Motion Control System SIMOTION

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1 Motion Control System /2 Übersicht /4 C Controller-based /7 Motion Controller C240/C240 PN /12 P PC-based /17 Motion Controller P320-3 /20 Motion Controller P350-3 /23 Panelfronten für P /24 Ergänzende Komponenten /24 SIMATIC Panel PC Remote Kit /25 PC-Standardtastatur KBPC CG US /26 Communication Board MCI-PN /27 D Drive-based /32 Control Units D410 /37 Control Units D4x5 /43 Ergänzende Komponenten /43 Communication Board CBE30 /44 Controller Extension CX32 /46 Software /47 Runtime Software /50 Lizenzierung Runtime Software /50 Überblick über das Lizenzkonzept /52 Bestellung von Lizenzen für Runtime Software /54 Kernel /56 Technologiepakete /63 PLCopen Bausteine /64 OPC-Server /66 IT /6 Engineering Software /6 Software-Paket SCOUT /80 Funktionsübersicht Teil 3 Teil 13 Teil 14 Engineering Software Inbetriebnahme-Tool STARTER Drive Control Chart (DCC) Engineering Software Drive ES Projektierungs-Tool SIZER CAD CREATOR Maßzeichnungs- und 2D/3D-CAD-Generator Siemens PM

2 Übersicht Bezeichnung Beschreibung Seite C Controller-based /4 Motion Controller C240/C240PN Motion Controller für Analog-, Schritt-, PROFIBUS und PROFINET Antriebe /7 P PC-based /12 Motion Controller Motion Controller für embedded PC-Lösungen /17 P320-3 Motion Controller Motion Controller für hochperformante Anwendungen mit /20 P350-3 Windows XP Panelfronten für P Panelfronten für P mit Touch- oder Tasten-Bedienung /23 Ergänzende Komponenten SIMATIC Panel PC Remote Kit Das Panel PC Remote Kit ermöglicht die räumliche Trennung von /24 Motion Controller und Bedieneinheit PC-Standardtastatur PC-Tastatur mit Handballenauflage für ergonomisches Arbeiten /25 Communication Board MCI-PN Option Module für PROFINET /26 D Drive-based /27 Control Units D410 Kompakte Control Units für Einachsanwendungen /32 Control Units D4x5 Skalierbare Control Units für Mehrachsanwendungen /37 Ergänzende Komponenten Communication Board CBE30 Option Module für PROFINET /43 Controller Extension CX32 Modulare Erweiterung der Antriebs-Rechenleistung /44 Software Software für Runtime, Engineering und Inbetriebnahme /46 Runtime Software /47 Hydraulikregelung Lizenzierung Runtime Software Überblick über das Lizenzkonzept /50 Nocken Gleichlauf Weitere Technologien Bestellung von Lizenzen für Runtime Software /52 Kernel Struktur und Funktionen des Kernels /54 Technologiepakete Funktionen der Technologiepakete /56 G_PM10_DE_00128 Positionierescheibregelung Kurven- Temperatur- Interpolation PLCopen Bausteine PLCopen-Bausteine für /63 OPC-Server SIMATIC NET OPC-Server für P350-3 /64 IT Service- und Diagnosefunktionen für /66 /2 Siemens PM

3 Übersicht Bezeichnung Beschreibung Seite Engineering Software /6 Software-Paket SCOUT Das Engineering-System für /6 Beschreibung der Basisfunktionen SCOUT Workbench, Hardware- und Netzwerkkonfiguration, Erstellung technologischer Objekte, Erstellung von Kurvenscheiben, Structured Text (ST), Motion Control Chart (MCC), Kontaktplan/Funktionsplan (KOP/FUP), Diagnose für Test und Inbetriebnahme Beschreibung der Optionspakete CamTool (grafischer Kurvenscheiben-Editor), Drive Control Chart (DCC) Auswahl- und Bestelldaten /71 /78 /7 Funktionsübersicht /80 Systemtakte PROFIBUS DP und PROFINET Takte; /80 Systemtakte für Motion Control Speicher und Adressbereiche Speichergrößen und Adressbereiche der Motion Controller /81 Antriebe an Welche Antriebe können an betrieben werden? /82 Geber an Welche Geber können direkt an angeschlossen /84 werden? Gibt es weitere Anschlussmöglichkeiten? Messtastereingänge Wieviele Messtastereingänge sind an den Plattformen /85 verfügbar? Gibt es weitere Realisierungsmöglichkeiten? Nocken-Ausgänge Wieviele Nocken-Ausgänge sind onboard an den Plattformen verfügbar? Gibt es weitere Realisierungsmöglichkeiten? /85 Peripherie-Schnittstellen Onboard Zentrale Peripheriebaugruppen bei C Anschließbare dezentrale Peripherie Bedien- und Beobachtungsgeräte HMI HMI-Software für Software für erweiterte Kommunikation mit Kommunikation Kernel Technologiepaket Motion Control Wieviele Peripherie-Schnittstellen sind onboard vorhanden? /86 (digital, analog, Relais-Ausgänge ) Um wieviele zentrale Peripheriebaugruppen kann /86 C erweitert werden? Welche dezentrale Peripherie kann über PROFIBUS oder /87 PROFINET angeschlossen werden? Welche SINAMICS Antriebsperipherie kann an angeschlossen werden? Welche HMI-Geräte können an angeschlossen /88 werden? Welche HMI-Software kann für Applikationen /88 eingesetzt werden? Kommunikation nach den Standards OPC und OPC XML-DA, /88 Multipurpose Information Interface Welche Kommunikations-Schnittstellen sind an den /8 Plattformen verfügbar? Leistungsmerkmale des Kernels und /2 PLC-Operationsvorrat Leistungsmerkmale des Technologiepakets Motion Control /3 Weitere Technologiepakete Technologiepakete für spezielle Einsatzgebiete /4 IT Software-Optionen zur Erweiterung der Service- und Diagnose- /4 Funktionen von Engineering-System SCOUT Basisfunktionen und Optionspakete /5 SCOUT Test- und Diagnose mit Programmtestfunktionen, Trace, Vergleichsfunktion für /6 SCOUT Projekte, Engineering Antriebe Antriebs-Engineering-Tools für /7 Siemens PM /3

4 C Controller-based Übersicht C ist die Controller-Variante der Familie in der bewährten Aufbautechnik der SIMATIC S Durch Nutzung des SIMATIC S7 Baugruppenspektrums ist C vielfältig modular erweiterbar. Mit den Ausführungen C240 und C240 PN stehen zwei leistungsstarke Motion Controller für anspruchsvolle Steuerungs- und Motion Control-Aufgaben zur Verfügung. Zum Bedienen und Beobachten können HMI-Geräte je nach C Variante direkt an den Onboard-PROFIBUS, Ethernet- oder PROFINET Schnittstellen betrieben werden. Über diese Schnittstellen sind auch Funktionen wie Fernwartung, Diagnose oder Teleservice möglich. Anwendungsbereich C ist dort einsetzbar, wo: Motion Control-, Technologie- und Steuerungsfunktionalität als Einheit programmiert, parametriert und abgearbeitet werden soll, ein modular erweiterbares Gerät zentral, an oder in der Maschine platziert werden soll, Kommunikation zu weiteren Automatisierungsgeräten erforderlich ist. C ist universell einsetzbar und erfüllt höchste Ansprüche an die Industrietauglichkeit durch hohe EMV-Festigkeit und hohe Beständigkeit gegenüber Schock- und Rüttelbeanspruchung. Anwendungsschwerpunkte sind: Verpackungsmaschinen Kunststoff und Gummi verarbeitende Maschinen Pressen, Drahtziehmaschinen Textilmaschinen Druckmaschinen Holz-, Glas-, Keramik- und Steinbearbeitungsmaschinen Retrofit Diese Maschinen erfordern durch den zunehmenden Einsatz von Servoantrieben eine hohe Integration von PLC-, Motion Control- und Technologiefunktionen. Aufbau Nutzen Flexibel einsetzbar durch Nutzung des SIMATIC S7-300 Baugruppenspektrums und somit optimale Anpassung an die Automatisierungsaufgabe Universell geeignet für die digitale und analoge Kopplung mit Servo-/Vector-, Schritt- und Hydraulikantrieben (je nach Variante) Komfortabel durch bedienerfreundliche Handhabung und unkomplizierten, lüfterlosen Aufbau Vielseitige Vernetzung durch Onboard PROFIBUS DP, Industrial Ethernet und PROFINET IO Schnittstellen Leistungsstark durch eine Vielzahl integrierter Funktionen Einfachstes Engineering für Steuerungs- und Motion Control- Anwendungen im gleichen Programm Fabriknetz Industrial Ethernet C PROFIBUS *) SIMATIC HMI ET 200 ET 200 SINAMICS S120 G_PM10_DE_00002c *) bei C240 PN auch PROFINET IO C mit zentraler und dezentraler Peripherie Das C ist modular aufgebaut. Es besteht aus einem umfassenden und individuell zusammenstellbaren Baugruppenspektrum, wobei Komponenten des SIMATIC S7-300 Spektrums und der Antriebstechnik zum Einsatz kommen. /4 Siemens PM

