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SIMATIC DP，PROFIBUS-DP 接口模塊 IM 154-2 High Feature 針對 ET 200 專業(yè)版 包括終端模塊， 終端模塊在 6ES7194-4A.00-0AA0 單獨訂貨

長沙玥勵自動化設(shè)備有限公司（西門子系統(tǒng)集成商）長期銷售西門子S7-200/300/400/1200PLC、數(shù)控系統(tǒng)、變頻器、人機界面、觸摸屏、伺服、電機、西門子電纜等，并可提供西門子維修服務(wù)，歡迎來電垂詢 

1 模塊介紹

1.1 模塊概述

ET200S 1STEP步進模塊輸出脈沖控制步進電機驅(qū)動器，輸出脈沖數(shù)決定步進電機移動的距離，輸出脈沖頻率決定步進電機的速度。

模塊訂貨號：6ES7138-4DC00-0AB0

1.2 模塊特性

圖1 1STEP 步進模塊

l  1個通道，可以用于控制1個步進電機

l  參考點開關(guān)數(shù)字量輸入

l  外部停止或外部脈沖使能數(shù)字量輸入

l  脈沖和方向信號采用符合RS422電平差分輸出

l  輸出最大頻率204 kHZ

l  輸出最大脈沖數(shù) 1048575

l  4個LED狀態(tài)指示

l  2種操作模式：尋找參考點模式、增量模式

2 模塊接線

圖2 1STEP 端子接線圖

l  端子1、5：脈沖信號差分輸出

l  端子4、8：方向信號差分輸出

l  端子2、3：外部停止或外部脈沖使能數(shù)字量輸入DI（功能選擇見4.2節(jié)）

端子6、7：參考點開關(guān)數(shù)字量輸入

3 硬件配置

1STEP 步進模塊可以安裝在ET200S接口模塊或ET200S CPU模塊后使用。

本文中以IM151–7 CPU模塊為例。 

表1 軟硬件配置

圖3 ET200S 站配置圖

4 硬件組態(tài)及參數(shù)配置

4.1 硬件組態(tài)

1)  按照圖2、圖3完成ET200S站安裝和接線。

2)  打開STEP7,在管理器中新建一個項目，然后插入一個S7-300站。

3)  進入硬件組態(tài)界面進行配置。選中IM151-7 CPU直接拖拽到站配置窗口中。

圖4 插入IM151-7 CPU

4)  在4號槽和5號槽中分別插入PM-E DC24電源模塊和1STEP步進模塊。

圖5 硬件組態(tài)

4.2 模塊參數(shù)配置

圖6 1STEP 模塊參數(shù)界面

4.2.1 模塊參數(shù)配置說明

1) Group Diagnostic：組診斷。

2) Base Frequency：基本頻率，單位Hz，記作Fb。

3) Multiplier n：倍增系數(shù) n，取值范圍1-255。此倍增系數(shù)決定啟動停止頻率 Fss，計算公式Fss=Fb×n。

4) Time i：時間系數(shù)i，取值范圍1-255。此時間系數(shù)決定加速度和減速度a，單位為Hz/ms，計算公式為a = Fb ×R / (i×0.128 ms)。

5) Function DI：數(shù)字量DI輸入功能選擇，可以配置為外部脈沖使能輸入或外部?；疠斎?。缺省為外部脈沖使能輸入。

6) External Stop，Limit Stop：外部停止，限位停止信號類型，break contact為常閉信號，make contact為常看信號。缺省為常閉信號接入。

4.2.2 本文例子采用參數(shù)

本文例子參數(shù)配置即為圖6中顯示參數(shù)配置

1)         不激活組診斷。

2)         基本頻率4Hz。

3)         倍增系數(shù)1，啟動停止頻率 4Hz。

4)         時間系數(shù)1，加速度減速度 31.25 Hz/ms。

5)         外部脈沖使能輸入。

6)         外部停止輸入、限位輸入信號類型為常閉信號輸入。

5 程序編制

5.1 模塊輸入輸出地址分配

1STEP 步進模塊跟其它ET200S 功能模塊類似，都是通過直接讀寫I/O地址對模塊進行控制訪問。

反饋信號（輸入），占用8個字節(jié)，輸入地址分配見表2。

控制信號（輸出），占用8個字節(jié)，輸出地址分配見表3。

輸入、輸出地址分配變量具體描述參見 ET200S 位置控制操作手冊，參考鏈接：

/cs/document/9260790?caller=view&lc=en-CN

表2 輸入地址分配

表3 輸出地址分配

5.2 項目示例程序

為了便于對該模塊地址中的位、字節(jié)、字等地址的讀寫，通過在梯形圖編程環(huán)境中使用MOVE指令，將輸入地址區(qū) PIB272-PIB279傳送到MB10-MB17，將MB20-MB27傳送到PQB272-PQB279。對1STEP模塊的讀寫訪問通過MB地址區(qū)完成。

