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西門子 6ES7134-4GB11-0AB0    西門子 6ES7134-4GB11-0AB0   西門子 6ES7134-4GB11-0AB0 

SIMATIC DP，電子模塊 針對(duì) ET200S，2模擬輸入標(biāo)準(zhǔn)型 I-4DMU 15mm 結(jié)構(gòu)寬度 +/-20mA；13 位+VZ 4.. 20mA；12 位 針對(duì) 4-線測(cè)量變換器 每通道循環(huán)時(shí)間 65ms 利用 LED 集中報(bào)錯(cuò)（集中報(bào)錯(cuò)

長(zhǎng)沙玥勵(lì)自動(dòng)化設(shè)備有限公司（西門子系統(tǒng)集成商）長(zhǎng)期銷售西門子S7-200/300/400/1200PLC、數(shù)控系統(tǒng)、變頻器、人機(jī)界面、觸摸屏、伺服、電機(jī)、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. HART變量的基本概念與基本使用

1.1 簡(jiǎn)介
HART (Highway Addressable Remote Transducer)，可尋址遠(yuǎn)程傳感器高速通道的開放通信協(xié)議, HART協(xié)議使用FSK技術(shù)，在4~20mA信號(hào)過程量上疊加一個(gè)頻率信號(hào)，成功的實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)雙向通訊，而不互相干擾。
HART 模擬量模塊是指除了可以提供模擬量數(shù)值外，還可以提供 HART 通訊功能的模擬量模塊。HART 模擬量模塊可以用于PROFIBUS-DP 的分布式 I/O 從站中。（使用6ES7153-2BA02-0AB0及更高版本或6ES7153-2BB02-0AB0及更高版本的接口模塊作為連接 PROFIBUS-DP 的從站接口）。

1.2 多變量讀取
在實(shí)際應(yīng)用中通常用SFC58，SFC59進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄的讀寫實(shí)現(xiàn)多變量的讀取。但6ES7153-2BA02-0AB0 或更高版本可以使用HART變量直接進(jìn)行多變量的讀取。

1.3 HART變量
基本要求：IM 153-2（6ES7153-2BA02-0AB0 或更高版本）和 STEP 7（V5.4 SP3 或更高版本）
地址分配：HART 模塊占用 16 個(gè)輸入/輸出字節(jié)。 如果組態(tài) HART 變量，該模塊將為每個(gè) HART變量分配5 個(gè)字節(jié)，其中4個(gè)字節(jié)表示過程值，一個(gè)字節(jié)表示質(zhì)量代碼。
HART變量數(shù)量：6ES7153-2BA02-0AB0模塊可以最多分配 8 個(gè) HART 變量，每個(gè)通道的HART 變量不超過 4 個(gè)。 您可以在模塊的屬性對(duì)話框中為通道分配 HART 變量。
IO資源：如果使用全部 8 個(gè) HART 變量，則 每個(gè)HART 模擬量輸入模塊總共占用 56 個(gè)輸入/輸出字節(jié)（16 個(gè)字節(jié) + 8 x 5 個(gè)字節(jié) = 56 個(gè)字節(jié)）。“無”組態(tài)不占用其它輸入字節(jié)。
組態(tài) HART 變量：可以在 STEP 7 HW Config 中分配 HART 變量。
多變量：PV，SV，TV，QV
● PV（Primary Variable，主變量）
● SV（Secundary Variable，二級(jí)變量）
● TV（Teritary Variable，三級(jí)變量）
● QV（Quatenary，四級(jí)變量）

HART變量結(jié)構(gòu)：

圖1

質(zhì)量代碼含義：

 表1

1.4 直接讀取HART變量的條件：
(1) IM支持這種通訊方式
(2) 模板信息中有hart variables的可以支持
(3) 儀表本身也要能支持多變量
只有在三者滿足的情況下才可以通訊成功。

接口模板是否支持直接讀取HART變量請(qǐng)參見下圖：
6ES7153-2BA02-0AB0:

圖2

6ES7153-2BA01-0AB0:

圖3

HART 模擬量模塊是否支持直接讀取HART變量請(qǐng)參見下圖：
其中6ES7331-7TF01-0AB0支持。6ES331-7TF00-0AB0不支持。

