STEP 7 中的功能(S7-1500T)下表列出了 STEP 7 中运动系统工艺对象所支持的功能：TIA Portal 中的功能 简要说明运动系统控制面板(页 256) • 运动系统轴主动回原点• 在 WCS 或 OCS 中点动运动系统• 在 MCS 中点动各个运动系统轴• 在 JCS中点动接头诊断 (页 269) 监视和观察运动系统工艺对象的状态和错误消息运动系统轨迹 (页 277) • 对工具中心点 (TCP)和对象坐标系 (OCS) 的当前运动进行 3D 可视化• 记录、播放和保存运动系统的运动• 导出和导入记录校准 (页 284) •确定对象坐标系的准确位置• 定义工作区• 使用方向板在 3D 视图中离线移动工具中心点•通过运动系统控制面板在线移动真实的运动系统4.5 运动机构的组态限制 (S7-1500T)运动控制资源每个 CPU均提供了一组既定的“运动控制资源”。有关可用的总体运动控制资源的信息，请参见所用 CPU 的技术规范。有关 CPU的运动控制资源的概述信息，请参见 TIA Portal 中的“工具 > 资源”(Tools >Resources)。28STEP 7 V18 及以上版本的 S7-1500T 运动系统功能 V7.0功能手册, 11/2022,A5E42063080-AD功能概述 (S7-1500T)4.5 运动机构的组态限制 (S7-1500T)扩展运动控制资源(S7-1500T)除了互连轴的运动控制资源外，运动系统工艺对象还使用 30个“扩展运动控制资源”。有关可用运动系统的Zui大数量的信息，请参见所用 CPU 的技术规范。有关 S7-15xxT CPU技术规范的信息，请参见相应手册。应用周期随着所用工艺对象数量的增加，CPU处理工艺对象所需的计算时间也会延长。运动控制应用周期可以根据所用工艺对象的数量进行调整。29功能概述 (S7-1500T)4.5运动机构的组态限制 (S7-1500T)STEP 7 V18 及以上版本的 S7-1500T 运动系统功能 V7.0功能手册,11/2022, A5E42063080-ADSTEP 7 V18 及以上版本的 S7-1500T 运动系统功能 V7.030功能手册, 11/2022, A5E42063080-ADS7-1500T Motion Control KinPlus(S7-1500T) 55.1 S7-1500T Motion Control KinPlus 产品说明(S7-1500T)要控制具有 5 个或 6 个插补轴的运动系统，必须通过运动控制包“S7-1500T MotionControlKinPlus”补充 S7-1500T 运动系统功能。交付形式所需功能扩展不包含在工艺 CPU的固件中，而是以运动控制包“S7-1500T Motion ControlKinPlus”的形式交付。运动控制包“S7-1500TMotion Control KinPlus”包含带有功能扩展的完整运动控制固件。用于Zui多具有 4个轴的运动系统的运动控制功能以及其它所有运动控制功能（如回原点或同步操作）也是从运动控制包“S7-1500T MotionControl KinPlus”加载的。必须将运动控制包复制到“S7-1500T Motion Control KinPlus”类型的SIMATIC 存储卡中。在运行时从该卡加载包含功能扩展的固件。支持的 CPU“S7-1500T Motion ControlKinPlus”可用于以下 CPU：• 集成了 SINAMICS S120 的 S7-1507D TF• S7-1518T-4PN/DP• S7-1518TF-4 PN/DP不支持通过 PLCSIM 和 PLCSIM Advanced进行仿真。支持的运动系统类型运动系统工艺对象额外支持以下运动系统类型：• 笛卡尔门户（带 2 个定位功能 A、B）• 带中央机械手的6 轴铰接臂• 增量拾取器（带 2 个定位功能 A、B）• 用户自定义 3D 运动系统（带 3 个定位功能）具有 4个以上插补运动系统轴的运动系统工艺对象 (S7-1500T)如果将包含运动控制包“S7-1500T Motion ControlKinPlus”的 SIMATIC 存储卡插入 CPU，运动系统工艺对象会计算具有 4个以上运动系统轴的运动系统工具中心点的运动设定值。运动系统工艺对象计算运动系统各个轴的运动设定值，反之使用运动系统变换计算轴的当前值。所有计算中均包含动态设置。运动系统工艺对象将轴特定的运动设定值输出到互连的定位轴或同步轴。对于预定义的运动系统类型，运动系统变换(页 155)是运动系统工艺对象的组成部分。