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1. 概述

ET200S 功能模塊主要包括四種類型：模塊1Count24V/100kHz, 1Count5V/500kHz, 1SSI 和 2 PULSE。本文主要針對初次使用 2 PULSE 功能模塊的用戶，介紹 2 PULSE 兩路脈沖輸出功能模塊的功能、配置及簡單編程。但是本文無法取代 ET200S 功能模塊手冊《ET 200S Technological Functions》。建議用戶通過此文檔掌握該模塊的初步調(diào)試和使用方法后，仔細閱讀模塊手冊《ET 200S Technological Functions》，進一步加深對ET200S 功能模塊的理解。

2. 模板介紹

圖 1 2 PULSE 模塊外形

模板訂貨號：6ES7 138-4DD00-0AB0
模板功能：該模塊可以產(chǎn)生脈沖信號對被控對象進行控制。
工作模式：脈沖輸出模式；脈寬調(diào)制(PWM)模式；脈沖串模式；On/Off延時模式。
模板主要屬性：輸出脈沖個數(shù)：2；輸出脈沖電壓：24V；輸出脈沖最大頻率：2.5kHz

3. 模板接線圖

圖 2 接線端子

含義：
Channel 0: 端子1 到 4
Channel 1: 端子5 到 8
24 VDC：傳感器電源
M：公共端
DI：輸入信號
DO：輸出信號

4. 硬件配置
2 PULSE 功能模板基本可以和任意ET200S 接口模塊一起使用，本文中以 IM151-3PN 接口模塊為例。

主要軟、硬件列表：

表 1 軟硬件配置

圖 3 系統(tǒng)配置圖

5. 硬件組態(tài)及參數(shù)配置
按照圖 3 通過網(wǎng)線連接 CPU315-2PN/DP 與 IM151-3PN 的PN 接口并將 ET200S 站的I/O 模板和功能模板安裝好，正確連接電源線和信號線。
打開 STEP7，在管理器中新建一個項目，插入相應的 S7-300 站，進入硬件配置界面，配置 PN I/O 和其他相關模塊（圖 4）。由于本文主要介紹 ET200S 2 PULSE 模塊，其他配置過程不在詳細描述，如有關于 PN I/O 配置的問題請參閱相關手冊和說明，參考鏈接：26707214

圖 4 硬件組態(tài)

ET200S 2 PULSE 模塊參數(shù)配置界面：

圖 5 2 PULSE 模塊參數(shù)界面

其中參數(shù)含義：
1. 組診斷；
2. CPU/主站停機時輸出的狀態(tài)：可以選擇繼續(xù)工作、使用替代值等模式；
3. 通道編號 0；
4. DO 診斷：可以診斷輸出斷線、短路等；
5. 替代值：配合參數(shù) 2 使用；
6. 運行模式：更改 2 PULSE 輸出模式，包括脈沖輸出，脈寬調(diào)制(PWM)，脈沖串，On/Off 延時等模式；
7. PWM(脈寬調(diào)制)的輸出模式：可以使用千分數(shù)或者S7 模擬量格式的值；
8. 時基：后面所有跟時間相關的參數(shù)都以該參數(shù)為時間單位；
9. DI 數(shù)字量輸入的功能：可作為普通輸入和硬件使能使用；
10. 接通延時；
11. 最小/脈沖時間；
12. 周期時間；
13. 通道編號 1；
將項目配置好后，存盤編譯并下載，參數(shù)配置隨即生效。

6. 編程
該模板跟很多其他的 ET200S 功能模板類似，都是通過外部 I/O 直接對模板進行控制和反饋。ET200S 2 PULSE 模塊輸入/輸出分配詳見表 2，表 3：
控制信號（輸出）：

表 2 輸出地址分配

反饋信號（輸入）

表 3 輸入地址分配

為了便于對該模板地址中的位、字節(jié)、字等地址的讀寫，我們根據(jù)模板的硬件地址將需要的輸入/輸出地址通過程序映射到一個接口 DB 塊中，以后的操作都針對該 DB 塊中相應的地址進行讀寫即可（見圖 6）：

