汇川技术控制系统方案介绍.pptx

1、汇川技术控制系统解决方案 汇川技术系统控制网络拓扑图 目录 H3U PLC 应用-贴标机 一 二 三 四 H3U PLC 应用-EtherNet联机组网 AM600 中型 PLC 产品介绍 AM600 PLC应用 当前伺服控制方式以CAN、EtherCAT等开放总 线控制为潮流 以前伺服控制方式以脉冲为主 H3U标配总线接口CAN H3U标配CAN AM600标配EtherCAT CAN总线全称为Controller Area Network，即控制器局域网，由德国Bosch公司最先提出，是 国际上应用最广泛的现场总线之一。最初CAN 被设计作为汽车环境中的通讯，在汽车电子控 制装置之间交换信

2、息形成汽车电子控制网络。由于其卓越的性能、极高的可靠性和低廉的价 格现已广泛应用于工业现场控制、医疗仪器等众多领域。 H3U PLC应用-贴标机简介 设备采用汇川PLC-H3U+汇川视觉系统+IS620伺服控制，实现高速、高精度地全自动 地贴放标签。 CANLINK总线方式代替传统的脉冲控制， 提高了系统的抗干扰性和定位精度； PLC标配的以太网接口， 实现与视觉系统的大数据快速交互； 为不同工艺要求提供了多种配方 选择； 实现了高精度的追标定长送料。 H3U自带的CANLINK总线协 议，减少了整个系统IO，大大 降低了系统成本； H3U PLC应用-方案特点 H3U自带的高速实时的 CAN

3、LINK总线协议，确保了定 位效率和精度； CAN定位指令向导 通过一条CANDRVA指令即 可实现对伺服的位置控制， 指令自动完成对伺服各种状 态的协调； H3U PLC应用-产品优势 H3U专用的中断定长指令 （DVIT）， 为步进实现了高精度的定长送料； 中断定位DVIT指令 高达40K字的掉电保持元件， 和64K的程序存储空间，为客户 多种工艺配方提供了基础。 H3U PLC应用-产品优势 应用汇川H3U的CANLINK总线方案，减少了系统IO配置，整个贴标速率达到1.9K/h,位置精度 0.1mm。 H3U PLC应用-方案总结 目录 H3U PLC 应用贴标机 一 二 三 四 H3

4、U PLC 应用-EtherNet联机组网 AM600 中型 PLC 产品介绍 AM600 PLC应用 基于TCP/IP的以太网是一种标准开放式的网络，由其组成的系统兼容性和互操 作性好，资源共享能力强，可以很容易的实现将控制现场的数据与信息系统上的资 源共享：数据的传输距离长，传输速率高，易与Internet链接，低成本，易组网， 用户计算机、服务器的接口十分方便。 1：H3u系列PLC主机自带以太网通信功能，告别以往需要购买昂贵的以太网通信模块或者扩展卡 2：具备以太网下载监控功能，在办公室也可以操作生产车间的PLC。 3：具备开放的ModbusTCP协议功能，可以非常方便在PC或服务器开

5、发协议，因而连上设备。从而把信息 化与自动化无缝结合。 4：ModbusTCP支持多台机互联互通，为产线自动化配合打下基础 H3U标配接口EtherNet 应用场景与企业信息系统互联 可以在轻松接入到企业的信息系统，从而实现生产管理与设备互联 应用场景多机多屏互联 大型复杂设备，每个工位都需要HMI，同时和多台PLC组网通信， 此时需要更大量的数据交互，且任意两台设备都可以交换数据， 告别传统的集中转发机制，因而提高了数据交换的的速率和效率。 应用场景多机联合调试 大型复杂设备或者流水线往往有多个PLC，采用传统的单点（如串口， USB）调试方法时，需要到每个工位下载监控，降低了效率。而采用以

6、太 网后，坐在办公室就可以调试设备。 Never Stop Improving 目录 H3U PLC 应用贴标机 一 二 三 四 H3U PLC 应用-EtherNet联机组网 AM600 中型 PLC 产品介绍 AM600 PLC应用 AM600系列中型PLC在工业自动化网络中的定位 AM600系列中型PLC外观一览 AM600系列中型PLC核心部件-CPU模块 CPU模块外观与硬件配置 MFK RUN/ STOP3940 21 CN5 CN1 RS485CN2 CAN CN3 Ethernet CN4 EtherCAT CANERR CANRUN BF SF ERR RUN 0 1 2 3

