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公司名稱:上海朔川電氣設(shè)備有限公司
聯(lián) 系 人:吉夢琪
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地址:上海市金山區(qū)涇波路129號
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. 模板介紹
1.1 總覽
ET200S 1 步進(jìn)模板輸出脈沖來控制步進(jìn)電機(jī) ,輸出脈沖的數(shù)量決定步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動距離,輸出脈沖的頻率決定步進(jìn)電機(jī)的速度。
模板訂貨號: 6ES7138-4DC00-0AB0
1.2 模板參數(shù)
圖. 1: 步進(jìn)電機(jī)模板
1 通道,可控制1個(gè)步進(jìn)電機(jī)
數(shù)字量輸入的參考點(diǎn)開關(guān)
外部停止或者外部脈沖使能數(shù)字輸入
脈沖和方向信號時(shí)RS422的差分輸出模式
輸出頻率: 204kHZ
脈沖數(shù): 1048575
4 LED 狀態(tài)指示燈
2 操作模式:尋找參考點(diǎn)和增量模式
2. 模板接線
圖. 2: 步進(jìn)模板接線圖
端子1和5:脈沖差分信號
端子4和8:差分輸出的方向信號
端子2和3:外部停止或者外部脈沖使能數(shù)字量輸入ID。(功能選擇見 4.2 )
端子6和7:數(shù)字量輸入?yún)⒖键c(diǎn)開關(guān)
3. 硬件配置
步進(jìn)模板可以安裝在ET 200S接口模板或者 ET200S CPU后面。
本文使用 IM151-7 CPU 為例。
表 1: 軟件和硬件配置
圖. 3: ET200S 站的配置圖
4. 硬件和參數(shù)設(shè)置
4.1 硬件配置
1) 根據(jù)圖. 2 和圖. 3完成ET200S的接線
2) 打開STEP7,創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目,并插入一個(gè)S7-300站
3) 從硬件目錄中選擇IM151-7 CPU直接拖拽到站配置窗口
圖. 4: 插入IM151-7 CPU
4) 依次在4槽和5槽插入電源模板 PM-E DC24 和步進(jìn)模塊
圖. 5: 硬件配置
4.2 模板參數(shù)配置
圖. 6: 步進(jìn)模塊參數(shù)接口
4.2.1 模板參數(shù)說明
1) 組診斷:組診斷
2) 基準(zhǔn)頻率:基準(zhǔn)頻率,以Hz為單位,標(biāo)識Fb
3) 增益 n: 增益系數(shù) n,值范圍 1-255. 此增益系數(shù)決定啟動/停止頻率 Fss,并且計(jì)算公式為: Fss=Fb×n
4) 時(shí)間 i: 時(shí)間系數(shù) i, 值范圍 1-255. 該時(shí)間系數(shù)以Hz/ms決定加速和減速,計(jì)算公式為: a = Fb ×R / (i×0.128 ms)
5)功能 DI: 數(shù)字量輸入DI 功能可選,可以被組態(tài)為外部脈沖輸入或者外部停止信號,缺省是外部脈沖且已使能。
6) 外部 Stop, 限位 Stop: 外部 stop, 信號類型停止開關(guān). 接觸器觸點(diǎn)是常閉信號,以確保該接觸器信號,缺省是讀取常閉信號。
4.2.2 本文所例參數(shù)設(shè)置如下
本例參數(shù)配置見圖. 6.
