在过程中直接使用机器人的机会越来越多，使包装机市场发生改变。这不仅是因为需要速度更高的机器，而且也是不断增加的灵活性要求所致。但是，过去只在“下线”时使用机器人，现在，在主要和次要包装过程中使用机器人的机会不断增加。因此，包装机制造商面临将 PLC、运动控制和处理任务集成在单个系统中的挑战。

对于这些处理应用，西门子为所有 SIMOTION 平台提供了 SIMOTION Top Loading（用于处理的标准化软件库）和特殊的 Top Loading 模块。其为经过测试的标准化软件。这可减少工程费用，避免发生编程错误。可使用其他软件模块在一个控制器或多个分布式控制器上组态和编程不同运动学的 Top Loading 小区。不必再与外围设备控制结构同步。现在可以实现实时同步以及统一数据存储。由于系统支持按照 IEC 61131-3 的所有功能统一编程，所以无需花费太多时间熟悉机器人控制器编程语言。

无需附加模块就可集成运动控制功能：

通过标准化的块 (PLCopen) 来连接模拟驱动器和 PROFIdrive 驱动器

运动控制功能支持速度控制轴、定位轴、相对同步操作（在没有位置同步规范的条件下实现同步）以及外部编码器、凸轮和探头。

CPU 技术中还集成了诸如同步操作（利用位置同步规范进行同步）凸轮和和用于控制运动系统等扩展的运动控制功能。

全面跟踪所有 CPU 标签，以进行实时诊断和间歇错误检测；
拥有有效调试和快速优化驱动器和控制装置

广泛的控制功能：
例如，可轻松组态的块可进行控制参数的自动优化以实现Zui优控制质量

通过提供的工艺模块获得附加功能：
例如，高速计数、位置检测或高达 1 MHz 信号的测量

保证人身安全和机器安全 – 在集成式完整系统框架内

故障安全 SIMATIC S7-1500(T)F 控制器可在同一控制器上处理标准程序和安全程序。
故障安全用户程序和标准用户程序是在 TIA Portal 中使用相同编辑器创建的；因此，可以像在标准用户程序中分析标准数据那样来分析故障安全数据。由于这种软件集成，故障安全应用也可利用 SIMATIC 的系统有点和全面功能。

CPU 1513R-1 PN、CPU 1515R-2 PN

CPU 1517H-3 PN/FO

冗余 S7-1500R/H CPU 适用于需要控制器具有极高可用性的应用。

两个 CPU 通过一个 PROFINET-IO 环网与 I/O 站相连。通过该环网或通过适用于 S7-1500H 的单独 FOC 同步电缆实现 S7-1500R 的同步。万一 CPU 出现故障，后备 CPU 自动承担过程的控制。数据不会丢失，该过程可迅速继续进行。PROFINET IO 环网确保现场总线发生中断时，所有节点都保持可访问状态。

组态方式与标准 CPU 相同。TIA Portal 和冗余 CPU 处理程序与数据的同步。用户不会有任何额外开销。

SIMATIC S7-1500H 操作模式

SIMATIC S7-1500H 操作模式

通过密码进行知识保护，防止未经许可证读取和修改程序块

通过复制保护来提高保护程度，防止未经授权而复制程序块：
通过复制保护，可将 SIMATIC 存储卡上的程序块与其序列号绑定，以便只有在将配置的存储卡插到 CPU 中时，该程序块才可运行。

具有四个不同授权级别的权限：
可向各个用户组分配不同访问权限。通过新的保护级别 4，还可以限制与 HMI 设备之间的通信。

改进了操作保护：
控制器将会检测到组态数据的更改或未授权传输。

用于以太网通信处理器 (CP 1543-1)：

通过防火墙提供附加访问保护

建立安全 VPN 连接

配备显示器的 CPU，可显示纯文本信息（因特网上的显示仿真工具）：

可显示所有连接模块的订货号、固件版本和序列号信息

直接在现场设置 CPU 的 IP 地址以及进行其它网络设置，无需使用编程设备

直接以普通文本形式显示错误消息，可缩短停机时间

所有模块采用统一的前连接器，并具有用于灵活形成电压组的集成式电压桥接件，从而简化了库存，减少了布线

S7-1500 导轨上集成有 DIN 导轨：
快速、方便地安装小型断路器、继电器等附加组件

通过信号模块进行集中扩展：
可根据任何应用的要求进行灵活调整

数字量信号模块的系统电缆连接：
可快速、清晰地进行安排，以连接至现场的传感器和执行器并在控制柜中进行简便接线

使用 SIMOTION 的自动化解决方案提供下列优势：

通过标准化、经过测试的软件和以前执行的运动学，可实现更快、更好的质量工程

由于需要统一的控制和开发环境，执行和数据存储更为简单

通过集成新的运动学，可实现总体柔性

由于路径速度的灵活规范，优化了曲线

由于可以自由选择 SIMOTION 平台，适用于任何应用

工作区的三维定义，1 至 n 个可单独启动的禁区、报警区或产品区。

以带有三台伺服驱动器以及一台馈入输送机附加驱动器的拱架机器人为例介绍自动化概念。由于 SIMOTION 运动控制系统中集成了搬运功能，将拱架机器人与馈入轴直接耦合的优势显而易见。无需昂贵的机器人接口和单独的控制单元。可通过机器 HMI 控制，在这种情况下，使用 TP177B 触摸面板控制。

图中显示了已集成在 SIMOTION Top Loading 中的机器人运动学。如果了解数学转换，还可轻松地获得更多功能。