒng)變量以及符合 PLCopen 的函數(shù)塊來訪問。因此，運(yùn)動順序的編程較為簡單且集成程度較高。

溫度控制工藝功能包 (TControl)

SIMOTION 溫度控制工藝功能包提供了功能豐富的溫度通道。這些功能同樣通過附加語言命令和系統(tǒng)變量進(jìn)行訪問。

傳動控制圖 (DCC) 工藝功能包

SIMOTION 傳動控制圖 (DCC) 工藝功能包提供了一個(gè)“驅(qū)動控制塊"(DCB) 庫。借助這些控制塊，可以在選配的 DCC 編輯器中以圖形化的方式配置開環(huán)和閉環(huán)控制功能，該編輯器可集成到 SCOUT。SCOUT TIA（TIA Portal 中的 SIMOTION）沒有 DCC。

多功能信息接口 (MIIF) 工藝功能包

SIMOTION MIIF 工藝功能包可充當(dāng)服務(wù)器，支持以符號化方式訪問 SIMOTION 數(shù)據(jù)并通過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)提供給客戶端（例如，操作面板）。

SIMOTION I/O 交互功能庫

這些功能庫包含用于集成智能 I/O 和通信模塊的標(biāo)準(zhǔn)功能。它們是 SCOUT 命令庫的組成部分，可非常方便地將模塊（如 FM 350-1/-2、FM 352、CP 340/341、SIWAREX FTA）或識別系統(tǒng)集成到 SIMOTION 用戶程序中。SIMOTION Utilities & Applications 中也提供了編程示例和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用。The SIMOTION Utilities & Applications 隨 SCOUT 免費(fèi)提供。

SIMOTION運(yùn)動控制系統(tǒng)采用了高性能的CPU，該CPU上具備了一個(gè)適合于快速控制過程的實(shí)時(shí)的操作系統(tǒng)。

這種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)可對包含不同執(zhí)行層次的執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行組織。

執(zhí)行系統(tǒng)

SIMOTION 執(zhí)行系統(tǒng)會區(qū)分系統(tǒng)執(zhí)行層和用戶執(zhí)行層（任務(wù)）：

對系統(tǒng)進(jìn)行總體操作所需的系統(tǒng)任務(wù)處理操作。通過工藝對象，將在 SERVO、IPO 和 IPO2 系統(tǒng)任務(wù)中執(zhí)行閉環(huán)位置控制和特性參數(shù)計(jì)算。

系統(tǒng)會定期執(zhí)行系統(tǒng)任務(wù)?？梢韵到y(tǒng)循環(huán)時(shí)鐘。

具有不同執(zhí)行特性的執(zhí)行層可用于與任務(wù)有關(guān)的用戶編程（用戶程序任務(wù)）。

執(zhí)行層定義了執(zhí)行系統(tǒng)中程序的時(shí)間順序。每個(gè)執(zhí)行層都包含一個(gè)或多個(gè)任務(wù)。具體用戶程序分配給這些任務(wù)。

所有程序（因而所有任務(wù)）都可執(zhí)行 PLC、工藝和運(yùn)動控制任務(wù)。

任務(wù)相關(guān)執(zhí)行的任務(wù)類型為：

• 同步任務(wù)

• 循環(huán)任務(wù)

• 順序任務(wù)

• 時(shí)間觸發(fā)的任務(wù)，以及

• 中斷驅(qū)動的任務(wù)

同步任務(wù)與系統(tǒng)任務(wù)以及變頻器的控制循環(huán)或等時(shí)同步 PROFIBUS/PROFINET 平行運(yùn)行。

借助于這些同步任務(wù)，整個(gè)應(yīng)用處于等時(shí)同步模式下（應(yīng)用程序 ? 驅(qū)動器 ? I/O）。其結(jié)果是反應(yīng)時(shí)間短，并且該應(yīng)用易于復(fù)寫。

應(yīng)用程序具有以下執(zhí)行層：

啟動任務(wù)

一旦操作模式從停止過渡到運(yùn)行，StartupTask立即執(zhí)行，控制系統(tǒng)啟動。

背景任務(wù)

BackgroundTask是循環(huán)執(zhí)行的，并應(yīng)用于一般的PLC任務(wù)。周期時(shí)間監(jiān)控檢測BackgroundTask的大處理時(shí)間。BackgroundTask 相當(dāng)于 SIMATIC 控制系統(tǒng)的 OB1。

運(yùn)動任務(wù)

MotionTasks 用于運(yùn)動序列。

同一MotionTask中，指令序列通常連續(xù)執(zhí)行，例如，下一指令僅在當(dāng)前指令完成時(shí)才開始。

在這些等待時(shí)間期間，MotionTasks 不需要任何 CPU 時(shí)間，但會在接收到等待事件時(shí)立即做出響應(yīng)。

同步任務(wù)

在伺服同步用戶任務(wù)中，可在伺服級實(shí)現(xiàn)對時(shí)間要求嚴(yán)格的終端-終端 I/O 響應(yīng)，或快速影響整定值（與技術(shù)功能對象（如位置控制器）的系統(tǒng)循環(huán) SERVO 同步）。

IPO 同步用戶任務(wù)在插補(bǔ)循環(huán) IPO 或減速循環(huán) IPO2 前可即時(shí)同步開始執(zhí)行。

可實(shí)現(xiàn)快速的運(yùn)動控制反應(yīng)以及閉環(huán)控制任務(wù)，這些閉環(huán)控制任務(wù)中，實(shí)際值的度和設(shè)點(diǎn)的輸出必須同步。