圖 6 項目程序

7. 模式說明及舉例

7.1.脈沖輸出模式：
脈沖輸出模式可以使 2 PULSE 模塊在輸出使能后通過一定時間的延遲后輸出一個給定脈沖寬度的脈沖輸出。時序請參見圖 7：

圖 7 脈沖輸出時序圖

脈沖數(shù)出參數(shù)配置：

圖 8 脈沖數(shù)出參數(shù)配置

在 2 PULSE 模塊參數(shù)界面，選擇運行模式為 pulse output，時基為 1ms，DI 輸入功能為普通輸入，所以在運行的時候輸出將不參考硬件使能的狀態(tài)。啟動延時設為 1000ms。
通過圖 7 可以看出脈沖輸出模式需要在程序里面給定給兩個主要的數(shù)值：脈沖時間和接通延時時間，其中：
脈沖時間 = 給定數(shù)值 * 參數(shù)設定的時基
接通延時 = 延時系數(shù) * 0.1 * 參數(shù)設定的啟動延時
變量表賦值：

圖 9 脈沖數(shù)出賦值變量表

根據(jù)輸入/輸出地址定義，將相應的值寫到相應的地址中，在本例中數(shù)值為：
脈沖時間 = 2000 * 1ms= 2s
接通延時 = 10 * 0.1 * 1000ms = 1s
這時，當激活軟件使能 DBX52.0 時，觀察 DB2.DBX0.1 會經(jīng)過 1s 的延時后輸出一個 2s 寬的脈沖。

7.2.脈寬調(diào)制（PWM）模式：
在脈寬調(diào)制模式下，該模塊可以輸出一個脈沖序列，用戶可以通過修改輸出值來修改脈沖序列的脈沖寬度，可以通過系數(shù)修改脈沖的周期。時序見圖 10

圖 10 脈寬調(diào)制（PWM）模式時序圖

脈寬調(diào)制(PWM)的參數(shù)配置

圖 11 脈寬調(diào)制（PWM）模式參數(shù)配置

1. 選擇運行模式為脈寬調(diào)制(PWM)；
2. 輸出 PWM (脈寬調(diào)制)的輸出模式：本例中使用千分數(shù)；
3. 時基為 1ms；
4. DI 為普通輸入，不作為硬件使能；
5. 啟動延時為 1000ms；
6. 最小脈沖寬度 10ms (調(diào)節(jié)脈沖寬度時，最小不能小于此值)；
7. 脈沖周期時間為 1000ms；
脈寬調(diào)制(PWM)模式可以在程序里面給定給兩個主要的數(shù)值：脈沖寬度和脈沖周期，其中：
脈沖周期 = 周期系數(shù) * 0.1 * 參數(shù)預設的脈沖周期
脈沖寬度 = （給定數(shù)值 / 1000） * 脈沖周期
通過變量表賦值：

圖 12 脈寬調(diào)制（PWM）模式賦值變量表

根據(jù)輸入/輸出地址定義，將相應的值寫到相應的地址中，在本例中數(shù)值為：
脈沖周期 =10 * 0.1 * 1000ms = 1s
脈沖寬度 = （500 / 1000） * 1s = 0.5s
這時，當激活軟件使能 DBX52.0 時，觀察 DB2.DBX 0.1 將經(jīng)過 1s 的延時后輸出一個占空比為 1:1 的 1Hz 頻率脈沖。要改變脈沖寬度，直接修改 DB2.DBW 50 的給定值即可。

7.3.脈沖串輸出模式：
在脈沖串輸出模式中，該模塊可以輸出一個固定脈沖個數(shù)的脈沖串，用戶可以定義脈沖個數(shù)和修改脈沖周期時間。時序見圖：

圖 13 脈沖串輸出模式時序圖

脈沖串輸出的參數(shù)配置：

圖 14 脈沖串輸出模式參數(shù)配置

將參數(shù)中的運行模式更改為 pulse train，脈沖寬度賦值為 100ms，其他參數(shù)與前面模式類似。
脈沖串輸出模式可以在程序里面給定給兩個主要的數(shù)值：脈沖個數(shù)和脈沖周期，其中：
脈沖個數(shù) = 給定數(shù)值
脈沖周期 = 周期系數(shù) * 0.1 * 參數(shù)預設的脈沖周期
通過變量表賦值：