1STEP 模塊IO地址分配見圖5。

圖7 項目示例程序

6 模式說明及示例

6.1 尋找參考點模式

通過執(zhí)行尋找參考點模式，對軸進行同步，即建立機械零點與電氣零點對應(yīng)關(guān)系。

6.1.1 尋找參考點模式說明

Mode=1

參考點開關(guān)為常開信號接入

尋找參考點輸出頻率 Fss、Fa

Fss 啟動停止頻率，描述參見 4.2.1節(jié)

Fa 輸出頻率 Fa = Fb ×G × R

Fb：基本頻率。1STEP 模塊參數(shù)中配置，描述參見 4.2.1節(jié)。

Multiplier G：倍增系數(shù) G。取值范圍1-255，模塊輸出地址字節(jié)0，參見表3。

Reduction Factor R：減小系數(shù)R。模塊輸出地址字節(jié)4第7位，參加表3。模塊輸出地址4.7=0，R=1；模塊輸出地址4.7=1，R=0.1。

圖8 尋找參考點

6.1.2 尋找參考點模式示例

本文示例按照圖8模式進行，即正方向?qū)ふ覅⒖肌?/span>

1. 通過變量表寫輸出控制變量：

圖9 參考點模式控制變量

1) M24.0=1  尋找參考點模式Mode=1

2) M25.0=1、M25.1=1 由于之前模塊參數(shù)配置限位開關(guān)信號為常閉輸入，所以當沒有軟限位開關(guān)激活時，應(yīng)該有信號輸入。參見4.2.2節(jié)。

3) M25.2=0  不激活軟件脈沖使能信號。由于之前模塊參數(shù)配置已經(jīng)使能DI為外部脈沖使能信號輸入，此時就不再使用內(nèi)部軟件脈沖使能信號。參見4.2.2節(jié)。

4) 置位M24.4，然后復(fù)位M24.4（下降沿信號有效），啟動尋找參考點模式。脈沖輸出頻率為Fa。

5) MB20=1、M24.7=0 倍增系數(shù)G=1、減小系數(shù)R=1，Fa頻率值為
Fa = Fb ×G × R=4Hz×1×1=4Hz。

2．通過變量表讀輸入狀態(tài)變量：

圖10 參考點模式狀態(tài)變量

1) M15.2=1外部脈沖使能信號激活。

2) M15.0=1 驅(qū)動使能。

3) 尋找參考點啟動后，M14.0=1 位置任務(wù)激活，M15.7=1 位置操作執(zhí)行中。等待參考點開關(guān)信號M15.1。

4) M15.1=1 參考點信號達到，尋找參考點完成。M14.4=1，同步操作完成，M14.2=1 位置到達，M15.3=1 尋找參考點停止。

6.2 增量模式

增量模式是1STEP 主要工作模式。通過該工作模式可以控制步進電機按照給定的速度移動給定的距離。

6.2.1 增量模式說明

Mode=0

輸出脈沖數(shù)決定步進電機移動的距離，最大脈沖數(shù)1048575

輸出脈沖頻率決定步進電機的速度

增量模式輸出頻率  Fss、Fa

方向信號作為啟動信號

注意：脈沖數(shù)對應(yīng)的實際位移量和脈沖頻率對應(yīng)的實際速率由步進電機驅(qū)動器確定，不再1STEP模塊中進行設(shè)置。

6.2.2 增量模式示例

1. 通過變量表寫輸出控制變量：

圖11 增量模式控制變量

1) M24.0=0  增量模式Mode=0

2) M25.0=1、M25.1=1 由于之前模塊參數(shù)配置限位開關(guān)信號為常閉輸入，所以當沒有軟限位開關(guān)激活時，應(yīng)該有信號輸入。參見4.2.2節(jié)。

