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Pour toutes les tâches de la construction mécanique, SIMOTION propose des fonctions parfaitement adaptées.
La base du concept est un AP selon CEI 61131-3 destiné à l'automatisation de la machine, par ex. pour les surveillances, la commande séquentielle, le traitement des entrées/sorties, le calcul, etc.
Le pilotage de mouvements est assuré par des fonctionnalités évolutives de Motion Control, d'une boîte à cames en passant par les fonctions de positionnement, de réducteur électronique et de synchronisme par profil de came jusqu'à l'interpolation de trajectoire 3D pour les cinématiques Handling les plus diverses. Cette palette de fonctionnalités est complétée par des fonctions technologiques fréquemment utilisées par les machines de production, par ex. des régulateurs de pression ou de température.
Autrement dit, SIMOTION offre des fonctionnalités complètes comportant la totalité des fonctions requises par une machine de production, des applications monoaxe aux applications multiaxes complexes nécessitant des niveaux de performance AP faibles à élevés.
Structure du logiciel exécutif SIMOTION Runtime
La structure du logiciel exécutif SIMOTION Runtime se compose de plusieurs éléments qui donnent lieu à des applications SIMOTION sur mesure lorsqu'elles sont utilisées ensemble.
- SIMOTION Kernel – fonctionnalité de base
- Packs technologiques
- Bibliothèques de fonctions
- Programme utilisateur
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Structure logicielle d'une application SIMOTION
SIMOTION Kernel – fonctionnalité de base
Les fonctionnalités de base des appareils SIMOTION sont regroupées dans le SIMOTION Kernel.
Le SIMOTION Kernel offre entre autres des fonctions de haute performance pour
- Fonctionnalité AP (selon CEI 61131-3)
- Commande du programme
- Temporisations, compteurs
- Gestion E/S et
- Communication
ainsi qu'un logiciel exécutif performant comprenant des tâches
- cycliques (synchrones et non synchronisées)
- séquentielles
- synchronisées et
- déclenchées par événement
La structure et le jeu d'instructions du langage sont conformes à la norme CEI 61131-3 et contiennent toutes les commandes AP nécessaires pour la gestion de la périphérie et la commande du process ou des machines. La programmation s'effectue dans les langages schéma à contacts (CONT), logigramme (LOG), Structured Text (ST), MCC (Motion Control Chart) ou Drive Control Chart (DCC).
Le chargement de packs technologiques SIMOTION permet l'extension de la fonctionnalité de base du SIMOTION Kernel.
Packages technologiques SIMOTION
Les packs technologiques SIMOTION rassemblent des fonctions logicielles utilisées, lors de l'automatisation d'opérations de construction mécanique, dans les métiers les plus divers. Ils sont chargés dans la commande lors de la configuration et ils complètent la fonctionnalité de base par des fonctions système additionnelles. En phase d'ingénierie, les fonctions des packs technologiques sont aisément accessibles via la bibliothèque de commandes SCOUT.
Les packs technologiques permettent la création d'objets technologiques, par ex. objet technologique Axe de positionnement, qui sont tous créés, configurés et paramétrésde la même façon.
Pack technologique Motion Control
Les nombreuses fonctions Motion Control dans ce pack technologique offrent une grande liberté et une grande souplesse d'intervention dans la programmation d'applications et donnentla garantie de pouvoir également réaliser des applicationsMotion Control complexes.
Le pack technologique SIMOTION Motion Control contient les fonctions technologiques suivantes :
- Motion Control Basic
- Positionnement – POS
- Synchronisme / réducteur électronique – GEAR
- Profil de came – CAM
- Interpolation de trajectoire – PATH
- Fonctions technologiques complémentaires
L'accès aux fonctions des objets technologiques dans le pack technologique se fait au moyen d'instructions de programme complémentaires et de variables système ainsi que via les blocs fonctionnels compatibles PLC-Open. Ceci facilite et homogénéise la programmation des séquences de déplacement.
Pack technologique pour la régulation de température (TControl)
Le pack technologique SIMOTION de régulation de température permet de disposer de canaux de température avec de nombreuses fonctions L'accès aux fonctions se fait, ici aussi, au moyen d'instructions en langage de programmation et de variables systèmes supplémentaires.