圖 15 脈沖串輸出模式賦值變量表

根據(jù)輸入/輸出地址定義，將相應的值寫到相應的地址中，在本例中數(shù)值為：
脈沖周期 = 2 * 0.1 * 1000ms = 200ms
脈沖個數(shù) = 50
這時，當激活軟件使能 DBX52.0 時，觀察 DB2.DBX 0.1 會經(jīng)過 1s 的延時后輸出 50 個周期為 200ms 的脈沖串。將該脈沖串接到計數(shù)功能模板的輸入做計數(shù)，可以由圖16 看到計數(shù)的結果為 50 個。要改變脈沖周期，直接修改 DB2.DBW 53 的系數(shù)值即可。

圖 16 脈沖串輸出模式計數(shù)測試結果

7.4.On/Off-Delay 模式
在 On/Off-Delay 輸出模式下，該模塊輸出可以根據(jù)數(shù)字量輸入的狀態(tài)做延時接通和延時關斷。時序見圖：

圖 17 On/Off-Delay 模式時序圖

On/Off-Delay 的參數(shù)配置：

圖 18 On/Off-Delay 模式參數(shù)配置

將參數(shù)中的運行模式更改為 on-/off-delay，并設定接通延時為 1000ms，其他參數(shù)與前面模式類似。
On/Off-Delay 模式可以在程序里面給定給兩個主要的數(shù)值：關斷延時時間和接通延時時間，其中：
關斷延時 = 給定數(shù)值 * 參數(shù)預設的時基
接通延時 = 接通延時系數(shù) * 0.1 * 參數(shù)預設的接通延時
通過變量表賦值：

圖 19 On/Off-Delay 模式賦值變量表

根據(jù)輸入/輸出地址定義，將相應的值寫到相應的地址中，在本例中數(shù)值為：
關斷延時時間 = 1000 * 1ms = 1s
接通延時時間 = 10 * 0.1 * 1000ms = 1s
這時，激活軟件使能 DBX52.0 后，觀察輸入狀態(tài) DB2.DBX 0.2 和輸出狀態(tài) DB2.DBX 0.1，當數(shù)字量輸入接通后，數(shù)字量輸出經(jīng)過 1s 的延時后接通；當數(shù)字量輸入斷開后，數(shù)字量輸出經(jīng)過 1s 的延時后斷開。
ET200S 2 PULSE有兩個通道脈沖輸出，本文只針對第一個通道進行描述，第二通道的使用方法與第一通道相同，而且兩個通道可以獨立使用不同的操作模式，互不干擾。如要了解更多關于此模塊的使用方法、診斷方法、技術參數(shù)等內(nèi)容，請參見模塊手冊《ET 200S Technological Functions》。該手冊可以通過下面的鏈接下載：9264111

關鍵詞
功能模塊 2 PULSE, 脈沖輸出模式， 脈寬調(diào)制模式

概述：

TM Count 2x24V，訂貨號： 6ES7550-1AA00-0AB0 是一個能夠提供雙通道計數(shù)、測量以及位置反饋功能的工藝模塊。

圖01. TM Count 2x24V 模塊視圖

工藝模塊 TM Count 2x24V 的主要屬性：

1. 支持的編碼器/信號類型：

• 24 V 增量編碼器；
• 具有方向信號的 24 V 脈沖編碼器；
• 不具有方向信號的 24 V 脈沖編碼器；
• 用于向上和向下計數(shù)脈沖的 24 V 脈沖編碼器；

1. 支持的技術功能：

• 高速計數(shù)
• 測量 (頻率, 速度, 脈沖周期)
• 作為運動控制的位置反饋

1. 集中式應用/分布式應用：

• 可以在 S7-1500 自動化系統(tǒng)中集中使用工藝模塊。
• 可以通過 ET 200MP 分布式 I/O 的接口模塊在分布式系統(tǒng)中使用工藝模塊，如在 S7-300/400 系統(tǒng)中的分布式運行或者在第三方系統(tǒng)中的分布式運行。

