运动系统设计开发赛项决赛设备描述及使用西门子杯.doc

2017年“西门子杯”中国智能制造挑战赛 （原全国大学生工业自动化挑战赛） 运动系统设计开发赛项 决赛 设备描述及使用 1 设备简介 运动控制技术是自动化技术与电气拖动技术的融合，它综合了微电子技术、计算机技术、检测技术、自动化技术、电力电子技术以及交直流调速等学科的必威体育精装版成果，现已广泛应用于国民经济的各个行业，并起着重要作用。 多功能运动控制实训平台是典型的运动控制技术应用的实例。其源自对工业领域典型生产加工过程的抽象提取，可提供圆盘同步、直线同步和圆盘式飞剪及物料卷绕等被控对象组成，以满足不同类别不同难度的教学及实训需求。 图1-1 物料卷绕对象效果图 2 系统组成 本设备主要由主机架、控制系统电控箱、人机交互面板（HMI）以及被控对象组等几部分组成。接下来，将对各组成部分进行详细介绍。另外，对控制系统的网络拓扑结构作出说明和介绍。 图2-1 决赛设备组成部分 2.1 主机架 主机架部分尺寸为：长1220mm x 宽820mm x 高820mm，重量约为80KG。 2.2 电控箱 决赛比赛所使用的设备中，共有两种采用不同通讯方式进行CPU与CU间通讯的设备存在，分别为PROFInet通讯方式（如下简称PROFInet设备）和PROFIbus通讯方式（如下简称PROFIbus设备）。参赛选手务必注意确认比赛时所用设备的通讯方式，采用适合所用设备通讯方式的方法进行设备调试。控制系统主要器件清单如下表所示： 序号 名称 规格/型号 数量 1 CPU 315T-3 PN/DP 6ES7315-7TJ10-0AB0 1 2 接口模块 IM174 6ES7174-0AA10-0AA0 1 3 控制单元 CU320-2 PN 6SL3040-1MA01-0AA0 1 4 CF卡 6SL3054-0EG00-1BA0 1 5 整流单元 SLM 6SL3130-6AE15-0AB1 1 6 单轴电机模块 6SL3120-1TE13-0AA3 1 7 双轴电机模块 6SL3120-2TE13-0AA3 1 8 伺服电机 1FK7022-5AK71-1PA3 3 表 2-1 PROFInet设备 器件清单 序号 名称 规格/型号 数量 1 CPU 315T-3 PN/DP 6ES7315-7TJ10-0AB0 1 2 接口模块 IM174 6ES7174-0AA10-0AA0 1 3 控制单元 CU320-2 DP 6SL3040-1MA00-0AA0 1 4 CF卡 6SL3054-0EG00-1BA0 1 5 整流单元 SLM 6SL3130-6AE15-0AB1 1 6 单轴电机模块 6SL3120-1TE13-0AA3 1 7 双轴电机模块 6SL3120-2TE13-0AA3 1 8 伺服电机 1FK7022-5AK71-1PA3 3 表 2-2 PROFIbus设备 器件清单 2.3 HMI与开关 人机交互面板装有1块西门子KTP 700 BASIC PN（产品订货号：6AV2123-2GB03-0AX0）操作屏，可以通过以太网线实现与CPU 315T-3 PN/DP或控制单元CU320-2 PN进行连接。 在操作屏右侧装有20个双位置开关，其中的16个开关接入至控制单CU320-2 （PN/DP），4个开关接入至电压配电系统的端子排中。注意：Profinet设备和Profibus设备，开关的命名和接线是不一样的，具体区别见下表： 序号 信号名称 信号来源 连接位置 1 开关输入DI0 人机交互面板 开关DI0 +CU-X122:1 2 开关输入DI1 人机交互面板 开关DI1 +CU-X122:2 3 开关输入DI2 人机交互面板 开关DI2 +CU-X122:3 4 开关输入DI3 人机交互面板 开关DI3 +CU-X122:4 5 开关输入DI4 人机交互面板 开关DI4 +CU-X132:1 6 开关输入DI5 人机交互面板 开关DI5 +CU-X132:2 7 开关输入DI6 人机交互面板 开关DI6 +CU-X132:3 8 开关输入DI7 人机交互面板 开关DI7 +CU-X132:4 9 开关输入DIO8 人机交互面板 开关DIO8 +CU-X122:9 10 开关输入DIO9 人机交互面板 开关DIO9 +CU-X122:10 11 开关输入DIO10 人机交互面板 开关DIO10 +CU-X122:12 12 开关输入DIO11 人机交互面板 开关DIO11 +CU-X122:13 13 开关输入DIO12 人机交互面板 开关DIO12 +CU-X132:9 14 开关输入DIO13 人机交互面板 开关DIO13 +CU-X132:10 1