对于用户自定义的 3D 运动系统（带 3个定位功能），需要在单独的程序中提供运动系统变换。可在 TIA Portal中创建运动系统的各个轴，作为“定位轴”或“同步轴”类型的工艺对象。组态运动系统工艺对象时，可根据组态的运动系统类型互连各轴。下图显示了使用S7-1500T Motion Control KinPlus 时运动系统工艺对象的基本功能：① 机械轴耦合②偏移量反向的移动方向变换③ 状态、接头行进范围限值对于具有 4 个以上运动系统轴的运动系统，接头坐标系 (JCS)表示运动系统接头的机械位置，而 MCS 则显示轴位置。可将接头坐标指定为 sPTP 运动的目标坐标。组态在运动系统工艺对象中，可为具有4 个以上运动系统轴的运动系统类型进行以下组态：• 基本参数– 运动系统 (页 48)– 测量单位 (页 49)• 互连–互连运动系统轴 (页 50)– 机械轴耦合 (页 52)– 接头 (页 54)• 几何形状 (页 186)• 传送带跟踪 (页237)• 动态– 预设值和限值 (页 200)– 动态调整 (页 202)• 运动系统坐标系、对象坐标系和工具– 坐标系与标架 (页39)– 具有四个以上运动系统轴的运动系统类型 (页 43)– 坐标系的偏移和旋转 (页 177)• 区域 (页 183)• 作业序列(页 204)STEP 7 中的功能下表列出了 STEP 7 中 S7-1500T Motion Control KinPlus支持的功能：TIA Portal 中的功能 简要说明运动系统控制面板 (页 256) • 运动系统轴主动回原点• 在 WCS 或OCS 中点动运动系统• 在 MCS 中点动各个运动系统轴• 在 JCS 中点动接头诊断 (页 269)监视和观察运动系统工艺对象的状态和错误消息运动系统轨迹 (页 277) • 对工具中心点 (TCP) 和对象坐标系 (OCS)的当前运动进行 3D 可视化• 记录、播放和保存运动系统的运动• 导出和导入记录校准 (页 284) • 确定对象坐标系的准确位置•定义工作区• 使用方向板在 3D 视图中离线移动工具中心点• 通过运动系统控制面板在线移动真实的运动系统33S7-1500TMotion Control KinPlus (S7-1500T)5.2 具有 4 个以上插补运动系统轴的运动系统工艺对象(S7-1500T)STEP 7 V18 及以上版本的 S7-1500T 运动系统功能 V7.0功能手册, 11/2022,A5E42063080-AD5.3 S7-1500T Motion Control KinPlus 使用的 SIMATIC存储卡(S7-1500T)包含运动控制包“S7-1500T Motion Control KinPlus”的 SIMATIC存储卡标有“S7-1500T MCKinPlus”。① 用于设置写保护的滑块：• 滑块向上滑动：无写保护• 滑块向下滑动：写保护②存储器大小③ 订货号④ 序列号⑤ 产品版本卡中可包含运动控制包“S7-1500T Motion ControlKinPlus”，以及可在普通 SIMATIC 存储卡中存储的所有文件。有关使用 SIMATIC 存储卡的更多信息，请参见《CPU存储器的结构和使用启用运动控制包“S7-1500T Motion Control KinPlus”以下情况下，SIMATIC存储卡中不包含运动控制包“S7-1500T Motion Control KinPlus”：• 卡仍处于未使用状态。•所有版本均已删除。• 卡已通过 TIA Portal 或 CPU 显示进行格式化。操作步骤所需运动控制包“S7-1500TMotion Control KinPlus”（文件名为“6ES7 823-0KI20-1AA0V07.00.00.upd”）以OSD 下载形式提供。1. 下载包含运动控制包“S7-1500T Motion Control KinPlus”的 zip 文件。2.在 SIMATIC 存储卡上创建文件夹“\MCRC\”。3. 将文件“6ES7 823-0KI20-1AA0V07.00.00.upd”复制到 SIMATIC 存储卡上的文件夹“\MCRC\”（“Motion Control RuntimeComponent”）中。使用读卡器或 SIMATIC Web 服务器将文件复制到 SIMATIC 存储卡。仅可使用 SIMATIC存储卡中带有标签“MC KinPlus”的文件。4. 要在 CPU 上激活运动控制包，请将 SIMATIC 存储卡插入 SIMATICCPU 中。CPU 断电 → 上电后，会下载固件扩展，只要存储卡插入即可使用。