1) 沒有激活組診斷
2) 基準(zhǔn)頻率 4Hz
3) 乘法系數(shù) 1, 啟動/停止頻率 4Hz
4) 時(shí)間系數(shù) 1, 加速/ 減速 31.25 Hz/ms
5) 使能外部輸入脈沖
6) 外部輸入停止和限位信號為常閉類型
5. 編程
5.1 模板輸入/輸出地址分配
與其它ET200S功能塊類似,1STEP步進(jìn)模板也通過直接讀寫I/O地址來對模板進(jìn)行控制和訪問的。
反饋信號 (輸入), 占用 8 字節(jié). 如表 2 輸入地址分配所示。
控制信號 (輸出), 占用 8 字節(jié). 如表 3 輸出地址分配所示。
有關(guān)輸入和輸出變量分配的詳細(xì)信息請參閱 ET200S 位置控制和操作手冊。鏈接如下:
/cs/document/9260790?caller=view&lc=en-WW
表 2: 輸入地址分配
表 3: 輸出地址分配
5.2 項(xiàng)目例程
為了更好的實(shí)現(xiàn)按位,字節(jié)或字對模板進(jìn)行讀寫,在梯形圖中使用MOVE指令接收輸入數(shù)據(jù)PIB272-PIB279 到MB10-MB17發(fā)送MB20-MB27到PQB272-PQB279,對1STEP模板的讀寫訪問均通過MB地址來進(jìn)行。
1STEP模板地址分配見圖. 5
圖. 7: 例程編程
6. 模式描述和舉例
6.1 Search-for-reference-point 模式
通過執(zhí)行search-for-reference-point 模式來同步軸, 即.在機(jī)械零位和電氣零位之間創(chuàng)建連接關(guān)系。
6.1.1 Search-for-reference-point 模式
Mode=1
參考點(diǎn)按照常開信號訪問
搜尋參考點(diǎn)輸出頻率 Fss 和 Fa。
Fss 啟動停止頻率,見章節(jié) 4.2.1相關(guān)描述。
Fa 輸出頻率: Fa = Fb ×G × R
Fb: 基準(zhǔn)頻率. 在1STEP 模板參數(shù)中設(shè)置。 見章節(jié) 4.2.1相關(guān)描述。
增益 G: 增益系數(shù) G. 值范圍: 1-255, 參見模板輸出地址字節(jié): 0。
減少 R:減少系數(shù) R. 模板輸出地址字節(jié)4的第7位信號,參見表 3.模板輸出地址4.7=0, R=1. 模板輸出地址 4.7=0, R=0.1.
圖. 8: 搜尋參考點(diǎn)
6.1.2 search-for-reference-point模式例程
本例模式見圖. 8, viz. 搜尋 CW 方向.
通過變量表寫輸出控制變量:
圖. 9: 參考點(diǎn)模式控制變量
1) M24.0=1 search-for-reference-point 模式 = 1
2) M25.0=1, M25.1=1: 因?yàn)橹暗哪0鍏?shù)配置中的限位開關(guān)是常閉輸入模式,在軟件限位信號觸發(fā)前為信號輸入?yún)⒁娬鹿?jié) 4.2.2.
3) M25.2=0: 沒有激活軟件脈沖使能信號,因之前的模板參數(shù)配置中DI已經(jīng)作為外部脈沖信號使能,內(nèi)部軟件脈沖使能信號在此時(shí)不會使用,參見章節(jié) 4.2.2.
4) 置位M24.2, 然后復(fù)位M24.4 (下降沿有效), 啟動search-for-reference-point模式. 輸出脈沖頻率為 Fa.
5) MB20=1, M24.7=0: 增益系數(shù) G = 1, 減少系數(shù) R = 1, 頻率 :
Fa = Fb ×G × R=4Hz×1×1=4Hz。
通過變量表讀輸入狀態(tài):
圖. 10: 參考點(diǎn)模式變量表
1) M15.2=1: 觸發(fā)外部脈沖使能信號
2) M15.0 = 1: 驅(qū)動使能
3) 之后 search-for-reference point啟動, M14.0=1 位置被激活, M15.7=1 位置被執(zhí)行. 等待參考點(diǎn)開關(guān)信號 M15.1.
4) M15.1=1: 參考點(diǎn)信號到達(dá), 尋找參考點(diǎn)已完成 M14.4=1,同步操作完成, M14.2=1,位置到達(dá), M15.3=1, 尋找參考點(diǎn)結(jié)束。
6.2 增量模式
增量模式是 1STEP 的主要操作模式. 該操作模式可控制步進(jìn)電機(jī)移動按照設(shè)定速度移動到一個(gè)位置。
6.2.1 增量模式描述
Mode=0
輸出脈沖的數(shù)量決定步進(jìn)電機(jī)的移動距離,值脈沖值為 1048575.