工藝模塊 TM Count 2x24V 的接線：

工藝模塊 TM Count 2x24V 可以接兩路 24V 脈沖信號編碼器，每個通道同時提供了三個數(shù)字量輸入和兩個數(shù)字量輸出信號，具體接線方式請參考圖02 和圖03。



圖02. TM Count 2x24V 端子分配


圖03. TM Count 2x24V 模塊的接線

在本例中，使用的是帶有方向信號的 24V 脈沖編碼器，所以將脈沖信號接到模塊的1號端子，將方向信號接到模塊的2號端子。 

計數(shù)功能概述：

計數(shù)是指對事件進行記錄和統(tǒng)計，工藝模塊的計數(shù)器 捕獲編碼器信號和脈沖，并對其進行相應的評估?？梢允褂镁幋a器或脈沖信號或通過用戶程序指定計數(shù)的方向。也可以通過數(shù)字量輸入控制計數(shù)過程。模塊內(nèi)置的比 較值功能可在定義的計數(shù)值處準確切換數(shù)字量輸出（不受用戶程序及 CPU 掃描周期的影響）。

計數(shù)功能組態(tài)實例：

    1. 本文中所使用的系統(tǒng)硬件及軟件信息：

1. 硬件配置：

首先將項目切換到項目視圖，然后從左側(cè)的硬件目錄中找到：工藝模塊->計數(shù)->TM Count 2x24V, 并將計數(shù)模塊拖拽到設備機架上（圖04）；


圖04. TM Count 2x24V 硬件配置 01

在模板下方點擊屬性，進入模板的基本參數(shù)設置界面，將通道 0 的工作模式選擇為：通過工藝對象組態(tài)通道（圖05）；


圖05. TM Count 2x24V 硬件配置 02

1. 組態(tài)工藝對象：

硬件配置完成后需要組態(tài)計數(shù)器的工藝對象。首先從左側(cè)的項目樹中，選擇工藝對象下面的：插入新對象（圖06）；

圖06. 插入新對象

在插入新對象時選擇：計數(shù)和測量，并填入對象名稱（圖07）；

圖07. 選擇新對象類型

插 入對象后，在左側(cè)的項目樹下就能看到新建的計數(shù)器工藝對象，選擇這個計數(shù)器工藝對象，點擊“組態(tài)”即可在中間的工作區(qū)域看到工藝對象的參數(shù)配置界面。參數(shù)界面可以通過 狀態(tài)圖標反映出參數(shù)分配狀態(tài)：紅色圖標表示參數(shù)里包含錯誤或者不可用的參數(shù)；綠色圖標表示配置里面包含手動修改過得可用參數(shù)；藍色圖標表示系統(tǒng)默認可用的 配置參數(shù)（圖08）；

圖08. 組態(tài)工藝對象

在工藝對象的基本參數(shù)中，首先需要給這個計數(shù)器工藝對象分配一個硬件，也就是前面組態(tài)的高速計數(shù)模塊，并選擇相應的模塊通道，完成工藝對象與硬件的關聯(lián)（圖09）；

圖09. 為工藝對象分配硬件

在計數(shù)器輸入?yún)?shù)中選擇輸入信號的類型，可選擇的類型參見下表，在附加參數(shù)里面還可以選擇對脈沖的濾波和傳感器類型（圖10），可以支持的信號類型請參見表01

圖10. 選擇計數(shù)器工藝對象的信號類型

計數(shù)器工藝對象支持的信號類型：

圖例	名稱	信號類型
	增量編碼器（A、B 相差）	帶有 A 和 B 相位差信號的增量編碼器。
	增量編碼器（A、B、N）	帶有 A 和 B 相位差信號以及零信號 N 的增量編碼器。
	脈沖 (A) 和方向 (B)	帶有方向信號（信號 B）的脈沖編碼器（信號 A）。
	單相脈沖 (A)	不帶方向信號的脈沖編碼器（信號 A）?？梢酝ㄟ^控制接口指定計數(shù)方向。
	向上計數(shù) (A)，向下計數(shù) (B)	向上計數(shù)（信號 A）和向下計數(shù)（信號 B）的信號。