5 C Controller-based Aufbau (Fortsetzung) Komponenten und Schnittstellen des Motion Controllers C: Analoge Antriebsschnittstellen (bei C240) - zur Sollwertausgabe für Servo-/Vectorantriebe - zur Sollwertausgabe für Stellventile von Hydraulikantrieben - als frei verwendbare Analogausgänge Impulsausgänge zur Ansteuerung von Schrittantrieben (bei C240) Schnittstellen für Inkremental-/Absolutwertgeber zur zyklischen Erfassung eines Lage-Istwertes oder als frei verwendbare Vorwärts-/Rückwärtszähler (bei C240) Onboard-Peripherie für besonders schnelle Peripheriesignale Micro Memory Card (MMC) zur Speicherung von: - Kernel - Anwenderprogrammen - Anwendervariablen Integrierte Kommunikationsschnittstellen zur Kopplung von: - Dezentraler Peripherie -HMI Systemen -PG/PC - Weiteren Motion Control- und Automatisierungssystemen - Antrieben mit digitaler Sollwertschnittstelle Diverse Status-/Fehleranzeigen und Betriebsartenschalter Zu einem C System gehören: Motion Controller und Micro Memory Card (MMC) Je nach Bedarf weitere Systemkomponenten wie: - Laststromversorgungen (PS) zum Anschluss von C an eine Versorgungsspannung von AC 120/230 V - Zentrale (nicht Onboard) und dezentrale Peripheriekomponenten - Servo-/Vectorantriebe mit analoger bzw. digitaler Sollwertschnittstelle oder Schrittantriebe Montage und Verbindungstechnik Die einfache Aufbautechnik macht C flexibel und servicefreundlich: Baugruppenmontage Einfach die Baugruppen in die Profilschiene einhängen, einschwenken und festschrauben. Integrierter Rückwandbus Der Rückwandbus ist im Motion Controller integriert. Die Verbindung des Motion Controllers mit den Peripheriebaugruppen erfolgt über Busverbinder, die in die Gehäuserückseiten gesteckt werden. Frontsteckercodierung verhindert, dass der Frontstecker auf einen falschen Baugruppentyp aufgesteckt wird. Schraubklemmtechnik, Federzugtechnik oder Schnellanschlusstechnik Fast Connect für Peripheriebaugruppen TOP connect Diese Verbindungstechnik bietet eine vorgefertigte Verdrahtung auf 1- bis 3-Leiter-Anschlusstechnik in Schraub- oder Klemmtechnik alternativ zur Verdrahtung direkt an der Peripheriebaugruppe. Definierte Einbautiefe für alle Baugruppen, da alle Anschlüsse und Stecker in den Baugruppen versenkt und durch Fronttüren geschützt und abgedeckt sind. Keine Steckplatzregeln. Erweiterung mit zentralen Peripheriebaugruppen 8 Steckplätze für Peripheriebaugruppen in SIMATIC S7-300 Aufbautechnik können maximal rechts neben dem Motion Controller im Zentralgerät belegt werden. Über die IM 365 kann ein Erweiterungsbaugruppenträger (zweizeiliger Aufbau) angeschlossen werden, so dass sich die Anzahl der zentral nutzbaren Steckplätze für Peripheriebaugruppen um 8 auf insgesamt 16 erweitert. Der mehrzeilige Aufbau mit IM 360/IM 361 wird von C nicht unterstützt. SIMATIC S7-300 PS 1) Motion Controller Peripheriebaugruppen C 1) Stromversorgung C kann waagerecht oder senkrecht aufgebaut werden. Sind darüber hinaus weitere Peripheriebaugruppen erforderlich, so kann die dezentrale SIMATIC ET 200-Peripherie über PROFIBUS DP oder PROFINET IO (bei C240 PN) an C angeschlossen werden. Die Anzahl steckbarer Peripheriebaugruppen ist durch deren Stromaufnahme aus dem Rückwandbus zusätzlich begrenzt. Die Stromaufnahme aller Baugruppen, die am gleichen Rückwandbus stecken, darf insgesamt 1,2 A nicht überschreiten. Erweiterung mit dezentraler Peripherie Dezentrale Peripherie kann aufgebaut werden mit den Komponenten der intelligenten Peripheriesysteme: SIMATIC ET 200S SIMATIC ET 200M SIMATIC ET 200pro SIMATIC ET 200eco SIMATIC ET 200eco PN (bei C240 PN) G_PM10_DE_00001 Siemens PM /5

6 C Controller-based Funktion Funktion (Fortsetzung) Basisfunktionalität Als Basisfunktionalität stellt C für die unterschiedlichsten Automatisierungsanforderungen zur Verfügung: Runtimesystem - Frei programmierbar mit diversen IEC konformen Sprachen - Verschiedene Laufzeitebenen (zyklisch, sequenziell, ereignisgesteuert) - PLC- und Rechenfunktionalität Prozess- und Datenkommunikation - Kommunikations- und Verwaltungsfunktionen - Motion Control-Funktionen (Motion Control Basic) Test- und Diagnoseschnittstellen Diese Basisfunktionalität kann bei Bedarf durch ladbare Technologiepakete ergänzt werden. Weitere Info Technologiepakete Eine besondere Eigenschaft von ist die Erweiterbarkeit der Betriebssystemfunktionalität durch Hinzuladen von Technologiepaketen, wie z. B.: Motion Control mit den Funktionen: - Positionieren POS - Gleichlauf/Elektronisches Getriebe GEAR - Kurvenscheibe CAM - Bahninterpolation PATH Temperaturregler TControl Direct Product Motion DPM Multipurpose Information Interface MIIF Durch die modulare Lizenzierung der Technologiefunktionen muss nur das bezahlt werden, was auch zum Einsatz kommt. Projektierung/Parametrierung/Programmierung Mit SCOUT steht ein leistungsfähiges und anwenderfreundliches Engineering-Werkzeug zur Verfügung. Es ist ein durchgängiges System für alle Schritte des Engineerings, von der Projektierung und Parametrierung über die Programmierung, den Test und die Diagnose. Durch die grafische Bedienerführung mittels technologischer Dialoge und Assistenten, sowie textueller und grafischer Sprachen für die Programmierung wird der Einarbeitungs- und Ausbildungsaufwand erheblich reduziert. Bedienen und Beobachten (HMI) In der Basisfunktionalität der C Controller sind Kommunikationsdienste integriert, die einen komfortablen Datenaustausch mit HMI-Geräten unterstützen. Zum Bedienen und Beobachten können SIMATIC HMI-Geräte, wie z. B. Touchpanels (TP), Operator Panels (OP) oder Multi Panels (MP) verwendet werden. Diese Geräte können über Industrial Ethernet, PROFIBUS oder PROFINET (bei C240 PN) an C angeschlossen werden. Die Projektierung erfolgt mit ProTool/Pro oder WinCC flexible. Für den Zugriff auf von anderen Windows-basierten HMI-Systemen aus steht mit der SIMATIC NET Kommunikationssoftware die offene standardisierte OPC-Schnittstelle zur Verfügung. Mit IT verfügt C über einen integrierten Web-Server, auf dem sich z. B. anwenderspezifische Webseiten hinterlegen lassen. Auf die Variablen des Motion Controllers kann dabei lesend und schreibend zugegriffen werden. Über die Verwendung von Java-Skripts oder Applets ist es außerdem möglich, aktive Anzeige- und Bedienfunktionen in den Web-Seiten zu realisieren, die auf einem Client-PC mit Internetbrowser ausgeführt werden. C unterstützt durch die integrierten Schnittstellen sowohl die Prozess- als auch die Datenkommunikation. Für die komfortable Projektierung und Diagnose der Kommunikation steht Ihnen das Engineering-System SCOUT zur Verfügung. Weitere Informationen zu Stromversorgungen und Peripheriebaugruppen enthält das Kapitel Peripheriekomponenten. zu TOP connect enthält der Katalog KT 10.2 und die Industry Mall unter Automatisierungstechnik/Automatisierungs- und Leitsysteme/Systemverkabelung/Schaltschränke/ Systemverkabelung SIMATIC Top connect. zur Funktionalität der Plattformen enthält der Abschnitt Funktionsübersicht. zu Runtime Software und Engineering Software enthält der Abschnitt Software. zu den Kommunikationsfunktionen der Motion Controller enthält der Abschnitt Runtime Software. zum Bedienen und Beobachten enthält das Kapitel Bedien- und Beobachtungsgeräte HMI. zur SIMATIC NET Kommunikationssoftware enthält der Abschnitt Runtime Software. /6 Siemens PM