显示已下载的运动控制包要检查固件扩展“S7-1500TMotion Control KinPlus”是否已成功下载，请检查当前运动控制包。可选择以下方式查看已下载运动控制包的版本和类型：•“在线和诊断”(Online and Diagnostics)下面“运动控制包信息”(Motion ControlPackageInformation) 区中的“常规”(General)。• 在诊断缓冲区中的已下载版本事件说明中• 在 CPU显示中的“概述 > 运动控制包信息”(Overview > Motion ControlPackageInformation) 下• 在 Web 服务器的“诊断 > 运动控制包信息”(Diagnostics >Motion Control PackageInformation) 页面上如果运动控制包“S7-1500T MotionControl KinPlus”已成功下载，则会显示“Package name:MCKinPlus”。还会显示运动控制包的版本和内部版本。如果显示“Package name: MCBase”，则不会下载运动控制包“S7-1500T Motion ControlKinPlus”。升级运动控制包要升级运动控制包，请将新的 UPD 文件复制到文件夹“\MCRC\”中。CPU启动期间，始终会下载文件夹“\MCRC\”中版本Zui高的 UPD文件。运动控制包的版本包含在文件名中。如果卡中有多个版本的运动控制包“S7-1500T Motion ControlKinPlus”，始终会下载Zui新版本。删除卡中的数据为了能够恢复之前的版本，请在删除现有文件之前将其保存到其它数据介质中。如果将多个不同版本的运动控制包复制到了卡中，要释放SIMATIC 存储卡的存储空间，可以删除版本较低的运动控制包。格式化 SIMATIC 存储卡如果格式化 SIMATIC存储卡，会将运动控制包“S7-1500T Motion Control KinPlus”删除。35S7-1500T MotionControl KinPlus (S7-1500T)5.3 S7-1500T Motion Control KinPlus 使用的SIMATIC 存储卡 (S7-1500T)STEP 7 V18 及以上版本的 S7-1500T 运动系统功能 V7.0功能手册,11/2022, A5E42063080-AD格式化 SIMATIC存储卡之前，请将运动控制包文件保存到外部数据介质中。警告存储卡不可用如果通过 Windows 应用程序格式化 SIMATIC存储卡，会使其不可用。只能通过 TIA Portal 或 CPU 显示对存储卡进行格式化。注意运动控制包“S7-1500TMotion Control KinPlus”已删除如果在恢复模块的出厂设置时选择格式化 SIMATIC存储卡，将删除运动控制包“S7-1500TMotion Control KinPlus”。为恢复模块的出厂设置并格式化 SIMATIC存储卡之前，请将运动控制包文件保存到外部数据介质中。CPU 更换如果更换 CPU，只需将 SIMATIC 存储卡“S7-1500TMotion Control KinPlus”插入具有兼容固件的新设备即可。36STEP 7 V18 及以上版本的 S7-1500T运动系统功能 V7.0功能手册, 11/2022, A5E42063080-ADS7-1500T Motion ControlKinPlus (S7-1500T)5.3 S7-1500T Motion Control KinPlus 使用的 SIMATIC存储卡 (S7-1500T)在项目中映射运动系统 (S7-1500T) 66.1 术语定义(S7-1500T)运动机构运动系统是一种用户可编程的机械系统，其中采用多个机械耦合轴带动工作点进行运动。运动系统轴运动系统轴是运动系统进行运行的轴。各运动系统轴可连接定位轴/同步轴工艺对象。运动系统原点(KZP)运动系统坐标系 (KCS) 的坐标原点为 KZP。并从 KZP 开始组态运动系统的几何参数。法兰坐标系的零点(FNP)法兰坐标系 (FCS) 的坐标原点为 FNP。以 FNP 为起点，定义运动系统的法兰区域。工具中心点 (TCP)工具坐标系(TCS) 的坐标原点为工具零点或 TCP。TCP 是运动系统的操作点。运动系统自由度运动系统自由度是工具可移动的维度。2D运动系统在 xz 平面内移动工具，因此具有 2 个平移自由度。3D 运动系统在 xyz 空间移动工具，因此具有 3个平移自由度。工具的可选方向是 1到 3 个以上自由度（工具绕 z 轴、y 轴和 x 轴进行的旋转）。