7、7654 27654103 4 5 6 73210 I II 2路独立RS485串口 CAN网络接口EtherCAT总线端口 LAN网口USB通讯口高速IO端口 高速IO端口状态 指示灯 系统状态指示灯多功能按钮RUN/STOP开关 本地扩展 总线端头 SD卡插槽 Profibus-DP网络接口空缺 AM600 AM610 AM600系列CPU模块需要接入IO扩展模块组成系统 本地总线最多可以接入16个数字IO模块，可达256点，首尾访问刷新延迟小于 4ms； 本地总线最多可以接入8个模拟量IO模块，可达32个通道，首尾刷新延迟小于 5ms ； 本地总线接入8个模拟量IO模块+8个数字IO模块

8、，首尾刷新延迟小于8ms； 本地总线接入4个数字或模拟模块，首尾刷新延迟小于1ms； 本地总线的访问速度与模块速度自动适应，模块数越少，访问速度越高 CPU模块硬件主要规格 AM600 AM610 主处理器 Cortex-A8 处 理 器 ， 主 频 1GHz Cortex-A8 处 理 器 ， 主 频 1GHz 用户程序容量 最大10MByte 最大10MByte 用户数据容量 1.2MWord 1.2MWord 标配总线 EtherCAT实时总线主站 Profibus-DP主站 LAN，Modbus/TCP LAN，Modbus/TCP CANopen/CANlink - USB端口 支持

9、程序下载与监控调试 支持程序下载与监控调试 SD卡 支持数据记录/用户程序下载 支持数据记录/用户程序下载 串行通讯口 RS4852 RS4852 主机架可接入模块 16个 16个 CPU模块高速IO 16路输入，8路输出 16路输入，8路输出 扩展机架可接入模块 16个 16个 扩展机架 EtherCAT方式，125个机架 Profibus-DP方式，16个机架 最大IO配置及其刷新时间 32000点，刷新时间小于7ms 4096点，刷新时间小于30ms 同时控制伺服轴 EtherCAT总线方式，125轴， 4ms刷新时间 - 凸轮控制 EtherCAT总线方式，8轴， 2ms刷新时间 -

10、AM600的高速通道EtherCAT现场总线 Performance costs min max -III EtherCAT总线更高的效率、更多的用户 AM600应用典型架构EtherCAT总线扩展大规模IO DC24V RUN ERR 45673210I II01237654 0 0 I I I I I II II II II I I I I II II II II 45673210 01237654II I 0 0 Q I I I I II II II II I I I I II II II II EtherCAT OUTIN SF BF POWER RUN RUN ERR DC24V 3

11、940 21 C N 5 CANERR CANRUN BF SF ERR RUN 01237654 27654103 45673210 I II RUN/STOP MFK EtherCATEthernet 45673210I II01237654 0 0 I I I I I II II II II I I I I II II II II AM600 RUN ERR 45673210I II01237654 0 0 I I I I I II II II II I I I I II II II II 45673210 01237654II I 0 0 Q I I I I II II II II I

12、 I I I II II II II RUN ERR 45673210I II01237654 0 0 I I I I I II II II II I I I I II II II II 45673210 01237654II I 0 0 Q I I I I II II II II I I I I II II II II RUN ERR EtherCAT OUTIN SF BF POWER RUNDC24VRUN ERR 45673210I II01237654 0 0 I I I I I II II II II I I I I II II II II 45673210 01237654II

13、I 0 0 Q I I I I II II II II I I I I II II II II RUN ERR 45673210I II01237654 0 0 I I I I I II II II II I I I I II II II II 45673210 01237654II I 0 0 Q I I I I II II II II I I I I II II II II AM600 AM600 最多可达16个扩展模块 CPUPOWER DIADDIDODADA 最多可达16个扩展模块 ETC POWERDIADDIDODO DA 最多可达16个扩展模块 ETC POWERDIADDID

14、ODO DA 主机架主机架 EtherCAT 扩展机架扩展机架 EtherCAT 扩展机架扩展机架 最多可达最多可达125个个 EtherCAT扩展机架扩展机架 EtherCAT EtherCAT 最大距离最大距离100m 32000个个IO配置配置 时时，首尾刷新平首尾刷新平 均滞后时间小于均滞后时间小于 7ms t=8ms AM600典型应用EtherCAT总线控制多轰伺服运行 AM600系列中型PLC简介之CANopen总线运控 AM600主模块提供了CANopen 总线主站功能，主要用于运动 控制系统； 可以接入汇川多轴伺服驱动； 可以接入H3U从站； 可以接入多台MD380/MD50