7 C Controller-based Motion Controller C240/C240 PN Übersicht C ist ein Motion Controller in S7-300 Aufbautechnik. Neben den bereits integrierten Schnittstellen kann der Controller mit Peripheriebaugruppen aus dem SIMATIC S7-300 Spektrum erweitert werden. Der Motion Controller ist in zwei Varianten verfügbar: C240 und C240 PN. Die beiden Varianten C240 und C240 PN besitzen die gleiche PLC und Motion Control Performance, unterscheiden sich aber in ihren Schnittstellen. Aufbau Schnittstellen Bedienung, Anzeige und Diagnose 1 x Betriebsartenwahlschalter 1 x LED-Leiste für Fehler- und Statusanzeigen Onboard-Peripherie 18 digitale Eingänge (C240: davon 2 für lokale Messtaster und 4 für globale Messtaster/Nullmarken, C240 PN: davon 4 für globale Messtaster) 8 digitale Ausgänge Antriebsschnittstellen (C240) 1 x Sollwertausgabe-Schnittstelle für max. 4 Achsen (wahlweise Analog-, Schritt- oder Hydraulikantriebe; auch als frei verwendbare Analogausgänge nutzbar) 4 x Gebereingänge für Inkremental- oder Absolutwertgeber (auch als frei verwendbare Vorwärts-/Rückwärtszähler nutzbar) Kommunikation 1 x Schnittstelle für Industrial Ethernet 2 x Schnittstellen für PROFIBUS DP (davon eine Schnittstelle für MPI) 3 x Ports für PROFINET IO (C240 PN) Datensicherung 1 x Slot für Micro Memory Card (MMC) Weitere Schnittstellen Klemmen für Stromversorgung Aufbau (Fortsetzung) Datenspeicherung/Datensicherung Die Motion Controller C besitzen einen integrierten nicht flüchtigen Datenspeicher zum Speichern der Prozessvariablen. Die Datensicherung erfolgt auf der Micro Memory Card (MMC). Erweiterung mit zentralen Peripheriebaugruppen Die zentrale Peripherie wird direkt an den Motion Controller C angesteckt. Der Peripherie-Ausbau beträgt bei zentraler Peripherie zwei Zeilen (2. Zeile mit Anschaltung IM 365) mit je maximal 8 Peripheriebaugruppen und insgesamt maximal 4 Analogbaugruppen. Dabei können Peripheriebaugruppen aus dem SIMATIC S7-300 Spektrum genutzt werden. Erweiterung mit dezentraler Peripherie Als dezentrale Peripheriekomponenten können z. B. eingesetzt werden: PROFIBUS DP: Alle zertifizierten PROFIBUS Normslaves (DP-V0, DP-V1, DP-V2) Dezentrale Peripheriesysteme SIMATIC ET 200S/M/eco/pro Servoumrichter der Familien MASTERDRIVES, SIMODRIVE und SINAMICS über PROFIBUS DP Schnittstelle mit PROFIdrive MICROMASTER- und COMBIMASTER-Frequenzumrichter Schrittantriebe über PROFIBUS DP Schnittstelle mit PROFIdrive PROFINET IO (C240 PN): Dezentrale Peripheriesysteme SIMATIC ET 200S/M/pro/ eco PN Servoumrichter SINAMICS S120 über PROFINET IO mit IRT (PROFIdrive) Siemens PM /7

8 C Controller-based Motion Controller C240/C240 PN Siemens AG 2010 Funktion Integration Die Steuerungs- und Motion Control-Funktionalität läuft zentral auf dem C Controller. C Bestellnummer Konfektionierte Leitung Die Funktionalität reicht von der einfachen Positionierung bis hin Digitalein-/ zur komplexen Bewegungssteuerung über Kurvenscheiben und X1 -ausgänge Peripherie Interpolation. SIMODRIVE 611 6FX2002-3AD Lagegeregelte Bewegungssteuerung universal HR 35 m offene Aderenden 4 Sollwerte Sollwertausgabe/Istwerterfassung Analoge X2 oder Leistungsan- Lageregelung mit analoger Sollwertausgabe Sollwerte steuerung für 4 6FX2002-3AE Der Motion Controller C240 stellt je Achse einen (C240) Schrittmotoren 50 m FM STEPDRIVE Analogausgang für den Drehzahlsollwert und einen Gebereingang zur zyklischen Erfassung des Lageistwertes zur Verfü- Analog-Achsen: 35 m Inkremental- Bei Mischbetrieb mit geber (TTL) gung. Bei hydraulischen Antrieben wird über den Analogausgang der Sollwert für das Stellventil vorgegeben. 6FX FX.002-2CD RS 422 (5 V) 35 m bei DC 5 V Lageregelung mit Puls-Richtungsausgabe für Schrittantriebe Geber Der Motion Controller C240 stellt je Achse einen X3 Inkremental- 6FX.002-2CD (C240) bis X6 geber (TTL) Impulsausgang für den Wegsollwert zur Verfügung. Schrittantriebe können entweder gesteuert ohne Geber oder lagegere- 6FX RS 422 (24 V) 100 m bei DC 24 V gelt mit Geber betrieben werden. SIMODRIVE 611 6FX.002-2CJ Lageregelung mit digitaler Sollwertausgabe universal HR mit Hierfür steht die PROFIBUS DP Schnittstelle mit PROFIdrive 50 m WSG-Schnittstelle oder die PROFINET Schnittstelle beim C240 PN zur Verfügung. Über PROFIBUS DP bzw. PROFINET wird der Lage- 6FX.002-2CC Absolutwertgeber mit SSI istwert eingelesen und der Drehzahlsollwert ausgegeben. 50 m bei 500 Kbit/s 6FX m bei 125 Kbit/s Lageregelung mit gemischter Sollwertausgabe 6FX.002-2CD Beim Motion Controller C240 können Analog-, Linearmaßstab Schritt- und PROFIBUS Antriebe gemischt werden. Die 4 25 m mit EXE Onboard-Schnittstellen können dabei kanalweise wahlweise Ethernet Ethernet Busleitung Ethernet X7 für Analog-, Schritt- oder Hydraulikantriebe genutzt werden. Busteilnehmer Beim C240 PN können PROFIBUS und PROFINET Antriebe 6ES701-4BD00-0XA0 Programmiergerät (PG) gemischt betrieben werden. PROFIBUS DP 3 m Lageerfassung inkremental (C240) X8 und X Inkrementalgeber liefern, entsprechend ihrer Auflösung, PROFIBUS-Leitungen PROFIBUS DP- Teilnehmer, z.b. Zählimpulse für den verfahrenen Weg. SINAMICS S120 Referenzpunktanfahren ist in der Regel erforderlich. Eingesetzt werden können: PROFINET IO - Rotatorische Geber PROFINET IO- - Translatorische Geber (Längenmaßstäbe) X11 PROFINET-Leitungen Teilnehmer, z.b. Port P1 - P3 SINAMICS S120 Lageerfassung absolut (C240) (C240 PN) Einsetzbar sind Absolutwertgeber mit serieller Schnittstelle G_PM10_DE_00003d (SSI-Absolutwertgeber). Referenzpunktanfahren ist nicht erforderlich. Anschlussübersicht C Lageregelung/Lageerfassung über ADI 4 oder IM 174 Für den Anschluss weiterer Antriebe mit analoger Sollwertschnittstelle kann die Baugruppe ADI 4 (Analog Drive Inter- maximalen Leitungslängen zu beachten. Bei Auslegung der Leitungen sind die jeweils zulässigen face for 4 Axes) oder IM 174 (Interface Module for 4 Axes) verwendet werden. Bei Verwendung größerer Leitungslängen kann es zu Die IM 174 ermöglicht darüber hinaus auch den Anschluss Funktionsstörungen kommen. von Schrittantrieben mit Puls-Richtungs-Schnittstelle. Die zulässige Länge der PROFIBUS DP Leitungen ist Beide Baugruppen werden über PROFIBUS DP angeschlossen. konfigurationsabhängig. An eine Baugruppe ADI 4 oder IM 174 können angeschlossen werden: -4 Antriebe -4 Geber - Digitale Ein- und Ausgänge Taktsynchroner PROFIBUS Geber /8 Siemens PM

