西门子6AV6 371-1DH06-2BV0

SIEMENS西门子上海西乾自动化科技有限公司

联系人：方晓龙

24小时销售及维修热线：15026547250

电 话：021-61539337

传 真：021-67355560

手 机：15026547250

Q  Q : 3140259786

邮箱：3140259786@qq.com

 

1: ET200S 处理模块 1Count24V/100kHz
1. 总览

ET200S 计数模板主要有 4 种类型，1通道计数 24V/100kHz, 1通道计数5V/500kHz, 1SSI 和 2 路脉冲。本文使用一个简单的案例来演示如何设置 ET200S 计数模板的这些功能应用，包括相关软件和硬件的应用、操作和调试。
1 通道24V/100kHz 计数模板主要有以下操作模式：
1) 计数模式：包括连续计数，循环计数和单次计数。
2) 测量模式：包括频率测量、循环计数和速度测量。
3) 位置检测：该模式是连续计数功能并在等时模式下可只作为一个输入模板来使用。
本文作为一个例子主要阐述该模板在计数模式下和其它模式下（如测量模式）的应用。

2. 系统硬件架构

图. 1: 系统硬件架构
本例中,  S7-300 PLC 读取来自ET200S 1 通道计数模板 24V/100kHz 的 24V 增量型编码器计数值并监视旋转状态。
图. 1是本例的系统配置，包含以下硬件：
? 一台笔记本或 PG/PC
? 一个 CP5512
? 一个S7-300 PLC
? 一个ET200S 系统

3. 硬件和软件要求

表 3-1: 硬件订货清单

表 3-2: 软件订货清单

4. 硬件安装及接线

连接的编码器类型:
1) 24V 脉冲发生器(不带方向信号)
2) 24V 脉冲发生器 (带方向信号)
3) 24V 增量型编码器

图. 2: 连接编码器

5. 系统组态和参数设置

1)硬件配置
连接图可参照图. 1: 硬件配置图。ET200S 的从站连接到作为 DP 主站 S7-300 PLC，并按照图. 2: 接线图将 24V 增量型编码器连接到ET200 1 通道 24V/100kHz 计数模板。

2) 系统配置和参数设置
在 STEP 7 中新建一个名为Latch_ET200S_1COUNT 的项目。插入一个 SIMATIC 300 站并命名为 1 COUNT。然后从硬件列表中选择根据订货号和硬件安装顺序依次插入一个机架，CPU，ET200S 标准从站模块和ET200S 1 通道计数模板（选择1 通道24V/100kHz C 计数模板）。

图. 3: 主站硬件配置
ET200S1COUNT模块参数配置见图. 4.

图. 4: 参数配置
要根据编码器类型选择使用A*B* 还是A* B* DI，此处选择PNP类型的24V增量型编码器。
输入信号B* 的方向可以设置为正向或反向。
参数 "计数类型"可以被设置为3种计数模式：连续计数，循环计数和单次计数。
其它参数可以使用缺省值。

3) 程序
主循环OB1:
//预设
L 0 // 删除控制位
T DB1.DBD 0
T DB1.DBD 4
SET
S DB1.DBX4.0 //打开软件门

//写控制接口
L DB1.DBD 0 //写入8位到1SSI 模板
T PQD 264
L DB1.DBD 4 //输出起始地址
T PQD 268

// 读反馈接口
L PID 264 //从1SSI模板读 8 位
T DB1.DBD 8
L PID 268 //输入起始地址
T DB1.DBD 12
如图. 5所示, 在计数模板的硬件配置中输出接口参数为8个字节 (PQB264 - PQB271)。在上述应用中， 在 DB1 中的 8个字节 (DB1.DBB0 to DB1.DBB7)被用于控制接口的参数分配。

图. 5: 控制接口的参数分配
如图. 6所示, 在计数模板的硬件配置中输入接口参数为8个字节（PIB264-PIB271）。 在上述应用中，DB1 的8个字节 (DB1.DBB8 to DB1.DBB15)用来向接口模板传递参数。

图. 6: 接口参数反馈分配

6. 测试, 监视和诊断

图. 7: 变量表监视
在 STEP 7中创建一个变量监视来监视编码器测量值 DB1.DB  8。（反馈接口字节0~3），在变量监视表中通过修改DB1.DBX  13.6(STS_C_UP) 和DB1.DBX 13.7(STS_C_DN)的值来修改计数方向。
7. 功能
7.1 控制计数输入
通过软件门控制
软件门和硬件门 ("与" 逻辑)
7.2 门功能
软件门: 通过用户程序控制
当使能软件门的控制信号时, 在硬件配置中使用 "中断计数" 并从装载值启动计数。当软件门停止后使能，当计数停止时从计数值重新启动计数。 
在参数配置中是使用 "t终止计数"从装载值启动计数，当软件梦停止后使能，从装载值重新计数。