表01. 計數(shù)器工藝對象支持的信號類型

在計數(shù)器特性里面可以配置計數(shù)器的起始值，上下極限值和計數(shù)值到達極限時的狀態(tài)，以及門啟動時計數(shù)值的狀態(tài)。在本例中設置起始值為0，上下極限為 /-10000，設置當計數(shù)值到達極限時計數(shù)器將停止，并且將計數(shù)值重置為起始值，將門功能設置為繼續(xù)計數(shù)（圖11）。

圖11.  設置計數(shù)器的上下限及門功能

1. 組態(tài) DO 在計數(shù)值大于比較值時輸出：

該 計數(shù)模塊內(nèi)置了兩個比較器，可以將計數(shù)值與預設的比較值之間進行比較，在 DO 特性里面可以設置計數(shù)模塊本體的兩個數(shù)字量輸出根據(jù)比較器的狀態(tài)做相應的響應。在本例中，將 DQ0 設置為當計數(shù)值大于比較值且小于上限值時輸出，也就是當計數(shù)值大于1000且小于10000的時候，第一個數(shù)字量DQ 會輸出為 1 ，同時，比較器的狀態(tài)還可以在后面的程序塊輸出管腳的“CompResult”中顯示（圖12）。該參數(shù)界面還可以設置DO更多的響應特性，具體細節(jié)請參 見模板手冊。

圖12.  組態(tài) DO 在計數(shù)值大于比較值時輸出

1. 調(diào)試工藝對象：

計 數(shù)功能中必要的參數(shù)基本配置完畢，其他功能如數(shù)字量輸入/輸出，測量等，可根據(jù)實際需要來做一定的修改，具體功能和使用方法請參考功能手冊。接下來進入計 數(shù)功能的調(diào)試階段。計數(shù)工藝對象提供了一個可以調(diào)試的控制面板，在這個調(diào)試界面下可以進行計數(shù)器的基本操作和錯誤診斷。需要注意的是，使用調(diào)試界面前，需 要先在主程序中調(diào)用高速計數(shù)功能塊才能正常使用。

將主畫面切換到 OB1 編輯界面，從右側(cè)的指令列表里面找到工藝類->計數(shù)和測量，找到 High_Speed_Counter 功能塊并拖拽到程序段中，并在背景數(shù)據(jù)塊中選擇之前建立的計數(shù)器工藝對象（圖13）：

圖13. 在程序中調(diào)用功能塊

將項目存盤編譯并下載之后，可以通過項目樹或者功能塊的快捷圖標進入到工藝對象的調(diào)試功能（圖14）；

圖14. 在程序中調(diào)用功能塊

進 入調(diào)試界面后，首先點擊左上角的在線圖標切換到在線模式，在在線模式下首先要使能軟件門”SwGate”，然后觀察反饋的門狀態(tài)”StatusGate” 是否為 TRUE，如果為 TRUE 說明計數(shù)器已經(jīng)開始工作，這時候如果有外部脈沖信號的話，計數(shù)器將進行計數(shù)并將計數(shù)值反饋到”CountValue”處（圖15）。

圖15. 計數(shù)器工藝對象的調(diào)試界面

1. 故障診斷：
   可以通過項目樹或功能塊上的快捷圖標切換到診斷界面。在診斷界面可以看到錯誤的ID、描述和相關的狀態(tài)位（圖16）：

圖16. 計數(shù)器工藝對象的診斷界面

1. 編程：

如果調(diào)試面板沒有問題可以回到程序塊進行編程，程序塊的管腳及使用方法與之前的調(diào)試面板完全一致，所以非常方便的參考調(diào)試面板進行編程（圖17），工藝功能塊的部分主要參數(shù)及功能請參見表02。


圖17. 高速計數(shù)程序功能塊

計數(shù)器工藝功能的主要參數(shù)：