9 C Controller-based Motion Controller C240/C240 PN Technische Daten PLC- und Motion Control Performance Maximale Achsanzahl 32 Minimaler PROFIBUS Takt 1ms Minimaler PROFINET Sendetakt 0,5 ms (nur C240 PN) Minimaler Servo-/Interpolatortakt 0,5 ms Speicher RAM (Arbeitsspeicher) 35 Mbyte RAM-Disk (Ladespeicher) 23 Mbyte Remanenter Speicher 107 Kbyte Persistenter Speicher 52 Mbyte (Anwenderdaten auf MMC) Kommunikation Ethernet Schnittstellen 1 PROFIBUS Schnittstellen 2 PROFINET Schnittstellen 1 Schnittstelle mit 3 Ports (nur C240 PN) unterstützt PROFINET IO mit IRT und RT konfigurierbar als PROFINET IO Controller und/oder Device Allgemeine Technische Daten Versorgungsspannung Nennwert DC 24 V Zulässiger Bereich 20, ,8 V Stromaufnahme, typ. 1,2 A Einschaltstrom, typ. 8,0 A Verlustleistung 15 W Zulässige Umgebungstemperatur Lagerung und Transport C Betrieb C Zulässige relative Luftfeuchte 5...5% (ohne Kondensation) Luftdruck hpa Schutzart nach DIN EN 6052 IP20 (IEC 6052) Maße (B x H x T) 200 x 125 x 118 mm Gewicht C2xx 1150 g Speicherkarte 16 g Relais-Ausgänge 5 (C240) 1 (C240 PN) davon für Reglerfreigabe (nur C240) 4 READY 1 Elektrische Daten Schaltspannung, max. DC 50 V Schaltstrom, max. 1A Schaltleistung, max. 30 W Schaltspiele bei 24V, 1A 3 x 10 6 Antriebs-Schnittstellen (nur C240) 4 je wahlweise für Analog-, Schritt- oder Hydraulik-Antriebe, alternativ auch als Standard-Analogausgänge verwendbar bei Verwendung als Analog-Ausgang Spannungsbereich ±10,5 V Auflösung 16 bit inklusive Vorzeichen Potenzialtrennung Nein Lastimpedanz >3 kw Leitungslänge, max. 35 m bei Verwendung als Impuls-Ausgang für Schrittantriebe Ausgangsspannung bei 3,7 V Signal 1, I O = -20 ma Ausgangsspannung bei 1V Signal 0, I O = 20 ma, max. Lastwiderstand, min. 55 Ω Leitungslänge, max. 50 m Impulsfrequenz, max. 750 khz Integrierte Digitaleingänge 18 davon mit speziellen Funktionen für: Messtaster (nur C240) 2 BERO-Anschluss 4 (bei C240 auch als Messtaster verwendbar, bei C240 PN nur als Messtaster verwendbar) (Alle Eingänge sind als Standardeingänge nutzbar.) Eingangsspannung Nennwert DC 24 V bei Signal V bei Signal V Potenzialtrennung Eingänge in Gruppen zu 18 Eingangsstrom bei Signal 1, min. / typ. 6mA/8mA Eingangsverzögerung (bei Nennwert der Eingangsspannung) 0 1, typ./max. 6 µs/15 µs 1 0, typ./max. 40 µs/150 µs Anschluss von 2-Draht-BERO Ja Zulässiger Ruhestrom 2mA Integrierte Digitalausgänge 8 davon für schnelle 8 Nockenausgabe, max. Lastnennspannung DC 24 V zulässiger Bereich 20, ,8 V Ausgangsspannung bei Signal 1, max. L+ Potenzialtrennung in Gruppen zu 8 Siemens PM /

10 C Controller-based Motion Controller C240/C240 PN Siemens AG 2010 Technische Daten (Fortsetzung) Auswahl- und Bestelldaten Ausgangsstrom Beschreibung Bestell-Nr. bei Signal 1, Mindeststrom je Kanal bei Signal 0 max. Leckstrom, max. Gesamtbelastbarkeit bei 40 C bei 55 C Schaltfrequenz der Ausgänge bei ohmscher Last bei induktiver Last Lampenlast Löschenergie/Kanal 5mA 0,5 ma 2mA 4A 2A 100 Hz 2 Hz 5W Ausgangsverzögerung, typ. 150 µs Kurzschlussschutz Gebereingänge, max. (nur C240) 4 wahlweise für Inkremental- oder Absolutwertgeber alternativ auch als Vorwärts-/ Rückwärtszähler verwendbar Eingänge Inkrementalgeber Interface Typ (RS 422) Geberversorgung Potenzialtrennung Geberfrequenz, max. Leitungslänge, max. bei 1 MHz bei 500 khz und 300 ma bei 500 khz und 210 ma 400 mj (nicht gleichzeitig) Ja 5V 5 V/0,3 A Nein 1MHz 10 m 25 m 35 m Motion Controller C240 (erfordert V4.0 HF2) MultiAxes Bundle C240 bestehend aus je 1 Stück Motion Controller C240 Micro Memory Card (MMC) 64 Mbyte mit Lizenz MultiAxes Package für C Motion Controller C240 PN (erfordert V4.1 SP2 HF 3/4) MultiAxes Bundle C240 PN bestehend aus je 1 Stück Motion Controller C240 PN Micro Memory Card (MMC) 64 Mbyte mit Lizenz MultiAxes Package für C Micro Memory Card (MMC) 64 Mbyte für C240/C240 PN vorlizenzierbar über Zusatzangaben 1) Micro Memory Card (MMC) 64 Mbyte für C240 / C240 PN mit Lizenz MultiAxes Package für C 6AU1240-1AA00-0AA0 6AU1240-1AA00-0CA0 6AU1240-1AB00-0AA0 6AU1240-1AB00-0CA0 6AU1720-1KA00-0AA0 6AU1720-1KA00-0AA0 -Z M24 Eingänge Absolutwertgeber SSI Interface Typ (RS 422) 5 V synchron seriell, Single- oder Multiturn Geberversorgung 24 V/0,3 A Potenzialtrennung Nein Übertragungsrate 187,5/375/750/1500 kbit/s Telegrammlänge, max. 25 bit Leitungslänge, max. bei 187,5 kbit/s 250 m bei 1500 kbit/s 10 m Überwachungen Kurzschluss der Geberversorgung Ja Drahtbruch Ja Weitere technische Daten Pufferung Echtzeituhr Pufferzeit, typ. 4 Wochen Ladezeit, typ. 1h Approbationen, gemäß culus 1) Siehe Bestellung von Lizenzen für Runtime Software auf Seite /52. /10 Siemens PM

11 C Controller-based Motion Controller C240/C240 PN Zubehör Beschreibung Zubehör für C240/C240 PN Frontstecker 40polig zum Anschluss der Onboard-Peripherie mit Schraubkontakten mit Federzugkontakten mit Schnellanschlusstechnik Fast Connect Verbindungskamm PS C2xx für Stromversorgung PS307 Anschaltung IM 365 zur Erweiterung des Motion Controllers mit max. 1 Erweiterungs-Gerät, 2 Baugruppen mit fester Verbindungsleitung (1 m) Standardtemperaturbereich SIMATIC S7-300 Profilschiene L = 160 mm L = 480 mm L = 530 mm L = 830 mm L = 2000 mm Bestell-Nr. 6ES732-1AM00-0AA0 6ES732-1BM01-0AA0 6ES732-1CM00-0AA0 6ES730-7BA00-0AA0 6ES7365-0BA01-0AA0 6ES730-1AB60-0AA0 6ES730-1AE80-0AA0 6ES730-1AF30-0AA0 6ES730-1AJ30-0AA0 6ES730-1BC00-0AA0 Zubehör für PROFINET RJ45-Steckverbinder FastConnect für Industrial Ethernet/PROFINET 145 Kabelabgang - 1 Packung = 1 Stück 6GK101-1BB30-0AA0-1 Packung = 10 Stück 6GK101-1BB30-0AB0 FastConnect-Leitungen für Industrial Ethernet/PROFINET 1) IE FC Standard Cable GP 2x2 6XV1840-2AH10 IE FC Flexible Cable GP 2x2 6XV1870-2B IE FC Trailing Cable GP 2x2 6XV1870-2D IE FC Trailing Cable 2x2 6XV1840-3AH10 IE FC Marine Cable 2x2 6XV1840-4AH10 Abisolierwerkzeug für Industrial Ethernet/PROFINET FastConnect-Leitungen IE FC Stripping Tool 6GK101-1GA00 Weitere Info Weitere Informationen zu PROFIBUS DP, Industrial Ethernet und PROFINET enthält der Katalog IK PI und die Industry Mall unter Automatisierungstechnik/Industrielle Kommunikation. Projektierungs-Tool SIZER Mit dem Projektierungs-Tool SIZER können Sie komfortabel die Antriebsfamilie SINAMICS S120 inklusive auslegen. Dabei werden Sie bei der technischen Auslegung der Komponenten für eine Motion Control Aufgabe unterstützt. Zudem können Sie mit SIZER abhängig von Ihren Performance-Anforderungen die möglichen Achsanzahlen und die resultierende Auslastung ermitteln. Weitere Informationen zu SIZER enthält das Kapitel Systembeschreibung Auslegung. 1) Meterware; Liefereinheit max m; Mindestbestellmenge 20 m. Siemens PM /11