图. 8: 使用硬件门
硬件门：硬件门使能之后，通过硬件输入信号控制，功能与软件门相同。前提是“硬件门”参数在图. 8的“DI功能"中已经设置。

7.3 锁存功能
锁存和重新触发:
在硬件配置参数"DI功能"中使能 "锁存和重新触发"后，在程序中使能软件门。当检测数字输入信号出现上升沿时，锁存当前计数值。计数功能开始计数直到检测出下一个上升沿信号，锁存当前值并重新从装载值开始计数。
如果在此过程中装载值被直接装载，反馈字中的锁存的值将不会改变，关闭软件门只会中断计数，但数字量输入的锁存和重新触发功能仍然工作正常。
在软件门使能之后，需要注意当输入信号检测到上升沿信号时计数模式会启动，参见图. 9: 锁存和重新触发功能的时序图。

图. 9: 锁存和重新触发功能的时序图

锁存:
在硬件配置参数"DI功能"中使能 "锁存和重新触发"后，在程序中使能软件门。当检测数字输入信号出现上升沿时，锁存当前计数值。计数功能开始计数直到检测出下一个上升沿信号，锁存当前值并重新从装载值开始计数。
如果在此过程中装载值被直接装载，反馈的装载值将不会改变，关闭软件门仅会中断计数，但输入信号的锁存功能仍然工作正常。

图. 10: 锁存功能时序图
7.4 同步功能
同步功能仅用户单次计数和循环计数模式，在该模式下0标志位作为旋转编码器的参考信号来使用。首先使能软件门之后 使能同步控制位。在单次计数同步下，当输入信号有首个上升沿信号时启动计数同步。在循环计数同步下，输入信号有首个上升沿信号并且每次后续的上升沿信号均 会将计数器从装载值启动同步计数。

图. 11: 同步功能时序图

7.5 在计数模式下输出控制
计数模板有一个数字量输出和一个虚拟的数字量输出（在反馈接口的状态位中），可以用来保存2个比较值，并且结果可以基于2个比较值控制。

(1) 直接控制输出
使能控制位CTRL_DO1 和 CTRL_DO2，并且保持控制直到控制位SET_DO1 和SET_DO2被置位。 状态位 STS_CMP1和STS_CMP2 显示相关的输出状态。状态位会保持当前状态直到被确认。如果 DO1和DO2没有被使能，这些状态位可能直接通过控制位影响SET_DO1 和 SET_DO2。 
下方的 4 个输出表语直接控制输出应用类似，比较值可被首先加载且输出会根据比较条件控制。

(2) 计数值 >= 比较值
例如：设置比较值 2000，当计数值大于等于2000时使能输出 D01。
硬件配置:

图. 12: 比较值输出

计数模板参数设置见图. 12，仅用于设置“DI功能”作为“计数值>=比较值”，其它参数参照图. 4: 普通计数模式设置。

主循环:

//预设
SET
S DB1.DBX 4.0 // 设置软件门
S DB1.DBX 4.4 // 使能 D01

// 装载比较值
A M 100.0 //触发位
S DB1.DBX 5.2
L DB1.DBD 4
T PQD 268

L 2000
T DB1.DBD 0
T PQD 264

AN M 100.0
R DB1.DBX 5.2
L DB1.DBD 4
T PQD 268

//写控制接口

L DB1.DBD 0 // 写8个字节到1SSI 模板
T PQD 264
L DB1.DBD 4 //输出起始地址
T PQD 268

// 读反馈借口

L PID 264 // 从模板读取8个字节
T DB1.DBD 8
L PID 268 //输入起始地址
T DB1.DBD 12

监视和测试:通过使能 M100.0 装载比较值1(2000)。当编码器计数值大于等于2000，使能输出 D01，并同时将状态位STS_CMP1 (DB1.DBX14.3) 和 STS_DO1 (DB1.DBX13.3) 置位。

图. 13: 比较值 < 2000

图. 14: 比较值 > = 2000

(3) 计数值 < = 比较值
(4) 当到达比较值输出脉冲
(5) 当到达比较值时切换输出 (仅限 D01) 

