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應(yīng)用

SIMATICS7-1500 軟件控制器執(zhí)行 S7-1500 控制器的功能，作為軟件在 SIMATIC IPC 上的 Windows或 Linux 操作系統(tǒng)中運(yùn)行。這樣，SIMATIC IPC 就能用于控制機(jī)器設(shè)備。

SIMATIC S7-1500 軟件控制器不僅可作為標(biāo)準(zhǔn) CPU 使用，還可作為故障安全 CPU 使用。因此，基于 PC的自動(dòng)化解決方案還可用于面向安全的應(yīng)用場(chǎng)合。

要經(jīng)由 PROFINET 連接分布式 I/O，可以使用 SIMATIC IPC 的集成以太網(wǎng)接口。使用 CP 1625插入式辦卡，可以實(shí)現(xiàn) PROFINET 等時(shí)同步應(yīng)用。另外，CPU 通過易組態(tài)的塊提供全面控制功能，以及通過標(biāo)準(zhǔn)化 PLC-open塊 提供連接至驅(qū)動(dòng)的能力。

當(dāng)需要通過 C 或 C++ 編程語(yǔ)言集成特殊自動(dòng)化功能（取決于操作系統(tǒng)）時(shí)，或者當(dāng)需要將 Windows軟件以低抖動(dòng)方式直接快速連接到 SIMATIC S7-1500 軟件控制器時(shí)，SIMATIC S7-1500軟件控制器表現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。（使用 SIMATIC ODK1500S 接口）。這些應(yīng)用程序可用于接口至 Windows 和 Windows軟件（例如，數(shù)據(jù)庫(kù)、可視化系統(tǒng)或 Windows 文件系統(tǒng)），或用于實(shí)時(shí)應(yīng)用（例如，算法、控制器）。

一些通常由 ODK 開發(fā)的應(yīng)用程序是現(xiàn)成的插件應(yīng)用。因此，比如可以在控制任務(wù)中使用SQL 數(shù)據(jù)庫(kù)或 XML 文件，而無須用 C/C++ 編程。

聯(lián)合使用 SIMATIC Target，可直接從? 生成庫(kù)函數(shù)。

在上例中，由于系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，在安全電路等方面的設(shè)計(jì)允許簡(jiǎn)化。但在復(fù)雜系統(tǒng)中，必須嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。下面以某數(shù)控機(jī)床的PLC控制系統(tǒng)電路為例，介紹復(fù)雜控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的基本要點(diǎn)。

??本機(jī)床是用于汽車零件柔性自動(dòng)加工的專用機(jī)床。機(jī)床控制系統(tǒng)以數(shù)控系統(tǒng)(CNC)為核心，通過數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)軸的位置與速度控制，以S7-300PLC作為機(jī)床輔助控制器，根據(jù)數(shù)控指令、進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)、機(jī)床、液壓、氣動(dòng)、電氣部件間的動(dòng)作協(xié)調(diào)控制。機(jī)床的夾具、坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的夾緊等均采用液壓控制，自動(dòng)刀具交換裝置(ATC)為機(jī)械、氣動(dòng)聯(lián)合控制。

??控制系統(tǒng)主要的控制對(duì)象有機(jī)床主軸電機(jī)、X、Y、Z、A四個(gè)坐標(biāo)軸伺服電機(jī)以及液壓電機(jī)、冷卻電機(jī)等電機(jī)與大量(30余只)液壓、氣動(dòng)電磁閥。系統(tǒng)配套的主要電氣控制部件(裝置)有S7-300PLC、SIEWNS 840D數(shù)控裝置(用于X、Y、Z、A等坐標(biāo)軸的速度與位置控制，并作為PLC的人機(jī)界面)、4軸伺服驅(qū)動(dòng)器與主軸驅(qū)動(dòng)器等。

??由于本系統(tǒng)中硬件設(shè)計(jì)中I/O連接設(shè)計(jì)相對(duì)較簡(jiǎn)單。因此，本例將重點(diǎn)對(duì)PLC的外圍控制線路，尤其是涉及安全性與可靠性的電路做具體介紹，以供設(shè)計(jì)參考。

??由于原控制系統(tǒng)較復(fù)雜，本例僅擇要介紹控制線路的主要部分，重點(diǎn)介紹安全電路、緊急分?jǐn)嚯娐返仍趶?fù)雜PLC控制系統(tǒng)中的應(yīng)用方法，并對(duì)原圖進(jìn)行了適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化。

??①主回路設(shè)計(jì)

??機(jī)床主回路(部分)設(shè)計(jì)如圖5-46所示。機(jī)床的主回路三相總電源進(jìn)線的接通/斷開，由電源總開關(guān)QSl進(jìn)行控制；在總開關(guān)QS1前還有用于安全防護(hù)門緊急打開的輔助電源(DC24V)，可以在總開關(guān)QS1斷開時(shí)打開安全防護(hù)門。

??通過QSl輸入的電源，在電氣控制系統(tǒng)中被分成三條相對(duì)獨(dú)立的主回路：驅(qū)動(dòng)器總電源(2L1、2L2、2L3，單獨(dú)供給伺服、主軸驅(qū)動(dòng)控制器)、控制回路總電源(3L1、3L2、3L3，供給機(jī)床PLC、強(qiáng)電控制回路、數(shù)控裝置等)、電機(jī)動(dòng)力總電源(4L1、4L2、4L3.用于液壓、冷卻等輔助電機(jī)的主回路)。

??對(duì)于驅(qū)動(dòng)器與控制回路，由于負(fù)載相對(duì)固定，因此采用了各自獨(dú)立的自動(dòng)開關(guān)QS2、Q4進(jìn)行過載、短路保護(hù)。對(duì)于輔助電機(jī)的動(dòng)力電源主回路，由于工作狀態(tài)下，負(fù)載變化大，且每一電機(jī)均安裝有獨(dú)立的自動(dòng)開關(guān)進(jìn)行過載、短路保護(hù)(如Q5等)，因此，主回路僅采用了斷路器F1作為短路保護(hù)。

??該主回路設(shè)計(jì)，可以為調(diào)試、維修提供便利。在調(diào)試時(shí)，只要斷開斷路器F1，即可切除全部輔助電機(jī)的動(dòng)力電源；斷開自動(dòng)開關(guān)QS2，即可切除驅(qū)動(dòng)器的動(dòng)力電源。同樣，在進(jìn)行電機(jī)手動(dòng)旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)，只需要斷開控制回路總電源開關(guān)Q4，切斷控制回路，即可防止由于接觸器輔助觸點(diǎn)接通引起的其他部分動(dòng)作。

??機(jī)床的接地系統(tǒng)通過16mm2的接地線與車間接地系統(tǒng)連接，在機(jī)床控制柜內(nèi)安裝有接地母線PE?？刂葡到y(tǒng)中的各主要部件如數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、PLC、機(jī)床、電柜、操縱臺(tái)、按鈕臺(tái)等均使用足夠線徑的接地線，直接與接地母線連接。其余部件的接地線與接線端子上的接地端(與電柜直接接觸)連接，從而構(gòu)成了機(jī)床良好的接地系統(tǒng)。