12 P PC-based Übersicht Übersicht (Fortsetzung) Leistungsfähige PC-Technologie Aktuelle Prozessortechnologie aus dem PC-Bereich sorgt für optimale Leistung. Sehr kurze Befehlsbearbeitungszeiten eröffnen völlig neue Einsatzmöglichkeiten vom mittleren bis zum oberen Leistungsbereich. P die PC-basierte Variante P ist ein PC-basiertes, offenes Motion Control System und in zwei Varianten verfügbar: P320-3 für embedded PC-Lösungen mit dem Betriebssystem Windows Embedded Standard 200 P350-3 für hochperformante Anwendungen mit dem Betriebssystem Windows XP. Steuerungs-, Motion Control- und HMI-Funktionen laufen hierbei gemeinsam mit Standard PC-Anwendungen auf einer Plattform ab. Der Vorteil für den Anwender: Durch Nutzung der PC-Plattform und des Microsoft Windows-Betriebssystems mit einer Anwendungsbereich Echtzeiterweiterung für kombiniert P die Vorteile zweier Welten: Offenheit durch das Windows-Betriebssystem Die Möglichkeiten der Informationstechnologie im Office- Bereich halten mit P Einzug in Ihre Maschine: Flexible Vernetzung Hohe Speicherkapazitäten für Daten Datensicherungskonzepte und Integrierte Kommunikation. Komplexe Datenauswertungen, Visualisierungsaufgaben oder auch das Engineering können bei P komfortabel und einfach direkt auf dem PC realisiert werden. Bei Einsatz von HMI-Software anderer Erstellungssysteme wird die genormte OPC-Server-Schnittstelle benutzt. Über die integrierte Ethernet-Schnittstelle sind auch Funktionen wie Fernwartung, Diagnose oder Teleservice möglich. Zudem stehen die Standardschnittstellen der PC-Welt für Ihre Anwendungen zur Verfügung und können z. B. genutzt werden für: Hardware, wie z. B. Drucker, Tastatur, Maus Software, wie z. B. Visualisierungs-Software oder Microsoft Office Programme. Echtzeitfähigkeit durch das Betriebssystem Auf P läuft parallel zu Windows das völlig unabhängige Betriebssystem. Durch diese Echtzeit-Erweiterung können auf den Plattformen der P Familie anspruchsvolle Motion Control Applikationen mit hohen Performanceanforderungen realisiert werden. Ein Blue Screen des Windows-Systems hat keine Unterbrechung der Motion Control Applikation zur Folge, da das Echtzeit-Betriebssystem von P auch in diesem Fall weiter läuft. Nutzen Steuerung, Motion Control, Technologie, Visualisierung und Standard-Microsoft-Anwendungen auf einer Plattform einschaltfertig, ohne langwieriges Installieren Performancegewinn durch neueste leistungsfähige PC-Prozessorarchitekturen Einfachstes Projektieren der Bedien- und Beobachtungsfunktionen mit WinCC flexible Offenheit zu Standard-Applikationen auf Basis des Windows- Betriebssystems Nutzbarkeit von PC-Standard-Kommunikationsmechanismen via Industrial Ethernet Komfortable Software-Updates Komfortabel durch bedienerfreundliche Handhabung Flexible Vernetzung über die verfügbaren Kommunikations- Schnittstellen. Je nach Gerät und Ausführungs-Variante z. B. PROFIBUS DP, PROFINET und Industrial Ethernet. Leistungsstark durch eine Vielzahl integrierter Funktionen Einfachstes Engineering für Steuerungs- und Motion Control- Anwendungen im gleichen Programm P320-3 ist geeignet für Anwendungen, bei denen der Einbauraum minimal ist eine robuste Hardware sehr wichtig ist, ohne rotierende Teile wie Lüfter oder Festplatte im normalen Betrieb kein Display erforderlich ist (Headless- Betrieb). Anschlussmöglichkeiten für den Betrieb eines Monitors oder Displays sind vorhanden. Windows Embedded Standard als Betriebssystem notwendig ist. P350-3 ist geeignet für hochperformante Anwendungen, bei denen eine aufwendige Datenhaltung und Datenauswertung erforderlich ist Motion Control-, Steuerungs- und Visualisierungsfunktionen platzsparend auf einer Plattform realisiert werden sollen hochdynamische Lage- und Druckregelkreise erforderlich sind, wie z. B. bei Hydraulik-Anwendungen die Offenheit des Windows-Betriebssystems optimal genutzt werden kann (Software, Treiber usw. ). Anwendungsschwerpunkte sind: Verpackungsmaschinen Kunststoff und Gummi verarbeitende Maschinen Pressen, Drahtziehmaschinen Textilmaschinen Druckmaschinen Holz-, Glas-, Keramik- und Steinbearbeitungsmaschinen Fertigungslinien im Bereich erneuerbarer Energien, z. B. Solartechnologie, Windenergie-Anlagen. Diese Maschinen erfordern durch den zunehmenden Einsatz von Servoantrieben eine hohe Integration von PLC-, Motion Control- und Technologiefunktionen. /12 Siemens PM

13 P PC-based Aufbau P Engineering Industrial Ethernet PROFINET ET 200 ET 200 SINAMICS S120 SINAMICS S120 G_PM10_DE_00024a Typischer Aufbau einer Automatisierungslösung mit P Ausstattung der P Grundgeräte Die Motion Controller P320-3 und P350-3 sind einschaltfertige PC-Systeme, bestehend aus: Hardware-Plattform P320-3 oder P350-3 Windows-Betriebssystem und Echtzeit-Erweiterung für P Kernel Kommunikations-Schnittstellen zur flexiblen Vernetzung, je nach Gerät und Ausführung z. B. PROFIBUS DP, PROFINET IO und Industrial Ethernet. Stromversorgungen für P Die P Systeme benötigen zum Betrieb eine 24-V- Stromversorgung. Der Einsatz einer unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) wird empfohlen. Zum Anschluss an eine Spannungsquelle mit 120/230/400 V benötigt man somit z. B. eine der folgenden Stromversorgungen: SIMATIC PS 307 oder SITOP power und DC-USV-Modul. Bedienen und Beobachten Bei den Motion Controllern P320-3 und P350-3 können Displays und Monitore direkt über die jeweils vorhandenen Grafik-Schnittstellen angeschlossen werden. Mit dem Panel PC Remote Kit können die Panelfronten für P in bis zu 30 m Abstand vom Motion Controller betrieben werden. Engineering Das Engineering erfolgt entweder über ein separates Programmiergerät oder aber bei P350-3 auch direkt auf dem P System. Kommunikations-Schnittstellen bei P320-3 P320-3 ermöglicht über das integrierte PROFINET Communication Board mit 3 Ports den Anschluss an ein PROFINET IO-Netzwerk. Das PROFINET Board unterstützt PROFINET IO mit IRT und RT. Gleichzeitig ist über diese Schnittstelle Standard-Ethernetkommunikation (TCP/IP) möglich. Kommunikations-Schnittstellen bei P350-3 PROFIBUS Variante Der Anschluss an ein PROFIBUS Netzwerk erfolgt über das integrierte IsoPROFIBUS Board. Hierbei handelt es sich um eine PCI-Karte mit zwei Anschlüssen für PROFIBUS DP (max. 12 Mbit/s). Die Taktrate am Bus kann vom Anwender parametriert werden. Wahlweise kann eine der beiden PROFIBUS DP Schnittstellen auch als Programmierschnittstelle (MPI-Protokoll) definiert werden. Die PROFIBUS Variante kann bei Bedarf auch mit PROFINET nachgerüstet werden und unterstützt damit PROFIBUS und PROFINET Kommunikation in einem Gerät. PROFINET Variante Der Anschluss an ein PROFINET Netzwerk erfolgt über das integrierte MCI-PN Board. Hierbei handelt es sich um eine PCI-Karte mit vier Ethernet-Ports und integrierter Switchfunktionalität. Das PROFINET Board unterstützt PROFINET IO mit IRT und RT. Gleichzeitig ist über diese Schnittstelle Standard-Ethernetkommunikation (TCP/IP) möglich. Einbindung in LAN-Netzwerke Mit der Onboard-Industrial-Ethernet-Schnittstelle sind die P Systeme für die Einbindung in LAN-Netzwerke (Local-Area-Network) vorbereitet. Außerdem bietet sich hier der Anschluss einer externen Bedienstation oder eines Engineering- Systems (z. B. für Fernwartung) an. Siemens PM /13