机床坐标系 (MCS)MCS包含互连运动系统轴的位置数据，因此可在一个系统中组合多达 6 个一维系统。接头坐标系 (JCS)JCS包含运动系统接头的几何位置。接头可执行直线或旋转运动。37STEP 7 V18 及以上版本的 S7-1500T 运动系统功能V7.0功能手册, 11/2022,A5E42063080-AD作业序列运动系统工艺对象的作业序列是一个存储器，与运动相关的运动控制作业作为待处理作业和等待中作业输入该存储器。作业序列允许计算多项作业的速度曲线。AxesGroup与运动系统相关的运动控制指令具有输入参数“AxesGroup”。由于运动系统工艺对象会对运动系统轴进行分组，因此可将运动系统工艺对象直接分配给输入参数“AxesGroup”。连接位置空间根据运动系统类型，运动系统可通过不同的接头位置到达笛卡尔坐标。运动系统类型(页58)用于定义可能的接头位置以及正向负向接头的位置空间。接头位置的空间受各转换空间的限制。连接行进范围接头行进范围定义了连接的Zui小和Zui大行进位置。目标接头位置范围目标接头位置范围定义了接头的转数。6.2运动机构的显示图例 (S7-1500T)下表列出了用于显示运动系统和坐标系的图形元素和符号：图形元素含义运动系统的底座运动系统的机械臂运动系统从零位偏转主动旋转轴• 从动关节•轴套主动线性轴工具适配器上的旋转轴旋转轴工具适配器38S坐标系与标架(S7-1500T)一个处理任务涉及许多对象，例如运动系统、工具、托盘和产品。可使用坐标系和标架描述这些对象及其相对位置。运动系统工艺对象计算工具零点(TCP) 的所有运动。坐标系运动系统工艺对象使用以下右手笛卡尔坐标系（符合 DIN 66217）：• 世界坐标系 (WCS)•运动系统坐标系 (KCS)• 法兰坐标系 (FCS)• 工具坐标系 (TCS)• 对象坐标系 (OCS)39在项目中映射运动系统(S7-1500T)6.3 坐标系与标架 (S7-1500T)STEP 7 V18 及以上版本的 S7-1500T 运动系统功能V7.0功能手册, 11/2022,A5E42063080-AD下图通过工作空间示例说明了坐标系的相对位置：对于以下运动系统类型，FCS 和 TCS在运动系统零位中的位置定义不同。• Zui多具有四个插补运动系统轴的运动系统类型 (页 41)• 具有四个以上运动系统轴的运动系统类型(页 43)世界坐标系 (WCS)WCS 是运动系统环境或工作空间的固定坐标系。WCS的零点是各个对象以及运动系统工艺对象上的各个运动的基准点。可使用标架从 WCS的零位（例如工作空间的拐角）开始定义对象的位置。运动系统坐标系 (KCS)KCS 连接至运动系统。KCS在运动系统内的位置针对预定义的运动系统类型指定。KCS 的坐标原点是运动系统原点 (KZP)。并从 KZP开始组态运动系统的几何参数。可使用 KCS 标架组态 KCS 在 WCS 中的位置。40STEP 7 V18 及以上版本的S7-1500T 运动系统功能 V7.0功能手册, 11/2022, A5E42063080-AD在项目中映射运动系统(S7-1500T)6.3 坐标系与标架 (S7-1500T)对象坐标系 (OCS)OCS 是用户定义的坐标系。例如，可使用 OCS定义托盘在工作空间中的位置。可使用 OCS 标架定义 OCS 在 WCS 中的位置。可定义Zui多 3 个同时激活的 OCS标架。标架标架指定一个坐标系相对于另一个坐标系的偏移和旋转。下表列出了运动系统工艺对象的标架：标架 说明KCS 标架 运动系统坐标系(KCS) 在世界坐标系 (WCS) 中的位置变换标架 法兰坐标系 (FCS) 在 KCS中的位置变换标架由运动系统变换形成，在工艺对象的“<TO>.FlangeInKcs”变量中显示。工具标架 工具坐标系(TCS) 在 FCS 中的位置OCS1..3 标架 对象坐标系 1 到 3 (OCS1..3) 在 WCS 中的位置6.3.1Zui多具有四个插补运动系统轴的运动系统类型 (S7-1500T)法兰坐标系 (FCS)FCS连接到运动系统的工具适配器（法兰）上。因此，FCS 的位置随运动系统的运动而变化。组态运动系统的几何参数后，FCS的位置会处于运动系统的零位。运动系统工艺对象通过几何参数计算变换标架。变换标架描述 FCS 在 KCS 中的位置。FCS 的 z轴总是指向 KCS 的 z 轴负方向。对于具有定向功能的运动系统类型，FCS 可绕 KCS 的 z 轴旋转。