技術(shù)功能對象的參考變量在系統(tǒng)循環(huán) IPO 和 IPO2 中進(jìn)行計(jì)算。

因此，用戶程序與驅(qū)動的控制周期和I/O的處理同步。同步確保了短反應(yīng)時(shí)間，尤其是確定性的、可重現(xiàn)的機(jī)器行為。

DCC 任務(wù)

驅(qū)動控制圖（選項(xiàng)）采用上述的同步任務(wù)。此外，能在各個(gè)塊上分配更高的同步執(zhí)行水平（DCC的特殊任務(wù)）。

中斷任務(wù)

有幾個(gè)時(shí)間控制任務(wù)。呼叫周期是參數(shù)化的。定期執(zhí)行的任務(wù)通常放在此處。

搣中斷任務(wù)攠

InterruptTasks 用于快速響應(yīng)利用中斷發(fā)出信號的內(nèi)部事件。InterruptTasks 可由系統(tǒng)中斷（如報(bào)警和超時(shí)）激活，或由用戶中斷激活。

關(guān)機(jī)任務(wù)

當(dāng)過渡到停止模式時(shí)，調(diào)用ShutdownTask?？稍诖颂幎x轉(zhuǎn)換到此系統(tǒng)狀態(tài)的特定行為。

所有任務(wù)都可有一套完整的指令。例如，可在當(dāng)前定位指令上添加另一運(yùn)動，它是來自由用戶中斷任務(wù)觸發(fā)的MotionTask：

SIMOTION應(yīng)用的任務(wù)結(jié)構(gòu)

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絕對式編碼器碼盤

絕對式編碼器的特點(diǎn)是不需要計(jì)數(shù)器，在轉(zhuǎn)軸的任意位置都可讀出一個(gè)固定的與位置相對應(yīng)的數(shù)字碼，即直接讀出角度坐標(biāo)的絕對值。另外，相對于增量式編碼器，絕對式編碼器不存在累積誤差，并且當(dāng)電源切除后位置信息也不會丟失。

2  編碼器輸出信號類型

一般情況下，從編碼器的光電檢測器件獲取的信號電平較低，波形也不規(guī)則，不能直接用于控制、信號處理和遠(yuǎn)距離傳輸，所以在編碼器內(nèi)還需要對信號進(jìn)行放大、整形等處理。經(jīng)過處理的輸出信號一般近似于正弦波或矩形波，因?yàn)榫匦尾ㄝ敵鲂盘柸菀走M(jìn)行數(shù)字處理，所以在控制系統(tǒng)中應(yīng)用比較廣泛。

增量式光電編碼器的信號輸出有集電極開路輸出、電壓輸出、線驅(qū)動輸出和推挽式輸出等多種信號形式。

2.1集電極開路輸出

集電極開路輸出是以輸出電路的晶體管發(fā)射極作為公共端，并且集電極懸空的輸出電路。根據(jù)使用的晶體管類型不同，可以分為NPN集電極開路輸出（也稱作漏型輸出，當(dāng)邏輯 1 時(shí)輸出電壓為 0V，如圖2-1所示）和PNP集電極開路輸出（也稱作源型輸出，當(dāng)邏輯 1 時(shí)，輸出電壓為電源電壓，如圖2-2所示）兩種形式。在編碼器供電電壓和信號接受裝置的電壓不一致的情況下可以使用這種類型的輸出電路。

圖2-1 NPN 集電極開路輸出

圖2-2 PNP集電極開路輸出

對于PNP型的集電極開路輸出的編碼器信號，可以接入到漏型輸入的模塊中，具體的接線原理如圖2-3所示。

注意：PNP型的集電極開路輸出的編碼器信號不能直接接入源型輸入的模塊中。

圖2-3 PNP型輸出的接線原理

對于NPN型的集電極開路輸出的編碼器信號，可以接入到源型輸入的模塊中，具體的接線原理如圖2-4所示。

注意：NPN型的集電極開路輸出的編碼器信號不能直接接入漏型輸入的模塊中。

西門子EM AM06模塊

圖2-4 NPN型輸出的接線原理

2.2 電壓輸出型

電壓輸出是在集電極開路輸出電路的基礎(chǔ)上，在電源和集電極之間接了一個(gè)上拉電阻，這樣就使得集電極和電源之間能有了一個(gè)穩(wěn)定的電壓狀態(tài)，如圖2-5。一般在編碼器供電電壓和信號接受裝置的電壓一致的情況下使用這種類型的輸出電路。

圖2-5 電壓輸出型

2.3 推挽式輸出

推挽式輸出方式由兩個(gè)分別為 PNP 型和 NPN 型的三極管組成，如圖2-6所示。當(dāng)其中一個(gè)三極管導(dǎo)通時(shí)，另外一個(gè)三極管則關(guān)斷，兩個(gè)輸出晶體管交互進(jìn)行動作。

這種輸出形式具有高輸入阻抗和低輸出阻抗，因此在低阻抗情況下它也可以提供大范圍的電源。由于輸入、輸出信號相位相同且頻率范圍寬，因此它還適用于長距離傳輸。

推挽式輸出電路可以直接與 NPN 和 PNP 集電極開路輸入的電路連接，即可以接入源型或漏型輸入的模塊中