Part 2: ET200S 计数模板 1通道 5V/500kHz
请参考章节1 中1通道 5V/500kHz模板应用 ， 主要区别在硬件接线和硬件参数设置。
1. 硬件接线图

模块仅允许 5V 增量型编码器连接。
6AV6371-1DH06-2AV0
图. 15: 硬件接线图

2. 硬件和参数配置

图. 16: 1通道5V/500kHz 模板的参数设置

要根据编码器类型选择使用A*B* 还是A* B* DI，此处选择5V的增量型编码器。
输入信号B* 的方向可以设置为正向或反向。
参数 "计数类型"可以被设置为3种计数模式：连续计数，循环计数和单次计数。
其它参数可以使用缺省值。 © Siemens AG, 1998, 2000

1. 模板介绍
1.1 总览
ET200S 1 步进模板输出脉冲来控制步进电机 ，输出脉冲的数量决定步进电机的运动距离，输出脉冲的频率决定步进电机的速度。
模板订货号: 6ES7138-4DC00-0AB0
1.2 模板参数

图. 1: 步进电机模板

• 1 通道，可控制1个步进电机
• 数字量输入的参考点开关
• 外部停止或者外部脉冲使能数字输入
• 脉冲和方向信号时RS422的差分输出模式
• 最大输出频率: 204kHZ
• 最大脉冲数: 1048575
• 4 LED 状态指示灯
• 2 操作模式：寻找参考点和增量模式

2. 模板接线

图. 2: 步进模板接线图

• 端子1和5：脉冲差分信号
• 端子4和8：差分输出的方向信号
• 端子2和3：外部停止或者外部脉冲使能数字量输入ID。(功能选择见 4.2 )
• 端子6和7：数字量输入参考点开关

3. 硬件配置
步进模板可以安装在ET 200S接口模板或者 ET200S CPU后面。
本文使用 IM151-7 CPU 为例。

表 1: 软件和硬件配置

图. 3: ET200S 站的配置图
4. 硬件和参数设置
4.1 硬件配置
1) 根据图. 2 和图. 3完成ET200S的接线
2) 打开STEP7，创建一个新项目，并插入一个S7-300站
3) 从硬件目录中选择IM151-7 CPU直接拖拽到站配置窗口

图. 4: 插入IM151-7 CPU
4) 依次在4槽和5槽插入电源模板 PM-E DC24 和步进模块

图. 5: 硬件配置
4.2 模板参数配置

图. 6: 步进模块参数接口
4.2.1 模板参数说明
1) 组诊断：组诊断
2) 基准频率：基准频率，以Hz为单位，标识Fb
3) 增益 n: 增益系数 n，值范围 1-255. 此增益系数决定启动/停止频率 Fss，并且计算公式为： Fss=Fb×n
4) 时间 i: 时间系数 i, 值范围 1-255. 该时间系数以Hz/ms决定加速和减速，计算公式为: a = Fb ×R / (i×0.128 ms)
5)功能 DI: 数字量输入DI 功能可选，可以被组态为外部脉冲输入或者外部停止信号，缺省是外部脉冲且已使能。
6) 外部 Stop, 限位 Stop: 外部 stop, 信号类型停止开关. 接触器触点是常闭信号，以确保该接触器信号，缺省是读取常闭信号。
4.2.2 本文所例参数设置如下
本例参数配置见图. 6.
1) 没有激活组诊断
2) 基准频率 4Hz
3) 乘法系数 1, 启动/停止频率 4Hz
4) 时间系数 1, 加速/ 减速 31.25 Hz/ms
5) 使能外部输入脉冲
6) 外部输入停止和限位信号为常闭类型
5. 编程
5.1 模板输入/输出地址分配
与其它ET200S功能块类似，1STEP步进模板也通过直接读写I/O地址来对模板进行控制和访问的。
反馈信号 (输入), 占用 8 字节. 如表 2 输入地址分配所示。
控制信号 (输出), 占用 8 字节. 如表 3 输出地址分配所示。
有关输入和输出变量分配的详细信息请参阅 ET200S 位置控制和操作手册。链接如下:
/cs/document/9260790?caller=view&lc=en-WW

表 2: 输入地址分配

表 3: 输出地址分配

5.2 项目例程
为了更好的实现按位，字节或字对模板进行读写，在梯形图中使用MOVE指令接收输入数据PIB272-PIB279 到MB10-MB17发送MB20-MB27到PQB272-PQB279，对1STEP模板的读写访问均通过MB地址来进行。 
1STEP模板地址分配见图. 5 