圖4

2. 工程實(shí)例

2.1 軟硬件列表

表2

2.2 HART模板接線方法：
對(duì)于6ES7331-7TF01-0AB0模板和HART儀表的接線，請(qǐng)參見下圖：
(1)、紅色線為 +24V，黑色線為 0V。
(2)、黃色信號(hào)線為S+，棕色信號(hào)線為S-。
在例程中使用的HART儀表為兩線制，此時(shí)需要短接10，11。如果為四線制則不需要，具體接線請(qǐng)參考模板手冊(cè)。

圖5

2.3 硬件組態(tài)步驟：

a. 使用Step7 v5.4 創(chuàng)建300主站項(xiàng)目，在硬件組態(tài)窗口依訂貨號(hào)添加背板、電源、CPU、343-1模塊。參見下圖：

圖6

b. 雙擊DP接口，添加DP網(wǎng)絡(luò)并定義網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。參見下圖：

圖7

c. 添加訂貨號(hào)為6ES7153-2BA02-0AB0的DP從站，并定義地址為8。參見下圖：

圖8

d. 在8號(hào)從站插槽中中添加訂貨號(hào)為6ES7331-7TF01-0AB0的HART模擬量模板，并在通道4.0添加一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。參見下圖：

圖9

地址分配列表：例程使用了4.0通道，即PIW272

	4.0	4.1	4.2	4.3	4.4	4.5	4.6	4.7
PIW	272	274	276	278	280	282	284	286

表3

e. 雙擊HART模擬量模板，在Inputs標(biāo)簽頁定義傳感器類型。參見下圖配置：

圖10

f. 在HART variables標(biāo)簽頁定義HART變量，例程使用了前4個(gè)HART變量。

HART變量分配列表：
Variable 1為通道0的PV值，地址為PID288
Variable 2為通道0的SV值，地址為PID293
Variable 3為通道0的TV值，地址為PID298
Variable 4為通道0的QV值，地址為PID303
參見下圖配置：

圖11

g. 至此，組態(tài)完成，編譯保存并退出硬件組態(tài)界面。
h. 在程序塊中添加OB82、OB86、OB122冗錯(cuò)塊。參見下圖：

圖12

i. 在程序塊中添加變量表，并添加通道地址以及HART變量地址。參見下圖：

圖13

j. 至此，保存項(xiàng)目并下載至CPU。

2.4 測(cè)試
打開變量表，在線監(jiān)控通道模擬量值(通道電流值)以及HART變量實(shí)際值。請(qǐng)參看下圖：

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(duì)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(jiǎn)單編程。但是本文無法取代 ET200S 功能模塊手冊(cè)《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(xì)閱讀模塊手冊(cè)《ET 200S Technological Functions》，進(jìn)一步加深對(duì)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(hào)：6ES7 138-4DD00-0AB0
模板功能：該模塊可以產(chǎn)生脈沖信號(hào)對(duì)被控對(duì)象進(jìn)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(shí)模式。
模板主要屬性：輸出脈沖個(gè)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(hào)
DO：輸出信號(hào)

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?qǐng)D 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(hào)線。
打開 STEP7，在管理器中新建一個(gè)項(xiàng)目，插入相應(yīng)的 S7-300 站，進(jìn)入硬件配置界面，配置 PN I/O 和其他相關(guān)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(xì)描述，如有關(guān)于 PN I/O 配置的問題請(qǐng)參閱相關(guān)手冊(cè)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(jī)時(shí)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(hào) 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(yùn)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(shí)等模式；
7. PWM(脈寬調(diào)制)的輸出模式：可以使用千分?jǐn)?shù)或者S7 模擬量格式的值；
8. 時(shí)基：后面所有跟時(shí)間相關(guān)的參數(shù)都以該參數(shù)為時(shí)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(shí)；
11. 最小/脈沖時(shí)間；
12. 周期時(shí)間；
13. 通道編號(hào) 1；
將項(xiàng)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(duì)模板進(jìn)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(hào)（輸出）：

表 2 輸出地址分配

反饋信號(hào)（輸入）

表 3 輸入地址分配

為了便于對(duì)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(gè)接口 DB 塊中，以后的操作都針對(duì)該 DB 塊中相應(yīng)的地址進(jìn)行讀寫即可（見圖 6）：

圖 6 項(xiàng)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(shí)間的延遲后輸出一個(gè)給定脈沖寬度的脈沖輸出。時(shí)序請(qǐng)參見圖 7：