15、0系 列变频器； 可以接入第三方CANopen总线 的从站 AM600系列中型PLC简介之CANlink总线 AM600主模块的CAN网络接口，同 时提供了CANlink总线协议的支持， 可以由用户编程选择； 提供了CANlink3.0的主站、从站 功能，可用于运动控制系统、兼容 H2U-XP系列远程模块的接入功能； 也可以配置为从站，与其他AM600 主模块组合使用H2U-XP系列远程模 块，提高用户方案的性价比； CANlink3.0总线最多可以接入31 个从站 AM600系列中型PLC简介之LAN网络接口 AM600主模块的LAN网络接口， 提供了ModbusTCP主站/从站协议 的支持

16、，可以由用户编程选择， 便于实现运行数据的交互； 当作为ModbusTCP从站时，可以 同时与16个主站建立通讯联系， 进行数据交互 上位机可随机访问M区64kWord 空间的变量 支持扩展协议，上位机可随机 访问控制器内部SD、SM区的变量 AM600系列中型PLC简介之LAN网络接口 AM600主模块的LAN网络接口，提供了 ModbusTCP主站/从站协议的支持，可以 由用户编程选择，便于实现运行数据的 交互； 当作为ModbusTCP主站时，可以同时与 64个从站建立通讯联系，进行数据交互 AM600系列中型PLC简介之RS485串行通讯接口 AM600主模块提供了两路独立的 RS48

17、5串行通讯接口； 每个通讯端口分别提供了 ModbusRTU主站/从站协议，可以 由用户编程选择，便于实现运行 数据的交互； 当作为ModbusRTU主站时，可以 同时与31个从站建立通讯联系， 进行数据交互 AM600系列中型PLC之高速IO处理功能 AM600主模块提供了高速16路高速输入端口，8路高速输出端口，以 便实现运动控制； 可以接受8通道A/B相编码器脉冲、或单相计数输入，每通道频率 200kHz； 支持脉冲频率测量、脉宽测量，精度2uS； AM610典型应用DP总线扩展IO DC24V RUN ERR 45673210I II01237654 0 0 I I I I I II

18、II II II I I I I II II II II 45673210 01237654II I 0 0 Q I I I I II II II II I I I I II II II II RUN ERR DC24V 45673210I II01237654 0 0 I I I I I II II II II I I I I II II II II AM600 RUN ERR 45673210I II01237654 0 0 I I I I I II II II II I I I I II II II II 45673210 01237654II I 0 0 Q I I I I II II

19、 II II I I I I II II II II RUN ERR 45673210I II01237654 0 0 I I I I I II II II II I I I I II II II II 45673210 01237654II I 0 0 Q I I I I II II II II I I I I II II II II RUN ERR DC24V RUN ERR 45673210I II01237654 0 0 I I I I I II II II II I I I I II II II II 45673210 01237654II I 0 0 Q I I I I II II

20、 II II I I I I II II II II RUN ERR 45673210I II01237654 0 0 I I I I I II II II II I I I I II II II II 45673210 01237654II I 0 0 Q I I I I II II II II I I I I II II II II AM600 AM600 最多可达16个扩展模块 CPUPOWER DIADDIDODADA 最多可达16个扩展模块 DP POWER4DA4ADDO4PT4TCDI DP POWER 主机架主机架 Profibus-DP 扩展机架扩展机架 最多可达最多可达16

21、个个 DP扩展机架扩展机架 Profibus-DP Profibud-DP 最大距离最大距离100m X1 X16 ADDRESS Profibus-DP RUN POWER BF SF X1 X16 ADDRESS Profibus-DP RUN POWER BF SF Profibus-DP 扩展机架扩展机架 3940 21 CN5 CANERR CANRUN BF SF ERR RUN 01237654 27654103 45673210 I II RUN/STOP RST CN1 RS485CN2 DP 最多可达8个模拟量扩展模块 4DA4ADDO4PT4TCDI 最多可达8个模拟量扩

22、展模块 4096个个IO配置时配置时， 首尾刷新平均滞后首尾刷新平均滞后 时间小于时间小于20ms （12Mbps） 最多可达16个扩展模块 4096个个IO配置配置 时时，首尾刷新平首尾刷新平 均滞后时间小于均滞后时间小于 20ms AM600基于CoDeSys+Linux+OSADL系统研发 Inovance Interface App AM600内置了CoDeSys的SoftMotion功能 AM600软件功能特点 1）基于CoDeSys的开发平台开发，支持PLCopen规范； 2）完整支持IEC61131-3推荐的5种编程语言，用户可采用6种编程语言； 3）运算速度超过了同级标杆产品；