图. 7: 例程编程
6. 模式描述和举例

6.1 Search-for-reference-point 模式
通过执行search-for-reference-point 模式来同步轴, 即.在机械零位和电气零位之间创建连接关系。 
6.1.1 Search-for-reference-point 模式
Mode=1
参考点按照常开信号访问
搜寻参考点输出频率 Fss 和 Fa。
Fss 启动停止频率，见章节 4.2.1相关描述。
Fa 输出频率: Fa = Fb ×G × R
Fb: 基准频率. 在1STEP 模板参数中设置。 见章节 4.2.1相关描述。
增益 G: 增益系数 G. 值范围: 1-255, 参见模板输出地址字节: 0。
减少 R：减少系数 R. 模板输出地址字节4的第7位信号，参见表 3.模板输出地址4.7=0, R=1. 模板输出地址 4.7=0, R=0.1.

图. 8: 搜寻参考点
6.1.2 search-for-reference-point模式例程
本例模式见图. 8, viz. 搜寻 CW 方向.

1. 通过变量表写输出控制变量：
    
   图. 9: 参考点模式控制变量
   1) M24.0=1 search-for-reference-point 模式 = 1
   2) M25.0=1, M25.1=1: 因为之前的模板参数配置中的限位开关是常闭输入模式，在软件限位信号触发前为信号输入参见章节 4.2.2.
   3) M25.2=0: 没有激活软件脉冲使能信号，因之前的模板参数配置中DI已经作为外部脉冲信号使能，内部软件脉冲使能信号在此时不会使用，参见章节 4.2.2.
   4) 置位M24.2, 然后复位M24.4 (下降沿有效), 启动search-for-reference-point模式. 输出脉冲频率为 Fa.
   5) MB20=1, M24.7=0: 增益系数 G = 1, 减少系数 R = 1, 频率 ：
   Fa = Fb ×G × R=4Hz×1×1=4Hz。
    
2. 通过变量表读输入状态：
   
   图. 10: 参考点模式变量表
   1) M15.2=1: 触发外部脉冲使能信号
   2) M15.0 = 1: 驱动使能
   3) 之后 search-for-reference point启动,  M14.0=1 位置被激活,  M15.7=1 位置被执行. 等待参考点开关信号 M15.1.
   4) M15.1=1: 参考点信号到达, 寻找参考点已完成 M14.4=1,同步操作完成, M14.2=1,位置到达, M15.3=1, 寻找参考点结束。

6.2 增量模式
增量模式是 1STEP 的主要操作模式. 该操作模式可控制步进电机移动按照设定速度移动到一个指定位置。
6.2.1 增量模式描述
Mode=0
输出脉冲的数量决定步进电机的移动距离，最大值脉冲值为 1048575.
输出脉冲频率决定步进电机速度。
在增量模式下输出频率: Fss, Fa
方向信号作为启动信号。
注意： 步进电机实际位移取决于脉冲数实际速度取决于脉冲频率，这不是在1STEP模板中设置的。
6.2.2 增量模式例程

1. 通过变量表写输出控制信号:
   
   图. 11: 在增量模式下的控制变量
   1) M24.0=0 增量模式 = 0
   2) M25.0=1、M25.1=1: 因之前的已经配置中限位开关信号为常闭输入模式，在软件限位信号触发前为信号输入参见章节 4.2.2。
   3) MB20=1, M24.7=0:增益系数 G = 1, 减少系数 R = 1, 输出频率Fa 
   Fa = Fb ×G × R=4Hz×1×1=4Hz.
   4) 脉冲输出数: 通过MB21-23的20 个位信号来存储脉冲数 ,最大值为 0xFFFFF=1048575
   MB21 输出脉冲数 (位 16 到位19)
   MB22 输出脉冲数 (位 8 到位15)
    MB23 输出脉冲数 (位 0 到位 7)
   MB21的位 20 到位 23 没有使用
   本例中，分配的值为 0 x 100,即. 256 个脉冲。
   5) 置位 M24.4, 之后复位 M24.4 (下降沿有效), 启动增量模式 触发CW方向信号开始运动。
2. 通过变量表读输入信号:
   
   图. 12: 增量模式变量表
   1）增量模式启动后，M14.0=1位置任务被激活，M15.7=1位置被执行。 
   2） MD10 显示剩余脉冲，如图. 12, 220 个脉冲尚未发出。
   3） MD10=0: 脉冲发送完成, 置位 M14.0 和M15.7, 位置到达 M14.2=1 . 增量模式输出完成。

