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ET200S 1 步進模板使用入門
ET200S 1 5V/204KHz 步進模板入門

1. 模板介紹
1.1 總覽
ET200S 1 步進模板輸出脈沖來控制步進電機 ，輸出脈沖的數(shù)量決定步進電機的運動距離，輸出脈沖的頻率決定步進電機的速度。
模板訂貨號: 6ES7138-4DC00-0AB0
1.2 模板參數(shù)

圖. 1: 步進電機模板

• 1 通道，可控制1個步進電機
• 數(shù)字量輸入的參考點開關(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RS422的差分輸出模式
• 最大輸出頻率: 204kHZ
• 最大脈沖數(shù): 1048575
• 4 LED 狀態(tài)指示燈
• 2 操作模式：尋找參考點和增量模式

2. 模板接線

圖. 2: 步進模板接線圖

• 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開關(guān)

3. 硬件配置
步進模板可以安裝在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)建一個新項目，并插入一個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 和步進模塊

圖. 5: 硬件配置
4.2 模板參數(shù)配置

圖. 6: 步進模塊參數(shù)接口
4.2.1 模板參數(shù)說明
1) 組診斷：組診斷
2) 基準頻率：基準頻率，以Hz為單位，標識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，并且計算公式為： Fss=Fb×n
4) 時間 i: 時間系數(shù) i, 值范圍 1-255. 該時間系數(shù)以Hz/ms決定加速和減速，計算公式為: 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)設置如下
本例參數(shù)配置見圖. 6.
1) 沒有激活組診斷
2) 基準頻率 4Hz
3) 乘法系數(shù) 1, 啟動/停止頻率 4Hz
4) 時間系數(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步進模板也通過直接讀寫I/O地址來對模板進行控制和訪問的。
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 項目例程
為了更好的實現(xiàn)按位，字節(jié)或字對模板進行讀寫，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
參考點按照常開信號訪問
搜尋參考點輸出頻率 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: 基準頻率. 在1STEP 模板參數(shù)中設置。 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
6.1.2 search-for-reference-point模式例程
本例模式見圖. 8, viz. 搜尋 CW 方向.

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 search-for-reference-point 模式 = 1
   2) M25.0=1, M25.1=1: 因為之前的模板參數(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不會使用，參見章節(jié) 4.2.2.
   4) 置位M24.2, 然后復位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。
    
2. 通過變量表讀輸入狀態(tài)：
   
   圖. 10: 參考點模式變量表
   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. 等待參考點開關(guān)信號 M15.1.
   4) M15.1=1: 參考點信號到達, 尋找參考點已完成 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電機移動按照設定速度移動到一個指定位置。
6.2.1 增量模式描述
Mode=0
輸出脈沖的數(shù)量決定步進電機的移動距離，最大值脈沖值為 1048575.
輸出脈沖頻率決定步進電機速度。
在增量模式下輸出頻率: Fss, Fa
方向信號作為啟動信號。
注意： 步進電機實際位移取決于脈沖數(shù)實際速度取決于脈沖頻率，這不是在1STEP模板中設置的。
6.2.2 增量模式例程

1. 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 個位信號來存儲脈沖數(shù) ,最大值為 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 個脈沖。
   5) 置位 M24.4, 之后復位 M24.4 (下降沿有效), 啟動增量模式 觸發(fā)CW方向信號開始運動。
2. 通過變量表讀輸入信號:
   

Teleservice手冊下載地址為：
15220172
TS Adapter I 手冊下載地址為：
14053309
TS Adapter II 手冊下載地址為：
20983182
提示：本文檔主要面對初次使用TS Adapter的用戶，內(nèi)容包括一些調(diào)試的步驟。但是，該文檔無法取代手冊，一切內(nèi)容都以手冊為準。

2.TS Adapter I/II 介紹

2.1 TS Adapter I
TS Adapter I 是西門子提供的用于電話網(wǎng)絡遠程通信的適配器，產(chǎn)品的訂貨號為： 6ES7 972-0CA3X-0XA0 (X=0, 2, 3, 4) 。產(chǎn)品包含：一個適配器，一個快速向?qū)дf明書和一個安裝附件。如果用于直接連接的通信方式需要配合使用一個RS 232 電纜 （6ES7 901-1BF00-0XA0），該電纜需要另外購買。

圖 1

開關(guān)使用于直接連接TS Adapter，設置 RS232側(cè)的傳輸速率，在使用調(diào)制解調(diào)器時不起作用。

圖 2

2.2 TS Adapter II
TS Adapter II 型為2004年推出的用于電話網(wǎng)絡遠程通信的模塊，相比與I型，它提供了內(nèi)置的modem，并且使用 USB 的方式和PC進行直接連接。產(chǎn)品附件為一張CD，一條 USB 電纜和一條 MPI 電纜以及安裝附件，對應于模擬型提供一條三米的電話線。

圖 3

3.使用 TS Adapter I/II
TS Adapter的 MPI/DP 參數(shù)需要通過Teleservice 軟件進行設置，并且永久存儲于TS Adapter中。TS Adapter I/II可以使用的連接方式如下圖所示：

圖 4

3.1 使用直接連接方式使用 TS Adapter I/II
TS Adapter提供一種直接連接方式，可以用于 PC 機設置 TS Adapter 的參數(shù)或者用于PC（不使用調(diào)制解調(diào)器）與 PLC 通信。TS Adapter 支持與 PLC 的 MPI 接口或者DP 接口通信。
下圖顯示了使用直接連接方式進行TS Adapter 通信的配置：

