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西門子 6ES7135-4MB02-0AB0   西門子 6ES7135-4MB02-0AB0   西門子 6ES7135-4MB02-0AB0   

SIMATIC DP，電子模塊 2 AO I High Feature 用于 ET 200S，15mm 結(jié)構(gòu)寬度， 每模塊的循環(huán)時(shí)間：0.5ms， +/-20mA；15 位+符號(hào)位， 4.. 20mA；15 Bit 操作限值 +/-0.05% 利用 LED 集中報(bào)錯(cuò)（集中報(bào)錯(cuò)）

長沙玥勵(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. 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(xì)閱讀模塊手冊《ET 200S Technological Functions》，進(jìn)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(hào)：6ES7 138-4DD00-0AB0
模板功能：該模塊可以產(chǎn)生脈沖信號(hào)對被控對象進(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(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 配置的問題請參閱相關(guān)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(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：

1． 產(chǎn)品概述

訂貨號(hào)

6ES7138-4DB03-0AB0

兼容性

訂貨號(hào)為6ES7138-4DB03-0AB0 的1SSI對如下的模塊是完全兼容的：
? 6ES7138-4DB02-0AB0
? 6ES7138-4DB01-0AB0
? 6ES7138-4DB00-0AB0

特性

? 1SSI模塊是PLC和絕對值編碼器之間的接口，可以在用戶程序中周期的讀取編碼器值
? 可用的端子模塊 TM-E15S24-01 和 TM-E15S26-A1
? 等時(shí)模式
? 編碼器值的規(guī)格化
? 反轉(zhuǎn)編碼器的計(jì)數(shù)方向，從而調(diào)整軸的運(yùn)動(dòng)方向
? 在標(biāo)準(zhǔn)模式下的鎖存功能，凍結(jié)當(dāng)前的編碼器值
? 在標(biāo)準(zhǔn)模式下，實(shí)現(xiàn)裝載比較值和當(dāng)前計(jì)數(shù)值的比較功能
? 可選擇的讀取模式
-Free wheeling
-Synchronous to the update rate
-Isochronously
? 使用Fast mode，快速的編碼器值檢測（6ES7151-1AA00-0AB0接口模塊不支持該功能）
? 在等時(shí)模式中考慮了最大的編碼器采樣率
? 等時(shí)模式的生命周期
? 編碼器值的奇偶校驗(yàn)
? 格雷碼/二進(jìn)制碼

支持的編碼器類型

類型如下：
? 絕對值編碼器（SSI） 13 位
? 絕對值編碼器（SSI） 14 位
? 絕對值編碼器（SSI） 15 位
? 絕對值編碼器（SSI） 16 位
? 絕對值編碼器（SSI） 17 位
? 絕對值編碼器（SSI） 18 位
? 絕對值編碼器（SSI） 19 位
? 絕對值編碼器（SSI） 20 位
? 絕對值編碼器（SSI） 21 位
? 絕對值編碼器（SSI） 22 位
? 絕對值編碼器（SSI） 23 位
? 絕對值編碼器（SSI） 24 位
? 絕對值編碼器（SSI） 25 位

固件更新

可以使用STEP7 HW Config 更新1SSI模塊的固件版本（接口模塊支持該功能）。

標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)

? 硬件發(fā)行狀況
? 固件發(fā)行狀況
? 序列號(hào)
請參考：ET200S Distributed I/O System 手冊，Identification Data 章節(jié)

組態(tài)

可以使用如下的方法組態(tài)：
? A GSD file (http://www.ad.siemens.de/csi/gsd)
? STEP 7 V5.4 SP2 or V5.3 SP2 with HSP 2022 and higher

2. 時(shí)鐘模式

關(guān)于等時(shí)模式的描述參見如下手冊
15218045

硬件要求

? CPU 支持等時(shí)模式
? 主站或Profinet 主站支持等距總線周期
? IM151 支持等時(shí)模式
特性
1SSI 模塊可以根據(jù)不同的系統(tǒng)參數(shù)分配，工作在非等時(shí)和等時(shí)模式下
在等時(shí)模式下，主站和1SSI模塊的數(shù)據(jù)交換和總線周期是同步的
在等時(shí)模式下，所有的反饋?zhàn)止?jié)具有一致性