14 P PC-based Aufbau (Fortsetzung) Funktion (Fortsetzung) Erweiterung mit dezentraler Peripherie Projektierung/Parametrierung/Programmierung Die Motion Controller P320-3 und P350-3 können Mit SCOUT steht ein leistungsfähiges und anwenderfreundliches Engineering-Werkzeug zur Verfügung. Es ist ein je nach Gerät und Ausführung über PROFIBUS DP oder PROFINET Antriebe und dezentrale Peripheriebaugruppen durchgängiges System für alle Schritte des Engineerings, von ansteuern. Verfügbare Peripheriesysteme sind zum Beispiel: der Projektierung und Parametrierung über die Programmierung, den Test und die Diagnose. Durch die grafische Bediener- SIMATIC ET 200S führung mittels technologischer Dialoge und Assistenten, sowie SIMATIC ET 200M textueller und grafischer Sprachen für die Programmierung wird SIMATIC ET 200pro der Einarbeitungs- und Ausbildungsaufwand erheblich reduziert. SIMATIC ET 200eco, ET 200eco PN Die Peripheriesysteme übertragen die benötigten Prozess- Bedienen und Beobachten (HMI) Signale digital und störsicher mit hoher Performance an das Bedienen und Beobachten kann erfolgen P System. separat auf einem HMI-Panel oder High Speed Peripherie für zeitkritische Anwendungen direkt auf dem P Panel. Mit P, PROFINET und der Peripherie ET 200S mit In der Basisfunktionalität von P sind Kommunikationsdienste integriert, die einen komfortablen Datenaustausch dem Interfacemodul IM PN High Speed können Zykluszeiten von 250 µs erreicht werden. Dies ist besonders bei Anwendungen mit schnellen Reaktionszeiten (z. B. Hydraulikachsen) sowohl über PROFIBUS/PROFINET als auch über Industrial mit HMI-Systemen unterstützen. Dabei ist die Kommunikation notwendig. Ethernet möglich. Der Datenaustausch wird vom Kernel selbstständig abgewickelt. Funktion Gerätekonzept Steuerungs- und Motion Control-Software laufen auf dem Grundsystem Kernel ab. Die PC-interne Kommunikation sorgt für einen performanten Datenaustausch zwischen Kernel und dem verwendeten Microsoft Windows-Betriebssystem. Diese Daten können z. B. mittels OPC-Server von beliebigen Microsoft-Programmen weiterverarbeitet werden. Basisfunktionalität Als Basisfunktionalität stellen die P Systeme für die unterschiedlichsten Automatisierungsanforderungen zur Verfügung: Runtimesystem - Frei programmierbar mit diversen IEC konformen Sprachen - Verschiedene Laufzeitebenen (zyklisch, sequenziell, ereignisgesteuert) - PLC- und Rechenfunktionalität - Kommunikations- und Verwaltungsfunktionen - Technologiefunktionen Motion Control Basic Test- und Diagnoseschnittstellen Diese Basisfunktionalität kann bei Bedarf durch ladbare Technologiepakete ergänzt werden. Technologiepakete Eine besondere Eigenschaft von ist die Erweiterbarkeit der Betriebssystemfunktionalität durch Hinzuladen von Technologiepaketen, wie z. B.: Motion Control mit den Funktionen - Positionieren POS - Gleichlauf/Elektronisches Getriebe GEAR - Kurvenscheibe CAM - Bahninterpolation PATH Temperaturregler TControl Direct Product Motion DPM Multipurpose Information Interface MIIF Durch die modulare Lizenzierung der Technologiefunktionen muss nur das bezahlt werden, was auch wirklich zum Einsatz kommt: pay only what you need. SIMATIC WinCC flexible ist das Standard HMI-System für P. Mit diesem HMI-System sind die Daten eines Projektes direkt projektierbar. Für die Bedienung und Visualisierung können die Panelfronten verwendet werden. Der Anschluss der P Panelfronten erfolgt bei P350-3 direkt über die LVDS-Schnittstelle und bei P320-3 über das Panel PC Remote Kit. Für den Zugriff auf von anderen Windows-basierten HMI-Systemen aus steht mit der SIMATIC NET Kommunikationssoftware eine offene, standardisierte OPC-Schnittstelle zur Verfügung. Prozess- und Datenkommunikation P unterstützt durch die integrierten Schnittstellen sowohl die Prozess- als auch die Datenkommunikation. Für die komfortable Projektierung und Diagnose der Kommunikation steht das Engineering-System SCOUT zur Verfügung. /14 Siemens PM

15 P PC-based Funktion (Fortsetzung) P Fabriknetz SCALANCE S PROFINET ET 200S High Speed ET 200S High Speed SSI AI AO Hydraulische Presse Stellwert (Servo-Ventil) Druck Lage Stößel Beispiel: Regelung einer hydraulischen Presse mit P350-3 Lagegeregelte Bewegungssteuerung für Servo-Antriebe Antriebe mit digitaler Sollwertschnittstelle Für Antriebe mit digitaler Sollwertschnittstelle ermöglichen die Motion Controller P die lagegeregelte Bewegungssteuerung über PROFIBUS DP (P350) oder PROFINET IO mit PROFIdrive. Antriebe mit analoger Sollwertschnittstelle (für Retrofit) Bei P350-3 kann für den Anschluss von Antrieben mit analoger ± 10 V Sollwertschnittstelle die Baugruppe ADI 4 (Analog Drive Interface for 4 Axes) oder IM 174 (Interface Module for 4 Axes) verwendet werden. Das Interface Module IM 174 ermöglicht darüber hinaus auch den Anschluss von Schrittantrieben mit Puls-Richtungs-Schnittstelle. Beide Baugruppen werden über PROFIBUS DP angeschlossen. An eine Baugruppe ADI 4 oder IM 174 können angeschlossen werden: 4 Antriebe 4 Geber digitale Ein- und Ausgänge. Ziehkissen Lage- und Druckregelung für Hydraulik-Antriebe Mit P und SIMATIC ET 200S High Speed Peripherie können über PROFINET mit IRT (Isochronous Real-Time) Zykluszeiten von minimal 250 µs erreicht werden. Für Hydraulik-Anwendungen mit Lage- und Druckregelung sind so hochdynamische Regelkreise realisierbar. Die erforderlichen Sensoren und Aktoren, wie beispielsweise über SSI-Schnittstelle angeschlossene Lagegeber, über Analogeingänge (AI) angeschlossene Druckaufnehmer, über Analogausgänge (AO) geregelte Servoventile sowie digitale I/Os für die Werkzeugsicherung und Nockenausgabe werden über das dezentrale Peripheriesystem SIMATIC ET 200S angeschlossen, welches zuvor applikationsgerecht mit den erforderlichen schnellen Peripherie-Modulen bestückt wurde. Auf Basis von PROFINET ist es damit möglich, neben elektrischen Antrieben auch hydraulische Antriebe miteinander zu synchronisieren. In Bandanlagen und Pressenlinien in der Automobilindustrie können so durchgängige Automatisierungslösungen umgesetzt werden, in denen sowohl elektrische Antriebe (Wickler, Querschneider, Walzenvorschübe) als auch hydraulische Antriebe (z. B. Tiefziehpressen) eingesetzt werden. G_PM10_DE_00164 Siemens PM /15

16 P PC-based Funktion (Fortsetzung) Anzeige und Diagnose des Betriebszustandes Ein P System hat zum Wechseln seiner Betriebszustände (RUN/STOP) keine Taster oder Schalter. Diese Aufgabe übernimmt bei angeschlossenem Monitor/Display ein Software-Monitor ( P State), der mit der Tastatur oder der Maus bedient wird. Weitere Info Weitere Informationen zu einsetzbaren Peripheriebaugruppen für enthält das Kapitel Peripheriekomponenten. zur Funktionalität der Plattformen enthält der Abschnitt Funktionsübersicht. zum Engineering sowie zum Runtimesystem enthält der Abschnitt Software. zum Bedienen und Beobachten enthält das Kapitel Bedien- und Beobachtungsgeräte HMI. zur SIMATIC NET Kommunikationssoftware enthält der Abschnitt Runtime Software. zum SIMATIC Panel PC Remote Kit enthält der Abschnitt Ergänzende Komponenten. P State Dieser Monitor visualisiert die Betriebszustände während des Hochlaufes und im Betrieb. Weitere Funktionen sind z. B. Anwenderprogramme laden (Restore) und sichern (Save) oder den Motion Controller starten (Restart) oder abschalten (Terminate). Beim Herunterfahren werden wichtige Daten (Retaindaten) innerhalb der Shutdown-Zeit des Geräte-Netzteils auf das Iso- PROFIBUS bzw. MCI-PN PROFINET Board (bei P320-3 intern) gespeichert, so dass beim Wiederanlauf sofort mit den zuletzt aktuellen Daten weitergerechnet werden kann. Das intelligente Diagnosesystem des P kontrolliert ständig die Funktionalität des Systems und registriert Fehler oder spezifische Systemereignisse (z. B. Timingfehler, Baugruppen- oder Netzwerkausfall). Zusätzlich werden bei P350-3 laufend PC-spezifische Funktionen wie Lüfterdrehzahl oder Temperatur kontrolliert und bei Ausfall ebenfalls Fehlermeldungen generiert. Die Stabilität des Kernel ist unabhängig vom Windows-Betriebssystem. Selbst bei einem Absturz des Betriebssystems (Windows-Bluescreen) läuft P weiter und die Maschine kann nach Vorgaben des Anwenders sicher heruntergefahren werden. /16 Siemens PM