輸出脈沖頻率決定步進(jìn)電機(jī)速度。
在增量模式下輸出頻率: Fss, Fa
方向信號作為啟動信號。
注意: 步進(jìn)電機(jī)實(shí)際位移取決于脈沖數(shù)實(shí)際速度取決于脈沖頻率,這不是在1STEP模板中設(shè)置的。
6.2.2 增量模式例程
通過變量表寫輸出控制信號:
圖. 11: 在增量模式下的控制變量
1) M24.0=0 增量模式 = 0
2) M25.0=1、M25.1=1: 因之前的已經(jīng)配置中限位開關(guān)信號為常閉輸入模式,在軟件限位信號觸發(fā)前為信號輸入?yún)⒁娬鹿?jié) 4.2.2。
3) MB20=1, M24.7=0:增益系數(shù) G = 1, 減少系數(shù) R = 1, 輸出頻率Fa
Fa = Fb ×G × R=4Hz×1×1=4Hz.
4) 脈沖輸出數(shù): 通過MB21-23的20 個(gè)位信號來存儲脈沖數(shù) ,值為 0xFFFFF=1048575
MB21 輸出脈沖數(shù) (位 16 到位19)
MB22 輸出脈沖數(shù) (位 8 到位15)
MB23 輸出脈沖數(shù) (位 0 到位 7)
MB21的位 20 到位 23 沒有使用
本例中,分配的值為 0 x 100,即. 256 個(gè)脈沖。
5) 置位 M24.4, 之后復(fù)位 M24.4 (下降沿有效), 啟動增量模式 觸發(fā)CW方向信號開始運(yùn)動。
通過變量表讀輸入信號:
圖. 12: 增量模式變量表
1)增量模式啟動后,M14.0=1位置任務(wù)被激活,M15.7=1位置被執(zhí)行。
2) MD10 顯示剩余脈沖,如圖. 12, 220 個(gè)脈沖尚未發(fā)出。
3) MD10=0: 脈沖發(fā)送完成, 置位 M14.0 和M15.7, 位置到達(dá) M14.2=1 . 增量模式輸出完成。
1.S7-200和S7-300進(jìn)行MPI通信
S7-200 PLC與S7-300 PLC之間采用MPI通訊方式時(shí),S7-200 PLC中不需要編寫任何與通訊有關(guān)的程序,只需要將要交換的數(shù)據(jù)整理到一個(gè)連續(xù)的V 存儲區(qū)當(dāng)中即可,而S7-300 PLC中需要在組織塊OB1(或是定時(shí)中斷組織塊OB35)當(dāng)中調(diào)用系統(tǒng)功能X_GET(SFC67)和X_PUT(SFC68),以實(shí)現(xiàn)S7-200 PLC與S7-300 PLC之間的通訊。調(diào)用SFC67和SFC68時(shí)VAR_ADDR參數(shù)填寫S7-200的數(shù)據(jù)地址區(qū),由于S7-200的數(shù)據(jù)區(qū)為v區(qū),這里需填寫 P#DB1.DBX×× BYTE n 對應(yīng)的就是S7200 V存儲區(qū)當(dāng)中VB××到VB(××+n)的數(shù)據(jù)區(qū)。例如交換的數(shù)據(jù)存在S7-200中VB50到VB59這10個(gè)字節(jié)當(dāng)中,VAR_ADDR參數(shù)應(yīng)為 P#DB1.DBX50.0 BYTE 10.