Pack technologique pour Drive Control Chart (DCC)
Le pack technologique SIMOTION pour Drive Control Chart (DCC) met à disposition une bibliothèque contenant des Drive Control Blocks (DCB). Ces blocs permettent de réaliser la configuration graphique de fonctions de commande et de régulation en toute simplicité au moyen d'un éditeur DCC intégré disponible en option dans SCOUT. DCC n'est pas disponible pour SCOUT TIA (SIMOTION dans TIA Portal).
Pack technologique Multipurpose Information Interface (MIIF)
Le pack technologique SIMOTION MIIF permet l'accès symbolique aux données SIMOTION en tant que serveur et la mise à disposition de celles-ci via Ethernet pour un client (p. ex. pupitre opérateur).
Pack technologique Vibration extinction (VIBX)
Pour l'amortissement d'oscillations, le pack technologique VIBX SIMOTION met à disposition un filtre de grandeurs de référence qui est utilisé sur les axes SIMOTION.
Pack technologique OACAMGEN
Le pack technologique OACAMGEN SIMOTION permet de calculer des profils de déplacement et de déterminer les dimensions d'entraînements pour les presses servo.
Bibliothèques de fonctions SIMOTION pour intégration de la périphérie
Ces bibliothèques de fonctions contiennent les fonctions standard pour l'intégration de modules de périphérie et de communication intelligents. Elles font partie de la bibliothèque de commandes SCOUT et facilitent énormément l'intégration de modules tels que FM 350-1/-2, FM 352, CP 340/341, SIWAREX FTA ou de systèmes d'identification dans le programme utilisateur SIMOTION. En outre, les SIMOTION Utilities & Applications contiennent des exemples de programmation et des applications standard. Les SIMOTION Utilities & Applications sont fournies gratuitement avec SCOUT.
Bibliothèques de fonctions SIMOTION pour les fonctions technologiques
Sur la base des fonctions du pack technologique Motion Control, toute une série de fonctions technologiques sectorielles normalisées, par ex. pour le dispositif d'enroulement ou le dérouleur, est également disponible.
Programme utilisateur SIMOTION
Dans le programme utilisateur SIMOTION, l'accès aux fonctions des packs technologiques et des bibliothèques de fonctions et aux fonctions du SIMOTION Kernel s'effectue de manière homogène au moyen d'instructions.
La structure du programme utilisateur SIMOTION facilite la convergence des fonctions AP et des fonctions Motion Control et technologiques. Ceci simplifie l'optimisation des mouvements (pas d'interaction entre AP et Motion Control), réduit le travail d'ingénierie et augmente la productivité des machines (cadence et rendement) ainsi que la qualité des produits, du fait de l'élimination d'interfaces et de temps morts.
La programmation d'une application SIMOTION est réalisable de différentes manières :
- Les langages schéma à contacts (CONT), Logigramme (LOG) et Motion Control Chart (MCC) permettent une programmation graphique particulièrement confortable.
- Toutefois, la programmation peut aussi se faire sous forme littérale en Structured Text (ST) y compris programmation orientée objets.
- Le pack technologique optionnel pour Drive Control Chart (DCC) permet la configuration graphique aisée de fonctions de commande et de régulation orientées entraînement (pas pour SIMOTION dans TIA Portal).
L'intégration en profondeur des entraînements SINAMICS permet :
- une affectation symbolique simple des entraînements (parties puissance et codeurs), par ex. sur un axe de positionnement
- une utilisation symbolique simple des périphériques d'entraînement (E/S, cames, détecteurs)
- une calibration automatique de toutes les valeurs caractéristiques pertinentes de l'ensemble de la chaîne cinématique
- une forte homogénéité jusque dans l'entraînement (accès aux mots de commande / d'état et paramètres d'entraînement, limites de couple flexibles, consigne de couple additionnelle)
- des applications hautement dynamiques avec entraînements à servocontrôle grâce au Dynamic Servo Control (DSC) avec des cycles de régulation de position de 125 μs
- des applications hautement dynamiques avec entraînements hydrauliques avec des cycles de régulation de position et de pression/force de 250 μs (SIMOTION D455-2 DP/PN avec SCOUT TIA : 125 μs au minimum)
- la synchronisation avec les entraînements et les commandes modulaires.