17 P PC-based Motion Controller P320-3 Übersicht Der Motion Controller P320-3 ist ein leistungsstarker, ultrakompakter und wartungsfreier Embedded Industrie-PC. Mit ihm wird die PC-basierte Hardware-Plattform der Familie um einen Embedded PC für Motion Control Aufgaben erweitert. Die Hardware von P320-3 basiert auf der neuesten Generation des SIMATIC Microbox PC und bietet damit folgende Vorteile: Leistungsstark: durch neueste Intel-Prozessortechnologie Robust: keine drehenden Teile (kein Lüfter, keine Festplatte) Kompakt: durch geringe Einbaumaße Flexibel einsetzbar: durch unterschiedliche Montagearten. Neben dem Betriebssystem Windows Embedded Standard 200 ist zusätzlich die bewährte Echtzeiterweiterung für installiert. Im Betrieb flexibel einsetzbar P320-3 kann auf unterschiedliche Arten betrieben werden: Headless-Betrieb: P320-3 kann im sogenannten Headless-Betrieb eingesetzt werden: Das bedeutet es ist ein Betrieb ohne Display, Monitor oder Panelfront möglich. Betrieb mit Display oder Monitor: Über die integrierte DVI-Schnittstelle können Standard SIMATIC Displays oder Monitore bis zu einer Entfernung von 5 m angeschlossen werden. Betrieb mit P Panelfronten: Über das SIMATIC Panel PC Remote Kit kann P320-3 mit den Panelfronten für P verbunden werden. Hierbei kann eine Entfernung von bis zu 30 m überbrückt werden. PC-based CompactFlash Card ersetzt Festplatte Bei P320-3 wird auf alle rotierenden Teile verzichtet, um die Robustheit des Systems weiter zu erhöhen. Statt einer Festplatte wird eine PC-basierte CompactFlash Card eingesetzt. Die CompactFlash Card kann ohne Werkzeug gesteckt und entnommen werden. Enhanced Write Filter (EWF) reduziert Schreibzyklen Im laufenden Betrieb eines Rechners mit Windows-Betriebssystem werden viele Informationen auf der Festplatte oder alternativ einem CompactFlash-Speicher zwischengespeichert. Häufige Schreibzyklen reduzieren aber die Lebensdauer der Festplatte oder des CompactFlash-Speichers. Der Einsatz des Enhanced Write Filter verhindert dies. Die Daten werden zunächst in den Arbeitsspeicher geschrieben. Damit wird sichergestellt, dass Änderungen, zum Beispiel bei der Inbetriebnahme, erst dann wirksam werden, wenn diese auch per Befehl auf der PC-basierten CompactFlash Card gepeichert wurden. Somit haben versehentliche Änderungen keine Wirksamkeit. Nach dem Wiedereinschalten des PCs ist wieder der Auslieferzustand vorhanden, bis die Speicherung auf der CompactFlash Card erfolgt ist. Der Wiederanlauf erfolgt immer von den Daten der PC-basierten CompactFlash Card. Der Enhanced Write Filter (EWF) ist bei Auslieferung des Gerätes ausgeschaltet. Hohe Systemverfügbarkeit Der Motion Controller P320-3 bietet durch folgende Maßnahmen eine besonders hohe Systemverfügbarkeit: Integrierte Überwachungsfunktionen für Batterie, Temperatur und Programmablauf Frontseitige LEDs zur effizienten Diagnose Eine integrierte Stromversorgung mit Netzausfallüberbrückung PC-Technologie Prozessor: Intel Core 2 Solo, 1,2 GHz Betriebssystem: Windows Embedded Standard 200 Speicher: 2 Gbyte DDR3 SDRAM CompactFlash Card 4 Gbyte Daten-Backup/-Restore mit der Datensicherungssoftware SIMATIC IPC Image & Partition Creator (optional) Serien-Inbetriebnahmen mit optionalem USB-Flashdrive Für die Inbetriebnahme mehrerer Motion Controller auf einmal kann ein vorgefertigtes Daten-Image mit Hilfe des SIMATIC IPC Image & Partition Creators (eigene Software) auf die Compact- Flash gepielt werden. Der SIMATIC IPC Image & Partition Creator muss entweder separat bestellt werden oder ist auf dem SIMATIC IPC USB- Flashdrive (USB-Stick) vorinstalliert. (Siehe Auswahl- und Bestelldaten). Siemens PM /17

18 P PC-based Motion Controller P320-3 Siemens AG 2010 Aufbau Schnittstellen Anzeige und Diagnose Die Anzeige und Diagnose des Betriebszustandes übernimmt bei P320-3 ein Software-Monitor, der als Anwendungs-Fenster auf einem angeschlossenen Bildschirm angezeigt wird. Dieser Software-Monitor wird per Tastatur, Maus oder Touchpanel bedient. Integrierte Schnittstellen 1 x COM 1 (V.24) 1 x DVI 4 x USB x Industrial Ethernet (10/100/1000 Mbit/s) 1 x PROFINET IO (1 Schnittstelle mit 3 Ports) Bedienen und Beobachten P320-3 kann ohne Display, Monitor oder Panelfront betrieben werden (Headless-Betrieb). Monitore und Displays können über die integrierte DVI-Schnittstelle angeschlossen werden. Die P Panelfronten können über das SIMATIC Panel PC Remote Kit an P320-3 angeschlossen werden. Panelfronten für P Es stehen folgende P Panelfronten zur Verfügung: 12 mit Folientasten, 12 für Touch-Bedienung und 15 für Touch-Bedienung. Kommunikation über PROFINET Über die integrierte PROFINET Schnittstelle mit 3 Ports kann P320-3 an ein PROFINET IO-Netzwerk angeschlossen werden. Damit ist P320-3 im Sinne von PROFINET ein PROFINET IO-Controller und bietet folgende Funktionen: Kommunikation als PROFINET IO-Controller, I-Device (Controller und Device gleichzeitig) 100 Mbit/s Fullduplex Unterstützung der Echtzeitklassen von PROFINET IO: - RT (Real Time) - IRT (Isochronous Real Time) Anbindung von dezentraler Peripherie als PROFINET IO-Devices Anbindung von Antrieben als PROFINET IO-Devices über PROFIdrive gemäß Spezifikation V4 Unterstützung von Standard-Ethernetkommunikation, z. B. - zur Anschaltung von SCOUT - zum Anschluss von HMI-Systemen - für die Kommunikation zu beliebigen anderen Geräten über TCP/IP- oder UDP-Kommunikation Integrierter 3-Port-Switch mit 3 RJ45-Buchsen auf Basis des PROFINET ASICs ERTEC400. Dadurch ist der Aufbau der optimalen Topologie (Linie, Stern, Baum) ohne zusätzliche externe Switches möglich. IT Service- und Diagnosefunktionen Mit IT verfügt P über einen integrierten Web-Server, auf dem sich z. B. anwenderspezifische Web- Seiten hinterlegen lassen. Auf die Variablen der Control Unit kann dabei lesend und schreibend zugegriffen werden. Über die Verwendung von Java-Skripts oder Applets ist es außerdem möglich, aktive Anzeige- und Bedienfunktionen in den Web-Seiten zu realisieren, die auf einem Client-PC mit Standard-Internetbrowser ausgeführt werden können. Erweiterung mit dezentraler Peripherie über PROFINET P320-3 kann über PROFINET mit der folgenden dezentralen Peripherie erweitert werden: Dezentrale Antriebe (z. B. SINAMICS S120 Motor Modules mit der Control Unit CU320/CU320-2 und dem Communication Board CBE20 sowie SINAMICS S120 Power Modules mit der Control Unit CU310 PN) Dezentrale Peripherie (SIMATIC ET 200S/M/pro/eco PN) Engineering-Systeme (PG/PC) oder HMI-Geräte (z. B.: MP, TP, OP). High Speed Peripherie für zeitkritische Anwendungen Mit P, PROFINET und der Peripherie ET 200S mit dem Interfacemodul IM PN High Speed können Zykluszeiten von 250 µs erreicht werden. Dies ist besonders bei Anwendungen mit schnellen Reaktionszeiten (z. B. Hydraulikachsen) notwendig. Flexible Montage im Schaltschrank P320-3 kann in unterschiedlichen Lagen im Schaltschrank montiert werden, z. B. in Hutschienenmontage, Wandmontage oder Buchmontage. So kann wertvoller Platz innerhalb des Schaltschranks eingespart werden G_PM10_XX_00202 Flexible Montage im Schaltschrank: (1) Hutschienenmontage, (2) Wandmontage, (3) Buchmontage, (4) Frontbuchmontage /18 Siemens PM