23、 4）多任务执行方式，用户可根据需要，分别定义各任务的执行周期； 5）提供了基于EtherCAT的运动控制功能，具备多轴同步控制与凸轮功能； 6）提供了大容量的存储空间，用户程序容量可达10MB，用户可用的数据寄 存器达到1MWord。 AM600软件功能特点 7）分布式IO模块配置灵活，一个EtherCAT从站模块，即可实现一个机架的 控制功能； 8）系统提供了20多条高速应用的库函数； 9）控制器提供了IEC标准的I、Q、M软元件类型之外，还提供了特有的SD、 SM元件，方便熟悉H2U系列PLC编程语言的用户使用； 10）控制软件提供了涉及所有硬件的自诊断与提示功能，方便用户调试排 除问题

24、； 11）提供了多种用户程序保密设定方式，有效保障用户的知识产权； 12）可以通过SD卡，实时记录用户系统的运行状态参数，便于分析统计； AM600系列中型PLC- 完全支持IEC61131-3编程语言体系 基于CoDeSys开发软件平台开发， 支持PLCOpen标准6种编程语言，提供 了IEC运动控制指令；融入了汇川多 年的控制经验； 凸轮表与IEC程序相结合控制编程， 可实现变量趋势跟踪； 可以多人按任务分别进行编程调试， 以积木式堆积方法进行组装，提高用 户开发效率； 方便利用已有的项目设计，裁剪或 扩充形成新的项目设计 InoPro编程软件的图形化风格 AM600的过人之处 相比于其他

25、基于CoDeSys的同行产品，AM600的CPU本体上具有1608的高速 IO： 1）支持8路AB相计数输入，200kHz4路+100kHz4路 2）支持8路高速中断输入； 3）脉冲频率测量； 4）4路高速脉冲定位输出 5）8路PWM输出 什么是IEC61131-3编程语言标准 IEC编程语言规范了如下两类五中编程语言： 1、文本化编程语言：指令列表IL、结构化文本ST 2、图形化编程语言：梯形图语言LD、功能块图FBD、顺序功能图SFC 3、扩展语言：连续功能图CFC，源自西门子 IEC61131-3标准已有过三次升级，也是在动态发展中，不断完善 IEC61131-3编程语言体系的优势 集中

26、了欧美工控厂家控制器产品的语言优点； 编程效率提高，就如C语言比汇编语言编程效率高一样； 编程技术复用率提高，更适合大型应用系统的编程； 统一语言有利于社会资源的充分利用，避免用户需要学习多个厂家语 言的重发浪费 基于IEC编程语言体系的执行原理 目前支持IEC编程语言体系的PLC产品，多是基于德国3S、KW、InfoTeam等公司的软件 平台开发的； 用户程序采用高级语言来编程，编程软件将用户程序编译成机器码（M-Code）的方 式来执行； 系统提供了功能强大的库函数，可供用户程序调用； 编程语言简介指令列表IL 指令列表编程语言，与汇编语言比较接近，每一程序行完成一个操作 ，与亚洲PLC产

27、品的IL相近，逻辑比较简单时，容易编写； 对于复杂的功能块，语句形态、输入输出信号的标示与ST语句相似； 编写程序时，使用的变量要遵循先声明、再使用的规则； 可以直接使用绝对地址的变量； 不足之处：程序规模变大后，阅读不直观，理解难度变大 编程语言简介结构化文本ST 结构化文本编程语言，在编写逻辑运算时，与常见的BASIC、C、 PASCAL等语言比较接近，容易理解； 编写子程序时，也要遵循先声明、再调用的规则； 子程序具有输入变量、输出变量、中间临时变量等元素，可以带参数 调用，其输入输出变量，也要遵循先声明、再使用的规则； 子程序可以多次被调用，不支持递归调用； 调用系统已有的库函数时，其

28、输入输出变量为确定的数据结构，可以 借助输入助手进行输入 编程语言简介功能块图FBD 功能块图编程语言，采用的是图形化操作元件，通过类似元件图的方式， 将函数的输入信号、输出信号、使能信号等等，形象地标示，容易理解； FBD类似子程序，可以自行编写，也可以调用系统现成的库函数； 其输入输出变量，也要遵循先声明、再调用的规则； 一个FBD可以多次被调用；可以使用不同输入输出变量进行调用； 调用系统已有的FBD时，其输入输出变量为确定的数据结构，可以借助输 入助手进行输入 FBD/LD/IL是可以相互转换的 FBD与IL即时切换显示的对比 FBD与LD即时切换显示的对比 FBD与ST编程方法对比