圖 7 脈沖輸出時(shí)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(yùn)行模式為 pulse output，時(shí)基為 1ms，DI 輸入功能為普通輸入，所以在運(yùn)行的時(shí)候輸出將不參考硬件使能的狀態(tài)。啟動(dòng)延時(shí)設(shè)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(gè)主要的數(shù)值：脈沖時(shí)間和接通延時(shí)時(shí)間，其中：
脈沖時(shí)間 = 給定數(shù)值 * 參數(shù)設(shè)定的時(shí)基
接通延時(shí) = 延時(shí)系數(shù) * 0.1 * 參數(shù)設(shè)定的啟動(dòng)延時(shí)
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(yīng)的值寫到相應(yīng)的地址中，在本例中數(shù)值為：
脈沖時(shí)間 = 2000 * 1ms= 2s
接通延時(shí) = 10 * 0.1 * 1000ms = 1s
這時(shí)，當(dāng)激活軟件使能 DBX52.0 時(shí)，觀察 DB2.DBX0.1 會(huì)經(jīng)過 1s 的延時(shí)后輸出一個(gè) 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(gè)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(shí)序見圖 10

圖 10 脈寬調(diào)制（PWM）模式時(shí)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(yùn)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?jǐn)?shù)；
3. 時(shí)基為 1ms；
4. DI 為普通輸入，不作為硬件使能；
5. 啟動(dòng)延時(shí)為 1000ms；
6. 最小脈沖寬度 10ms (調(diào)節(jié)脈沖寬度時(shí)，最小不能小于此值)；
7. 脈沖周期時(shí)間為 1000ms；
脈寬調(diào)制(PWM)模式可以在程序里面給定給兩個(gè)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(yù)設(shè)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(yīng)的值寫到相應(yīng)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(shí)，當(dāng)激活軟件使能 DBX52.0 時(shí)，觀察 DB2.DBX 0.1 將經(jīng)過 1s 的延時(shí)后輸出一個(gè)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(gè)固定脈沖個(gè)數(shù)的脈沖串，用戶可以定義脈沖個(gè)數(shù)和修改脈沖周期時(shí)間。時(shí)序見圖：

圖 13 脈沖串輸出模式時(shí)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(yùn)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(gè)主要的數(shù)值：脈沖個(gè)數(shù)和脈沖周期，其中：
脈沖個(gè)數(shù) = 給定數(shù)值
脈沖周期 = 周期系數(shù) * 0.1 * 參數(shù)預(yù)設(shè)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(yīng)的值寫到相應(yīng)的地址中，在本例中數(shù)值為：
脈沖周期 = 2 * 0.1 * 1000ms = 200ms
脈沖個(gè)數(shù) = 50
這時(shí)，當(dāng)激活軟件使能 DBX52.0 時(shí)，觀察 DB2.DBX 0.1 會(huì)經(jīng)過 1s 的延時(shí)后輸出 50 個(gè)周期為 200ms 的脈沖串。將該脈沖串接到計(jì)數(shù)功能模板的輸入做計(jì)數(shù)，可以由圖16 看到計(jì)數(shù)的結(jié)果為 50 個(gè)。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(jì)數(shù)測(cè)試結(jié)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(shí)接通和延時(shí)關(guān)斷。時(shí)序見圖：

圖 17 On/Off-Delay 模式時(shí)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(yùn)行模式更改為 on-/off-delay，并設(shè)定接通延時(shí)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(gè)主要的數(shù)值：關(guān)斷延時(shí)時(shí)間和接通延時(shí)時(shí)間，其中：
關(guān)斷延時(shí) = 給定數(shù)值 * 參數(shù)預(yù)設(shè)的時(shí)基
接通延時(shí) = 接通延時(shí)系數(shù) * 0.1 * 參數(shù)預(yù)設(shè)的接通延時(shí)
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(yīng)的值寫到相應(yīng)的地址中，在本例中數(shù)值為：
關(guān)斷延時(shí)時(shí)間 = 1000 * 1ms = 1s
接通延時(shí)時(shí)間 = 10 * 0.1 * 1000ms = 1s
這時(shí)，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(dāng)數(shù)字量輸入接通后，數(shù)字量輸出經(jīng)過 1s 的延時(shí)后接通；當(dāng)數(shù)字量輸入斷開后，數(shù)字量輸出經(jīng)過 1s 的延時(shí)后斷開。
ET200S 2 PULSE有兩個(gè)通道脈沖輸出，本文只針對(duì)第一個(gè)通道進(jìn)行描述，第二通道的使用方法與第一通道相同，而且兩個(gè)通道可以獨(dú)立使用不同的操作模式，互不干擾。如要了解更多關(guān)于此模塊的使用方法、診斷方法

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