19 P PC-based Motion Controller P320-3 Integration Technische Daten PLC- und Motion Control Performance P320-3 Maximale Achsanzahl 64 Minimaler PROFINET Sendetakt 250 μs Minimaler Servo-/Interpolatortakt 250 μs X21 (Port 1...3) PROFINET-Leitung SINAMICS S120 SIMATIC ET 200 z. B. ET 200S Speicher RAM (Arbeitsspeicher) Remanenter Speicher 2 Gbyte DDR3 SDRAM 15 Kbyte (mit USV 256 Kbyte) Ethernet Ethernet Busleitung PG, HMI CompactFlash Card Persistenter Speicher (Anwenderdaten auf CF) 4 Gbyte 64 Mbyte Weitere Standard-PC- Schnittstellen im Lieferumfang der Tastatur enthalten PC-Standardtastatur Kommunikation USB-Schnittstellen 4 x USB 2.0 USB/RS 232 Maus SITOP USV (optional) G_PM10_DE_0018 Ethernet-Schnittstellen 1 PROFINET Schnittstellen 1 Schnittstelle mit 3 Ports unterstützt PROFINET IO mit IRT und RT konfigurierbar als PROFI- NET IO-Controller und/oder Device Anschlussübersicht P320-3 Allgemeine technische Daten Eingangsspannung DC 24 V Auswahl- und Bestelldaten Beschreibung Motion Controller P ) mit Intel Core 2 Solo, 1,2 GHz, Windows Embedded Standard 200, 2 Gbyte DDR3 SDRAM, DC 24 V, incl. CompactFlash Card 4 Gbyte, Frontbuchmontage- und Wandbuchmontage-Kit, mit aktueller Runtime- Version (vorhergehende Softwarestände sind auf der Recovery-CD vorhanden) Bestell-Nr. 6AU1320-7AB55-3AF0 Leistungsaufnahme, max. 72 W Netzausfallüberbrückung, max. 5ms Schutzart nach DIN EN 6052 IP20 (IEC 6052) Temperaturänderung, max. 10 K/h Grenzwerte für rel. Luftfeuchte nach EN , EN Lagerung und Transport % bei 25 C Betrieb % bei 25 C Zubehör Lagerung und Transport C Zulässige Umgebungstemperatur Beschreibung Bestell-Nr. Betrieb SIMATIC IPC Buchmontage-Kit SIMATIC IPC Image & Partition Creator V3.0 SIMATIC IPC USB-Flashdrive 2 Gbyte, USB 2.0 Software SIMATIC IPC Image & Partition Creator vorinstalliert Touch Stift (Bei Einsatz einer Panelfront mit Touch-Bedienung) 6ES7648-1AA20-0YB0 6ES7648-6AA03-0YA0 6AV7672-8JD00-0AA0 6AV7672-1JB00-0AA0 - Buch-, Front- und Wandmontage C - Hutschienenmontage C Gewicht, etwa 2kg Maße (B x H x T) 262 x 142 x 47 mm Approbationen, gemäß UL/CSA Weitere Info Projektierungs-Tool SIZER Mit dem Projektierungs-Tool SIZER können Sie komfortabel die Antriebsfamilie SINAMICS S120 inklusive auslegen. Dabei werden Sie bei der technischen Auslegung der Komponenten für eine Motion Control Aufgabe unterstützt. Zudem können Sie mit SIZER abhängig von Ihren Performance-Anforderungen die möglichen Achsanzahlen und die resultierende Auslastung ermitteln. Weitere Informationen zu SIZER enthält das Kapitel Systembeschreibung Auslegung. 1) Hinweis zu Lizenzen für Runtime Software: Bei P320-3 können Lizenzen für Runtime Software einzeln oder über Zusatzangabe (Z-Option) bestellt werden. Siehe Bestellung von Lizenzen für Runtime Software auf Seite /52. Siemens PM /1

20 P PC-based Motion Controller P350-3 Siemens AG 2010 Übersicht Der Motion Controller P350-3 ist ein PC-basiertes, offenes Motion Control System. Durch Nutzung der Industrie-PC Plattform kann eine Maschinenapplikation mit Steuerungs-, Motion Control- und HMI-Funktionen gemeinsam mit Standard-PC-Anwendungen auf einer Plattform ablaufen. Das ist z. B. bei Anwendungen mit komplexer, PC-gestützter Datenhaltung und aufwendiger Datenauswertung vorteilhaft. Als Betriebssystem kommt Windows XP Professional zum Einsatz, mit einer Echtzeiterweiterung für. Zur Anbindung dezentraler Komponenten ist P350-3 in einer PROFINET und einer PROFIBUS Variante verfügbar. Die PROFIBUS Variante kann mit einem PROFINET Communication Board nachgerüstet werden, wenn in einer Anwendung sowohl PROFIBUS als auch PROFINET benötigt wird. Aufbau Schnittstellen Anzeige und Diagnose Die Anzeige und Diagnose des Betriebszustandes übernimmt bei P ein Software-Monitor, der als Anwendungs- Fenster auf dem Bildschirm angezeigt wird. Dieser Software- Monitor wird per Tastatur, Maus oder Touchpanel bedient. Integrierte Schnittstellen 1 x COM 1 (V.24), VGA (über DVI Adapter) 4 x USB x Industrial Ethernet 10/100 Mbit/s (Onboard) PROFIBUS Variante: 2 x PROFIBUS DP (nicht taktsynchron, potenzialgetrennt), eine Schnittstelle davon ist als MPI-Schnittstelle nutzbar PROFINET Variante: 1 x PROFINET Schnittstelle mit 4 Ports, unterstützt PROFINET IO mit IRT und RT Erweiterungssteckplätze 1 x PCI Slot 265 mm - PROFIBUS Variante: belegt vom IsoPROFIBUS Board - PROFINET Variante: belegt vom Communication Board MCI-PN 1 x PCI/ISA Slot 170 mm (frei) Z. B. zum Nachrüsten eines weiteren Communication Boards (Gleichzeitige Kommunikation über PROFIBUS und PROFINET) Aufbau (Fortsetzung) Kommunikation über PROFIBUS Die PROFIBUS Variante stellt über das eingebaute IsoPROFIBUS Board zwei PROFIBUS DP Schnittstellen mit PROFIdrive zur Verfügung. Über den freien PCI-Slot kann optional das Communication Board MCI-PN nachgerüstet werden. Damit unterstützt die PROFIBUS Variante sowohl PROFIBUS als auch PROFINET in einem PC. Kommunikation über PROFINET Die PROFINET Variante ermöglicht über das eingebaute Communication Board MCI-PN den Anschluss von P350-3 an ein PROFINET IO Netzwerk. Damit ist P350-3 im Sinne von PROFINET ein PROFINET IO-Controller. Zur Kommunikation mit anderen PROFINET Controllern kann P350-3 sowohl als PROFINET Controller als auch gleichzeitig als PROFINET Device konfiguriert werden (I-Device). Bedienen und Beobachten P350-3 kann auf unterschiedliche Arten betrieben werden: Headless-Betrieb: Es ist ein Betrieb ohne Display, Monitor oder Panelfront möglich. Betrieb mit Display oder Monitor: Über die integrierte DVI- bzw. VGA-Schnittstelle können Standard SIMATIC Displays oder Monitore bis zu einer Entfernung von 5 m angeschlossen werden. Betrieb mit Panelfronten für P: Über die interne LVDS-Schnittstelle kann P350-3 direkt mit den Panelfronten für P verbunden werden. P350-3 und Panelfront werden hierbei als Einheit betrieben. Mit dem SIMATIC Panel PC Remote Kit können P350-3 und Panelfront räumlich getrennt voneinander betrieben werden. Es kann eine Entfernung von bis zu 30 m überbrückt werden. IT Service- und Diagnosefunktionen Mit IT verfügt P über einen integrierten Web-Server, auf dem sich z. B. anwenderspezifische Web-Seiten hinterlegen lassen. Auf die Variablen der Control Unit kann dabei lesend und schreibend zugegriffen werden. Über die Verwendung von Java-Skripts oder Applets ist es außerdem möglich, aktive Anzeige- und Bedienfunktionen in den Web-Seiten zu realisieren, die auf einem Client-PC mit Standard-Internetbrowser ausgeführt werden können. Panelfronten für P Für die Motion Controller P stehen folgende Panelfronten zur Verfügung: 12" mit Folientasten, 12" für Touch-Bedienung und 15" für Touch-Bedienung. /20 Siemens PM