29、用户程序结构 传统PLC用户程序结构采用各种功能模块 组织块OB 功能块FB 功能FC 数据块DB 系统功能块SFB 系统功能SFC IEC标准规定用户程序结构采用程序组织单元 程序组织单元 Program Organization Unit 程序 Program 功能块 Function Block 函数 Function 标准功能块 用户功能块 标准函数 用户函数 程序块PB AM600用户程序编写 变量 从类型分： 本地变量：程序组织单元内的变量 输入变量：由外部提供 输出变量：程序组织单元提供给外部实体用 输入和输出变量：由外部提供，程序组织单元内能修改 全局变量：作用于整个项目，PO

30、U中定义的与全局变量名称相同的本地变量在 POU中享有优先权 临时变量：临时变量在POU的每次调用时都会初始化 静态变量：静态变量可使用于功能块、路径和功能在相关POU的第一次调用时 被初始化 外部变量：变量需在本地声明，并且在全局变量列表中。声明必须与全局变 量准确的匹配 凸轮应用编程需要用到的FB举例 凸轮应用中需要用到的程序部件，可通过Help了解其具体功能与用法： MC_Power MC_Reset MC_SetPosition MC_CamTableSelect MC_CamIn MC_MoveRelative SMC_GetTappetValue MC_CamOut MC_Stop

31、 MC_ReadStatus 目录 H3U PLC 应用贴标机 一 二 三 四 H3U PLC 应用-EtherNet联机组网 AM600 中型 PLC 产品介绍 AM600 PLC 应用 案例1：高速连续立式包装系统电控方案 竖向封边驱动 色标传感器信号 刀台垂直运动驱动 向下拉膜驱动 刀台横封夹紧驱动 2 1 4 3 EtherCAT总线 IS620NIS620NIS620NIS620N AM600CPU 中断输入 使用的要点虚轰多轰凸轮功能 拉料轴1作为其他轴运行的参考，其速度依据生产效率的要求，由HMI控制面板给命令 AM600，在由AM600以速度指令的方式给对应IS620N驱动器；

32、 竖封轴4与拉料轴1走位置同步，轴4跟随轴1。例如可将轴1的伺服驱动器分频脉冲作为轴4 的位置指令脉冲，让轴4紧跟轴1运行；也可以将给轴1的指令，同步发给轴1，使其同步运 行； 刀台升降轴2与拉料轴1之间走凸轮配合方式，刀台升降轴2为从轴；轴2为往返运动，通过 同步皮带带动刀台上下运动。 追剪同步区间 加速区间 减速制动区间 反向行程 S曲线加减速 横切平台运行特性 (轴2速度与轴1 速度同步) 刀台轴速度 虚主轴位置 案例2：高速连续式制袋机电控系统方案 21 4 3 EtherCAT总线 IS620NIS620NIS620NIS620N AM600-CPU1608TP 中断输入 010V

33、AI输入 色标 检测 张力 检测 案例3：圆筒双色套印机电控系统方案 AM600系列中型PLC擅长的应用制鞋机 制鞋机应用系统IO规模最多超过1000点以上，要求系统IO的刷新周期短， 小型PLC没法满足要求，同时使用多种通讯网络，AM600是最佳应用之一。 AM600系列中型PLC-大规模IO扩展的应用 系统可通过分布式IO方式扩展机架，最 多可扩展125个机架 每个机架最多可带16个IO扩展模块； 支持数字输入、输出、模拟输入、输出； 系统最多可支持32000个数字IO； 系统最多可支持4800个模拟通道； AM600系列中型PLC擅长的应用实时网络控制 喷泉控制系统，要求输出点数规模大，输出的刷新的同时性好；建筑物景观灯光控制系统 AM600系列中型PLC擅长的应用方形卷绕 这类应用系统要求具有凸轮控制、多轴同步控制功能，要求系统控制响应快的 卷绕控制，AM600具有EtherCAT和多轴凸轮控制功能，可以满足这类应用需求 AM600系列中型PLC擅长的应用 应用系统要求多轴同步控制功能，要求系统控制响应快的印刷设 备，追踪、套色等应用 AM600系列中型PLC擅长的应用 应用系统要求多点控制、过程控制功能，要求系统控制响应快的灌装设备