3) MB20=1、M24.7=0 倍增系數(shù)G=1、減小系數(shù)R=1，輸出頻率 Fa為
Fa = Fb ×G × R=4Hz×1×1=4Hz。

4) 輸出脈沖數(shù)，通過MB21-23組成20位地址長度用于存放脈沖數(shù)，最大值即為 0xFFFFF=1048575

    MB21 輸出脈沖數(shù)（位16-位19）

    MB22 輸出脈沖數(shù)（位8-位15）

    MB23 輸出脈沖數(shù)（位0-位7）

    MB21 位20-位23沒有使用

本示例中賦值為0x100，即256個脈沖。 

5) 置位M24.4，然后復(fù)位M24.4（下降沿信號有效），啟動增量模式，正方向移動。

2．通過變量表讀輸入狀態(tài)變量：

圖12 增量模式狀態(tài)變量

描述
關(guān)于線性信號的標準化僅需一般線性方程即可。定義直線上的兩個點足以用來計算直線的斜率及縱坐標

標準化或比例縮放模擬量
模擬量輸入模塊提供了一個數(shù)值用于標準化模擬量信號（電流，電壓，電阻或溫度）。這個數(shù)值代表被測量的參量（例如，以公升計量料位）。這個過程被稱作標準化或縮放模擬量值。

圖. 01

逆標準化
相反，使用用戶程序計算過程值。這個過程值被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，模擬量輸出模塊再將其轉(zhuǎn)換成模擬量信號用來驅(qū)動模擬執(zhí)行器 。 

圖. 02

可在下面下載用于標準化或逆標準化功能的庫文件

• 任意情況下，x的值是已知的
• y值既是轉(zhuǎn)換的結(jié)果

下表包含了 S7-300 / S7-300 和 S7-1200 / S7-1500 的功能 

Function	Controller	Language	Description
SclScaleLinearInt	S7-1200/S7-1500	SCL	此處 X 值是整數(shù)，Y 值是浮點數(shù)。
AwlScaleLinearInt	S7-300/S7-400	STL
SclScaleLinearIntToReal	S7-1200/S7-1500	SCL	此處X值是整數(shù)，Y 值是浮點數(shù)。
AwlScaleLinearIntToReal	S7-300/S7-400	STL
SclScaleLinearReal	S7-1200/S7-1500	SCL	此處 X 值和 Y 值都是浮點數(shù)。
AwlScaleLinearReal	S7-300/S7-400	STL
SclScaleLinearRealToInt	S7-1200/S7-1500	SCL	此處X值是浮點數(shù)，Y 值是整數(shù)。
AwlScaleLinearRealToInt	S7-300/S7-400	STL

表 01

注意

以上功能塊在 S7-300 / S7-400 內(nèi)不改變寄存器 AR1/AR2 的地址，并且在 FBD 和 LAD 程序中提供了 ENO 功能框，RLO=0 或 1 存放在該功能框的BR位中。 

通過輸入“yMin”和“yMax”可以限制計算出的y值在一個特定范圍的上下限之間。這樣可以避免模擬量模塊檢測信號超量程和不在有效范圍內(nèi)。

Y值根據(jù)一般線性方程計算：y = a x + b.

由此引出以下關(guān)系：

          ( y1  -y0 ) 

 y =   --------------   *  ( x - x0 ) + y0

          ( x1 - x0 ) 

圖.3 線性縮放功能塊 “ SclScaleLinearIntToReal ” 。

圖. 03

例子

模擬量輸入模塊用來測量一個4mA 至 20mA 的電流信號。此信號在 CPU 內(nèi)部被轉(zhuǎn)換為 0 至27648。液位用此計算值來測量。由此可知 4mA 對應(yīng) 0.0m 液位，而 20mA 對應(yīng) 1.7m 液位。

按照如下確定參數(shù)：

• P0 ( x0=0; y0=0.0 )
• P1 ( x1=+27648; y1=1.7 )

圖4“SclScaleLinearIntToReal”函數(shù)的調(diào)用和參數(shù)。

圖. 04

下載 S7-1200 / S7-1500 功能塊
下載內(nèi)容包括了 STEP 7 ( TIAPortal ) 環(huán)境下包含上面所描述的S7 - 1200 和 S7- 1500功能塊的庫。解壓壓縮文件在硬盤上。然后打開并編輯STEP 7 ( TIA Protal ) 的庫文件。

  77316903_Scale_Lib_S7-1200_S7-1500.zip (1,1 MB)

下載 S7-300 / S7-400 功能塊
下載內(nèi)容包括了 STEP 7 ( TIAPortal ) 環(huán)境下包含上面所描述的 S7 - 300 和 S7- 400功能塊的庫。解壓壓縮文件在硬盤上。然后打開并編輯STEP 7 ( TIA Protal ) 的庫文件。

  77316903_Scale_Lib_S7-300_S7-400.zip (1,1 MB)

注意 

你只能在 STEP 7 (TIA Protal) 打開并編輯庫文件。更多信息可查看以下條目 ID: 107147393

創(chuàng)建環(huán)境

此 FAQ 相關(guān)的圖片和下載是在STEP 7 (TIA Portal) V13+SP1 中創(chuàng)建。

其它關(guān)鍵字 

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