西门子交换机

西门子X310交换机         6GK5310-0FA00-2AA3

西门子X310FE交换机       6GK5310-0BA00-2AA3

西门子X306-1LDFE交换机   6GK5306-1BF00-2AA3

西门子X304-2FE交换机     6GK5304-2BD00-2AA3

西门子X320-1FE交换机     6GK5320-1BD00-2AA3

西门子X307-3交换机        6GK5307-3BL00-2AA3

西门子X307-3LD交换机     6GK5307-3BM00-2AA3

西门子X308-2交换机        6GK5308-2FL00-2AA3

西门子X308-2LD交换机     6GK5308-2FM00-2AA3

西门子X308-2LH交换机     6GK5308-2FN00-2AA3

西门子X308-2M交换机      6GK5308-2GG00-2AA2

西门子X308-2MTS交换机    6GK5308-2GG00-2CA2

西门子X320-3LDFE交换机   6GK5320-3BF00-2AA3

西门子XR324-12M交换机    6GK5324-0GG00-1AR2

西门子XR324-12MTS交换机  6GK5324-0GG00-1CR2

西门子X308-2M交换机       6GK5308-2QG00-2AA2

西门子XR324-4M交换机     6GK5324-4QG00-1AR2

西门子X302-7EEC交换机    6GK5302-7GD00-1EA3

西门子XR324-12MEEC交换机 6GK5324-4GG00-1ER2

西门子X200-4PIRT交换机    6GK5200-4AH00-2BA3

西门子X201-3PIRT交换机    6GK5201-3BH00-2BA3

西门子X202-2IRT交换机     6GK5202-2BB00-2BA3

西门子X202-2PIRT交换机    6GK5202-2BH00-2BA3

西门子X202-2PIRTPRO交换机  6GK5202-2JR00-2BA6

西门子X204IRT交换机       6GK5204-0BA00-2BA3

西门子X204IRTPRO交换机   6GK5204-0JA00-2BA6

西门子X204-2交换机         6GK5204-2BB10-2AA3

西门子X204-2TS交换机      6GK5204-2BB10-2CA2

西门子X204-2FM交换机      6GK5204-2BB11-2AA3

西门子?X204-2LD交换机      6GK5204-2BC10-2AA3

西门子X204-2LDTS交换机    6GK5204-2BC10-2CA2

西门子X206-1交换机         6GK5206-1BB10-2AA3

西门子X206-1LD交换机      6GK5206-1BC10-2AA3

西门子X208交换机          6GK5208-0BA10-2AA3

西门子X208PRO交换机      6GK5208-0HA10-2AA6

西门子X212-2交换机         6GK5212-2BB00-2AA3

西门子X216交换机          6GK5216-0BA00-2AA3

西门子X224交换机          6GK5224-0BA00-2AA3

西门子XF204交换机         6GK5204-0BA00-2AF2

西门子XF204-2交换机       6GK5204-2BC00-2AF2

西门子XF206-1交换机       6GK5206-1BC00-2AF2

西门子XF208交换机         6GK5208-0BA00-2AF2

西门子XB205-3交换机       6GK5205-3BB00-2TB2

西门子XB205-3LD交换机    6GK5205-3BF00-2TB2

西门子XB208交换机         6GK5208-0BA00-2TB2

西门子XB213-3交换机       6GK5213-3BB00-2TB2

西门子XB213-3LD交换机     6GK5213-3BF00-2TB2

西门子XB216交换机         6GK5216-0BA00-2TB2

西门子X104-2交换机         6GK5104-2BB00-2AA3

西门子X106-1交换机         6GK5106-1BB00-2AA3

西门子X108交换机          6GK5108-0BA00-2AA3

西门子X108POE交换机      6GK5108-0PA00-2AA3

西门子X112-2交换机         6GK5112-2BB00-2AA3

西门子X116交换机           6GK5116-0BA00-2AA3

西门子X124交换机           6GK5124-0BA00-2AA3

西门子X005交换机          6GK5005-0BA00-1AA3

西门子X005TS交换机        6GK5005-0BA00-1CA3

西门子XB004-1交换机       6GK5004-1BD00-1AB2

西门子XB004-1L交换机      6GK5004-1BF00-1AB2

西门子XB004-1G交换机      6GK5004-1GL00-1AB2

西门子XB004-1LDG交换机    6GK5004-1GM00-1AB2

西门子XB005交换机          6GK5005-0BA00-1AB2

西门子XB005G交换机        6GK5005-0GA00-1AB2

西门子XB008交换机         6GK5008-0BA00-1AB2

西门子XB008G交换机        6GK5008-0GA00-1AB2