3．模塊接線圖

接線規(guī)則

電纜（端子1和5/端子4和8）必須是屏蔽雙絞線。

端子圖如下：

圖1

注：1當(dāng)連接編碼器時(shí)，接線的極性要正確，否則會(huì)報(bào)編碼器錯(cuò)誤

2短路電流保護(hù)-最大0.5A

4. 配置標(biāo)準(zhǔn)模式和快速模式

簡介

為了充分的利用SSI模塊的功能，根據(jù)不同的自動(dòng)化任務(wù)，可以選擇標(biāo)準(zhǔn)和快速兩種模式。
應(yīng)擁領(lǐng)域 模式

表1

表2

表3

5．1SSI 功能

5.1 編碼器值檢測

絕對值編碼器傳送信息偵中的編碼器值到1SSI 模塊。信息貞的傳送由1SS1進(jìn)行初始化。如下的方法可以使用：

? Free-wheeling
? Synchronous
? Isochronous
在硬件配置的“Detection”參數(shù)中設(shè)置Free-wheeling 和synchronous 模式。這個(gè)參數(shù)只能工作在非等時(shí)模式下。

圖2

Free-Wheeling 方式
在該模式下使用latch功能，能獲得最大精確的數(shù)值。在每次的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)時(shí)間結(jié)束時(shí)，模塊開始傳送報(bào)文數(shù)據(jù)。與模塊的周期更新編碼器值是非同步的

Synchronous 方式
在該模式下可以檢測編碼器的實(shí)際值，能獲得最大精確的數(shù)值。數(shù)據(jù)報(bào)文的傳送和模塊的更新周期是同步的

Isochronous
在該方式下，當(dāng)?shù)染嗫偩€周期激活時(shí)，編碼器值的檢測是自動(dòng)進(jìn)行的，DP 主戰(zhàn)和DP從占對于總線是同步的。

5.2 格雷碼/二進(jìn)制碼 轉(zhuǎn)換
當(dāng)設(shè)定為格雷碼時(shí)，絕對值編碼器的格雷碼值被模塊轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制值；當(dāng)設(shè)定為二進(jìn)制碼時(shí)，絕對值編碼器的值不進(jìn)行轉(zhuǎn)換

5．3 傳送編碼器值和標(biāo)準(zhǔn)化
1SSI模塊確定的位置值，與下列相關(guān)：

? 編碼器類型
? Trailing 位的個(gè)數(shù)
? 編碼器總的步數(shù)
如：一個(gè)單圈的9位編碼器=512 步/轉(zhuǎn)設(shè)置如下的參數(shù):
編碼器類型：SSI-13 位
Trailing 位個(gè)數(shù)：4
編碼器總的步數(shù)：512

圖3

當(dāng)不激活Scaling 選項(xiàng)時(shí)，按照下圖來評估位置：

圖4

當(dāng)激活Scaling 選項(xiàng)時(shí)，按照下圖來評估位置：

圖5

5.4 檢測方向和反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)方向

方向檢測：運(yùn)動(dòng)方向的檢測可以由模塊的LED燈來顯示
UP LED：編碼器的值由低到高
DN LED：編碼器的值由高到低

方向反轉(zhuǎn)：調(diào)整編碼器的運(yùn)動(dòng)方向（軸的運(yùn)動(dòng)方向）
? Off
保持編碼器位置值傳送的方向
? On
反轉(zhuǎn)編碼器的位置值的傳送方向。如：雖然編碼器的實(shí)際值在增加，但顯示的值在遞減

5.5 比較器（僅在標(biāo)準(zhǔn)模式）
編碼器的值可以與最多兩個(gè)裝載的值進(jìn)行比較，比較結(jié)果存儲(chǔ)在模塊的反饋接口中?？梢栽O(shè)定兩個(gè)比較值，在硬件組態(tài)中參數(shù)如下：

圖6

表4

5.6 鎖存功能（僅在標(biāo)準(zhǔn)模式）

使用數(shù)字量輸入（DI）的沿信號(hào)可以凍結(jié)當(dāng)前的編碼器數(shù)值

圖7

終止鎖存功能：鎖存功能必須被確認(rèn)，鎖存標(biāo)志位31被刪除后，編碼器值被更新。

圖8

5.7 在標(biāo)準(zhǔn)模式下的控制和反饋接口

表5

表6

5.8 快速模式下的反饋接口

表7

關(guān)鍵詞
分布式I/O，同步串行接口，絕對值編碼器

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