首先根據(jù)S7-300的硬件配置,在STEP7當(dāng)中組態(tài)S7-300站并且下載,注意S7-200和S7-300出廠默認(rèn)的MPI地址都是2,所以必須修 改其中一個(gè)PLC的站地址,例子程序當(dāng)中將S7-300 MPI地址設(shè)定為2,S7-200地址設(shè)定3,另外要分別將S7-300和S7-200的通訊速率設(shè)定*,可設(shè)為9.6K,19.2K,187.5K三 種波特率,例子程序當(dāng)中選用了19.2K的速率。
S7-200 PLC修改MPI地址可以參考下圖:
圖1 S7-200 設(shè)置MPI地址
S7-300 PLC修改MPI地址可以參考下圖:
圖2 S7-300 設(shè)置MPI地址
例子程序在OB1當(dāng)中調(diào)用數(shù)據(jù)讀寫功能塊:SFC67和SFC68,如下圖:
圖3 程序編寫
分別在STEP7 MicroWin32 和STEP7當(dāng)中監(jiān)視S7-200和S7-300 PLC當(dāng)中的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)監(jiān)視界面如下:
圖4 S7-200監(jiān)控結(jié)果
圖5 S7-300監(jiān)控結(jié)果
通過CP5611,STEP7 MicroWin32, Set PG/PC Interface可以讀取S7200和S7300的站地址,如下圖:
圖6 CP5611診斷結(jié)果(站地址0為進(jìn)行編程的計(jì)算機(jī))
圖7 使用STEP7 MicroWin32診斷結(jié)果
2.S7-200和S7-300進(jìn)行PROFIBUS通信
S7-300與S7-200通過EM277進(jìn)行 PROFIBUS DP通訊,需要在STEP7中進(jìn)行S7-300站組態(tài),在S7-200系統(tǒng)中不需要對通訊進(jìn)行組態(tài)和編程,只需要將要進(jìn)行通訊的數(shù)據(jù)整理存放在V 存儲區(qū),并且S7-300組態(tài)EM277從站時(shí)設(shè)置正確的地址即可。
插入一個(gè)S7-300的站:
圖8 S7-300組態(tài)
選中STEP7的硬件組態(tài)窗口中的菜單 Option? Install new GSD(GSD 文件下載:113652)
導(dǎo)入SIEM089D.GSD文件,安裝EM277從站配置文件,如下圖:
圖9 安裝GSD
在SIMATIC文件夾中有EM277的GSD文件:
圖10 安裝GSD
導(dǎo)入GSD文件后,在右側(cè)的設(shè)備選擇列表中找到EM277從站,PROFIBUS DP?Additional Field Devices?PLC?SIMATIC?EM277,并且根據(jù)通訊字節(jié)數(shù),選擇一種配置,本例選擇8字節(jié)入/8字節(jié)出的方式,如下圖:
圖11 通信區(qū)域組態(tài)
根據(jù)EM277上的撥位開關(guān)設(shè)定以上EM277從站的站地址。
圖12組態(tài)DP通信地址
組態(tài)完系統(tǒng)的硬件配置后,將編譯下載到S7-300的PLC當(dāng)中。S7-300的硬件下載完成后,將EM277的撥位開關(guān)撥到與以上硬件組 態(tài)的設(shè)定值*,在S7-200中編寫程序?qū)⑦M(jìn)行交換的數(shù)據(jù)存放在VB0-VB15,對應(yīng)S7-300的PQB0-PQB7和PIB0-PIB7,打開 STEP7中的變量表和STEP7 MicroWin32的狀態(tài)表進(jìn)行監(jiān)控,它們的數(shù)據(jù)交換結(jié)果如下圖:
圖13 通信數(shù)據(jù)監(jiān)控6ES73146EH044AB2
圖14 通信數(shù)據(jù)監(jiān)控
注意:VB0-VB7是S7-300寫到S7-200的數(shù)據(jù),VB8-VB15是S7-300從S7-200讀取的值。EM277上撥位開 關(guān)的位置一定要和S7-300中組態(tài)的地址值*。如果使用的S7-200通信區(qū)域不從VB0開始,則需要設(shè)置地址偏移,在S7-300硬件組態(tài)中雙擊 EM277,修改數(shù)值0為實(shí)際使用的數(shù)值即可,如下圖所示:
圖15 地址區(qū)域偏移設(shè)置
3.S7-200和S7-300進(jìn)行以太網(wǎng)通信
可以把S7-200的以太網(wǎng)模塊CP243-1配置為CLIENT,使用STEP 7 Micro/WIN32中的向?qū)нM(jìn)行通信的配置即可。在命令菜單中選擇工具--> 以太網(wǎng)向?qū)А?/p>