41在项目中映射运动系统(S7-1500T)6.3 坐标系与标架 (S7-1500T)STEP 7 V18 及以上版本的 S7-1500T 运动系统功能V7.0功能手册, 11/2022, A5E42063080-AD下图通过“圆柱形自动机械机器人”的运动示例说明了 FCS 和 KCS的位置以及变换标架：工具坐标系（TCS - 工具坐标系）和工具零点（TCP - 工具零点）TCS 连接到 FCS，并将工具零点(TCP) 定义为坐标原点。TCP 是工具的操作点。运动系统的运动通常是指 TCP 的运动（对于 WCS/OCS）。可使用工具标架定义TCS 在 FCS中的位置。可以为Zui多三个工具定义工具标架，其中只能有一个工具和一个工具标架同时激活。有关定义工具标架的操作步骤，请参见“定义工具标架(页 180)”部分。TCS 的位置定义为Zui多具有 4 个插补轴的运动系统类型所到达的目标位置，具体如下：• TCS 的 x方向与目标位置的 x 方向相同。• TCS 的 y 方向与目标位置的 y 方向相反。• TCS 的 z 方向总是指向目标位置的 z轴负方向。下图说明了运动系统运动前后 TCS 的位置：① TCS 处于初始位置② 运动系统运动到目标位置③ TCS已到达目标位置。对于具有方向的运动系统类型，方向相对于 TCS 为负，相对于 TCP 或 WCS 为正。6.3.2具有四个以上运动系统轴的运动系统类型 (S7-1500T)法兰坐标系 (FCS)FCS连接到运动系统的工具适配器（法兰）上。因此，FCS 的位置随运动系统的运动而变化。组态运动系统的几何参数后，FCS的位置会处于运动系统的零位。运动系统工艺对象通过几何参数计算变换标架。FCS 的 x 轴定义为法兰法向向量的外方向。这意味着如果TCS 的工具标架定义为不旋转，则FCS 的 x 轴的方向是工具长度向量的方向。43在项目中映射运动系统 (S7-1500T)6.3坐标系与标架 (S7-1500T)STEP 7 V18 及以上版本的 S7-1500T 运动系统功能 V7.0功能手册,11/2022, A5E42063080-AD与Zui多具有四个插补运动系统轴的运动系统相反，FCS 的 z 轴并不总是指向 KCS的负方向。下图以“3D 增量拾取器（带 2 个定位功能 A、B）”运动系统为例，说明了具有五个运动系统轴的运动系统的 FCS 和KCS 位置以及变换标架：① KCS 标架② 变换标架下图显示了 FCS 在运动系统其它接头位置的对齐情况：① KCS 标架②变换标架① KCS 标架② 变换标架③ 枢轴工具坐标系（TCS - 工具坐标系）和工具零点（TCP - 工具零点）TCS 连接到FCS，并将工具零点 (TCP) 定义为坐标原点。TCP 是工具的操作点。运动系统的运动通常是指 TCP 的运动（对于WCS/OCS）。可使用工具标架定义 TCS 在 FCS中的位置。可以为Zui多三个工具定义工具标架，其中只能有一个工具和一个工具标架同时激活。有关定义工具标架的操作步骤，请参见“定义工具标架(页 180)”部分。TCS 的位置定义为具有 4 个以上插补轴的运动系统类型已到达的目标位置，具体如下：• TCS 的 x方向与目标位置的 x 方向相同。• TCS 的 y 方向与目标位置的 y 方向相同。• TCS 的 z 方向与目标位置的 z方向相同。下图说明了 TCS 和 TCP 在工作空间中的位置：下图说明了运动系统运动前后 TCS 的位置：① TCS 处于初始位置②运动系统运动到目标位置③ TCS 已到达目标位置。
添加、复制和删除运动系统工艺对象 (S7-1500T)添加运动机构工艺对象(S7-1500T)下面介绍了在项目树中添加运动系统工艺对象的方法。要求已经创建包含 CPU S7-1500T的项目。操作步骤要添加运动系统工艺对象，请按以下步骤操作：1. 在项目浏览器中打开 CPU 文件夹。2.打开“工艺对象”(Technology Objects) 文件夹。3. 双击“添加新对象”(Add newobject)。将打开“添加新对象”(Add new object) 对话框。4.选择“TO_Kinematics”。可从显示的描述推断该工艺对象的功能。5. 在“名称”(Name)输入字段中，按需调整运动系统的名称。工艺对象以此名称列在项目树中。工艺对象变量可以此名称在用户程序中使用。6.要更改建议的数据块编号，请选择“手动”(Manual) 选项。7.要自行添加工艺对象的相关信息，请单击“更多信息”(Additional information)。8.要在添加工艺对象后打开组态，请选中“添加新对象并打开”(Add new and open) 复选框。9.要添加工艺对象，请单击“确定”(OK)。