運動控制系統(tǒng)SIMOTION的通訊TheCommunicationBetweenWinCCandSiemensSIMOTIONViaOPCTechnology 摘要：本文介紹了OPC技術在西門子上位監(jiān)控軟件WinCC與其新一代運動控制系統(tǒng)SIMOTIOND445的通訊中的實際應用。并以此為橋梁，解決上位機、SIMOTION和操作面板三方的關鍵詞：WinCC,SIMOTION,

ThispapermainlyintroducedthathowtorealizethecommunicationbetweenSiemensHMIsoftwareWinCCV6.2andits’motioncontrolsystemSIMOTIOND445withusingOPCFiletechnology,andtosolvethetimesynchronizationamongWinCC,SIMOTIONandWinCCKeyWords：WinCC,SIMOTION,OPC,Time-OGO為了保證項目積極穩(wěn)妥的推進直至最后成功，項目組決定其電氣控制系統(tǒng)采用西門子產品。其中西門子新一代運動控制系統(tǒng)OIN5+ICS20OGO柱進行精確的位置同步控制，以保證加工的精密性符合生產需rtlCiCIN除以上所描述的系統(tǒng)需求外，項目還要求網絡中的運動控制器和操作員面板的系統(tǒng)時間圖1SINAMICSS120制單元采用西門子SIMOTIOND445。各單元之間通過新開發(fā)的全新通訊標準-DRIVE-CLIQ串行數字總線相連接。

圖2由于西門子的上位監(jiān)控軟件Protool提供了基于運動控制器SIMOTION的通訊驅動，因此可以通過簡單的組態(tài)實現與SIMOTION的通訊，繼而將數據取入計算機中。ProtoolWinCCSIMOTIONSIMOTIONSCOUTV4.0OPCSIMATICNETSIMATICNETOPC通訊接口，因此可以實現與監(jiān)控軟件WinCC的數據通訊。這樣，WinCCOPCSIMATICNETOPCSIMOTIONOPCSIMATICNET的傳遞。其性能完全可以替代Protool的作用。WindowsServer2003StandardEditionMulti-LanguageSTEP7V5.4 SIMOTIONSCOUTV4.0 WinCCV6.2亞洲 SIMATICNET2006 SIMOTIONSCOUTSymbolwatchtableSCOUTPROGRAMS中右鍵點擊insertwatchtable建立通訊表并取名為time_synchr。SymbolAddtowatchtable生成的watchtable表導入。圖3加載變量到watchwatchtableOPC的Options選項并選擇ExportOPCdata...一欄，在接下來彈出的組態(tài)菜單中選擇SIMATICNET的版本和剛剛生成的watchtable表名。圖4導出watchtableOPC在接下來的操作中要注意，因為SIMOTIOND445為X120和X220。因此，在接下來的步驟中，要選對協(xié)議和與服務器建立連接的以太網端口編號，項目中使用的端口是X120。圖5SIMOTIONOPCOPCSIMATICNETSIMATICNETS7ConnectionPLC并作為OPC服務器的組態(tài)過程一致，具體為：在桌面右下角的StationConfigurationEditor中插入OPCServer和IEGeneral，并為網卡配置IP地址。SIMATICManagerPCStationPCPCHWConfigOPCServerIEGeneral，IEGeneralSIMOTIONNetProS7ConnectionLocalIDSIMOTIONSCOUT中項目的設備名稱，即D445，并為其分配IP地址：圖6組態(tài)LocalPartnerSIMATICNETConfigurationOPC服務器建立完畢之后，需要在SIMATICNET中導入SIMOTIONSCOUT生成的動態(tài)OPC文件。這樣，SIMOTIOND445OPCWinCCOPC客戶端就可以從服務器上讀取SIMOTION的數據了。首先在計算機“開始”菜單中打開SIMATICNET的ConfigurationConsole。進入到組態(tài)界面后，在Application欄中依次點擊選擇OPCSetting和Symbols，之后點擊右邊的Editlist按鈕。圖7加載OPC文件到SIMATIC圖8加載OPC文件到SIMATIC圖9SIMATICNETOPCOPCSCOUT測，確認是否OPC服務器與SIMOTION已經建立了通訊連接。WinCCSIMATICNETOPCWinCCTagManagementOPC.CHN的SystemParameter后可在窗口中瀏覽到OPC.SimaticNET。圖10瀏覽可用的OPC在\SYM中可以看到名為D445的設備以及包含的所有變量組。點擊每個變量組，在右側可以瀏覽到相關的組變量名稱，通過選擇右側要監(jiān)控的變量并點擊AddItems按鈕可將其加載到WinCCOPCOPC.CHNOPC_SimaticNET圖11添加變量到OPCWinCCOPC際值，而OPC服務器中的數據則來自現場的運動控制器中。至此，WinCC實現了與SIMOTIOND445的數據連接，通過OPC的通訊機制。12WinCCnC與MIN5iCMTONnCCMTN(rrdTtyc單元iynnCMTNOINCCbe名為HITy“的單元包含兩個功能塊用來在程序中生成區(qū)域指針。其內部的數據傳遞圖13系統(tǒng)內部數據流SIMOTIOND445作為運動控制單元，其與上位機WinCC和操作面板WinCCFlexible的時間同步原理是相同的，都是首先通過SIMOTION的區(qū)域指針獲取要同步的時間內容，再由該指針將獲取到的信息由一個接口地址區(qū)搬移到另一個接口地址區(qū)，從而實現數據的傳遞。因為WinCCFlexible本身就具有時間同步的區(qū)域指針，特別適合于做時間同步的測試,為表述清楚，下文將著重描述WinCCFlexible與SIMOTION之間的同步方法。時間同步SIMOTIOND445–WinCCWinCCFlexibleSIMOTIONSIMOTION運動控制器通過調用“FCHMITimeSync“rangepointer所指向的數據區(qū)加載進來，之圖15AreaPointer示，以此避免WinCCFlexible在讀取系統(tǒng)時間的時候由于格式問題而出錯。圖16AreaPointer的通訊連接中選擇“AreaPointer“標簽，組態(tài)區(qū)域指針并設定循環(huán)周期：圖17WinCCFlexibleWinCCFlexible“HMI_timesync“的變量文件夾，之后聲明三個通訊變 獲取SIMOTIONRTC中的系統(tǒng)時間 直接獲取WinCC中的系統(tǒng)時間 圖18WinCCFlexible時間同步WinCC--SIMOTION統(tǒng)時間到WinCC，并將其通過設置觸發(fā)器(10s)周期的傳送到通訊變量中。其C程序的編寫這里不再描述。SIMOTIONWinCC“Triger“信號，將更新的系統(tǒng)時間寫入其自身的RTC功能塊中。其功能塊參數結構如下所示：14RTC最后在WinCCFlexible的項目中創(chuàng)建一幅時間同步畫面，分別顯示WinCC中的系統(tǒng)時間，SIMOTIONRTCWinCCFlexibleSIMOTION統(tǒng)時間和發(fā)送時間同步使能的按鈕。當點擊按鈕發(fā)送使能后，SIMOTION會將WinCC的系統(tǒng)時RTCPDTCDT圖19WinCCFlexibleSIMOTIOND445+SINAMICSS120,實現了對承載大型加工件的若干根POGO柱的位置同步控制