Outre les entraînements électriques, il est également possible de synchroniser les entraînements hydrauliques dans une ou plusieurs commandes distribuées. Ceci permet la mise en place de solutions d'automatisation homogènes, par exemple dans les installations à bande et les ateliers de presses de l'industrie automobile, qui mettent en oeuvre à la fois des entraînements électriques (enrouleurs, cisailles, dispositifs d'avance à rouleaux) et des entraînements hydrauliques (p. ex. presses à emboutir).
Le générateur de projets SIMOTION easyProject permet l'intégration aisée de fonctions de machines de base et modulaires dans les projets d'ingénierie SCOUT. Le générateur de projets n'est pas disponible pour SCOUT TIA (SIMOTION dans TIA Portal).
Isochronisme de SIMOTION
Dans le système SIMOTION, tous les composants (une ou plusieurs commandes, les entraînements, la périphérie isochrone) sont synchronisés avec le cycle de base de la machine, c'est-à-dire le cycle PROFINET / PROFIBUS DP. En outre, l'application est elle aussi synchronisée sur ce cycleà travers les tâches utilisateur synchrones (cycle Servo et d'interpolation). Cet isochronisme s'étend ainsi à toute l'application de la machine (même dans le cas de systèmes répartis), apportant d'importants avantages :
- Temps de réponse borne-borne et borne-axe très courts
- Cadences machine élevées
- Programmation de tâches de régulation synchrones
- Qualité maximale du produit grâce à un comportement machine déterministe et reproductible
Concepts modulaires – Machines modulaires
SIMOTION prend en charge des concepts de machines modulaires, ce qui permet de réduire le travail d'ingénierie et de mise en service par :
- le développement logiciel modulaire fondé sur des bibliothèques et modules réutilisables,
- le fractionnement de la machine en différents modules qui peuvent, par exemple, être couplés par un synchronisme réparti (via PROFINET IO avec IRT ou PROFIBUS DP).
- Reconfiguration d'un projet lors de l'exécution, par ex. par IHM.
- L'activation / la désactivation de périphériques PROFINET IO / d'esclaves DP (composants de périphérie) et d'objets technologiques (axes, entraînements, codeurs externes, détecteurs et cames) en phase d'ingénierie et d'exécution.
- Le générateur de projets SIMOTION easyProject permet une configuration de projets aisée et modulaire.
Les approches de machines modulaires permettent de réaliser des solutions modulables avec de nombreux axes coordonnés. Il est facile d'adapter des modules normalisés à des exigences spécifiques et de les tester séparément. Ces modules peuvent ensuite être simplement combinés pour former des variantes de machines personnalisées.
Communication via Ethernet/PROFINET
Les fonctions de communication ci-après sont disponibles sur toutes les plateformes via Ethernet/PROFINET :
- Communication E/S entre commandes SIMOTION et/ou automates SIMATIC
- Communication via UDP et TCP/IP avec les appareils SIMOTION, CPU SIMATIC et appareils tiers
- Communication avec les consoles de programmation (fonctions PG)
- Communication avec des appareils IHM SIMATIC
- Communication via serveur OPC UA avec des clients sur d'autres périphériques
- Communication via système SCADA WinCC.
- Communication avec les PC sur lesquels SIMATIC NET OPC est installé. La condition côté PC est la présence du logiciel SIMATIC NET SOFTNET S7.
Communication via PROFIBUS
Les fonctions de communication ci-après sont disponibles sur toutes les plateformes via PROFIBUS :
- Communication E/S entre commandes SIMOTION et/ou automates SIMATIC
- Communication avec les consoles de programmation (fonctions PG)
- Communication avec des appareils IHM SIMATIC
- Communication avec les PC sur lesquels SIMATIC NET OPC est installé. La condition côté PC est la présence du logiciel SIMATIC NET SOFTNET S7.
SIMOTION IT
SIMOTION IT permet des fonctions de communication supplémentaires via Industrial Ethernet
- Fonctions de maintenance et de diagnostic approfondies sans projet ni système d'ingénierie via les pages Web standard intégrées de SIMOTION IT
- Diagnostic, mise en service et commande via les applications Web personnalisées
- Communication et accès applicatif aux valeurs de process via OPC XML-DA
- SIMOTION IT Virtual Machine : Intégration d'applications Java individuelles dans l'environnement exécutif Java intégré SIMOTION, parallèlement à l'automatisation.