圖 5

3.1.1 TS Adapter I 直接連接
進行直接連接首先需要連接好電纜，即使用一根RS232電纜連接TS Adapter RS232側(cè)接口和電腦，把TS Adapter的MPI/DP側(cè)電纜連接到PLC的MPI口或者是DP接口(s7-200需要使用em277)，并使PLC通電。
配置過程如下：

1.確保PC機已經(jīng)安裝了Teleservice軟件，在控制面板"Set PG/PC Interface"進行設置。在"Access Point of the Application"列表中，選擇"S7ONLINE (STEP 7)" 用于STEP 7 通信，或者選擇"Micro/WIN"用于STEP 7-Micro/WIN的通信。接口參數(shù)選擇 TS Adapter ，并且設置參數(shù)如下圖：

圖 6

圖 7

2.打開Teleservice軟件，選擇Options—>Assign Parameters TS Adapter I/II,如下圖：

圖 8

圖 9

在這個界面內(nèi)設置與PLC通信的接口，波特率和PC機的通信地址，以上設置需要和實際的一致才可以進行通信，設置完成后點擊 OK 進行保存。此時即可以通過TS Adapter與PLC通信：

3. 為測試通信，可以通過選擇STEP 7菜單 PLC –Display Accessible Nodes，如下圖：

圖 10

測試結(jié)果如下：

圖 11

3.1.2 TS Adapter II 直接連接
對于TS Adapter II，可以使用 USB 直接連接，即使用附帶的USB電纜連接到TS Adapter II的USB接口和PC的USB接口，并且使PLC和TS Adapter II上電。
配置步驟如下：

1.在控制面板"Set PG/PC Interface"進行設置，"Access Point of the Application"列表中，選擇"S7ONLINE (STEP 7)" 用于STEP 7 通信，或者選擇"Micro/WIN"用于STEP 7-Micro/WIN的通信。接口參數(shù)選擇 TS Adapter ，并且設置參數(shù)如下圖：

圖 12

圖 13

2.打開Teleservice軟件，選擇Options—>Assign Parameters TS Adapter I/II,如下圖：

圖 14

圖 15

選擇Network，在這個界面內(nèi)設置與PLC通信的接口，波特率和PC機的通信地址，設置需要和實際的一致才可以進行通信，如對實際的通信方式和速率不清楚，可以在 Network type選擇 Auto，設置完成后點擊 OK 進行保存，此時即可以通過TS Adapter與PLC通信：

圖 16

3.為測試通信，可以通過選擇STEP 7菜單 PLC –Display Accessible Nodes，如下圖：

圖 17

測試結(jié)果如下：

圖 18

3.2 使用調(diào)制解調(diào)器方式使用 TS Adapter I/II
使用調(diào)制解調(diào)器方式進行就是指已經(jīng)安裝了Teleservice軟件的PC機通過調(diào)制解調(diào)器與帶有TS Adapter的PLC通信。這種通信方式主要用于通過撥號的方式使用電話網(wǎng)與遠程的PLC進行通信，通信建立后可以使用step7進行編程調(diào)試和診斷。TS Adapter需要連接到PLC的MPI 口或者DP接口。下圖顯示了TS Adapter通過調(diào)制解調(diào)器進行通信：

圖 19

配置的過程如下：
1. 首先需要使用直接連接的方式在TS Adapter 中設置網(wǎng)絡參數(shù)和賬戶：
Network (網(wǎng)絡參數(shù))

圖 20

a. Programming Device / PC is the only Master on the Bus(只在連接從站時可激活）
b. Address (地址)：PC 機站地址
c. Network type(網(wǎng)絡類型) ：AUTO , MPI , DP , Advanced PPI，如果不確定需要選擇AUTO.
Access Protection（ 訪問保護 ）

圖 21

可以在該界面內(nèi)設置通信使用的賬戶和密碼，也可以設置回撥號碼，本例中當使用bbb賬戶進行modem通信時，即使用603作為回撥號碼。設置完成后點擊 OK 進行保存。

2. 在控制面板中"Set PG/PC Interface"進行設置，在"Access Point of the Application"列表中，選擇"S7ONLINE (STEP 7)" 用于STEP 7 通信，或者選擇"Micro/WIN"用于STEP 7-Micro/WIN的通信。接口參數(shù)選擇 TS Adapter ，并且設置參數(shù)如下圖：

圖 22

圖 23

選擇本地的modem并且設置參數(shù)：

圖 24

3. 打開Teleservice軟件，進行配置組態(tài)。首先選擇ENGLISH 文件夾，在畫面右側(cè)點擊鼠標右鍵，選擇“new plant”，插入一個“PLANT”：

圖 25

在Adapter type 下拉菜單選擇 TS Adapter I/II，在plant data內(nèi)，name選項可填寫連接名字如“test”，在phone Number處填寫遠端的電話號碼，例如 601，在logon data處填寫連接適配器使用的用戶名和密碼。設置完成后點擊 OK 進行保存。

圖 26

4.組態(tài)完成后，準備連接好適配器，PC與電話線等，雙擊建立好的test進行連接，如下圖：

圖 27

點擊Dial，當通信接通后即可進行STEP 7的操作。

4. 使用回撥功能（可選功能，一般連接可以不使用），當使用 bbb 賬戶進行通信時，

當撥通PLC側(cè)號碼后，TS Adapter會斷開連接并且按照參數(shù)設定的號碼（603）回撥，如下圖：

圖 28

6. 為測試通信，可以通過選擇STEP 7菜單 PLC –Display Accessible Nodes，如下圖：

圖 29

測試結(jié)果如下：