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西門子 6AG1138-4CB11-2AB0   西門子 6AG1138-4CB11-2AB0    西門子 6AG1138-4CB11-2AB0  

SIPLUS ET 200S PM-E DC/AC -25...+60°C 帶防腐蝕涂層 基于 6ES7138-4CB11-0AB0 。 電源模塊 PM-E 24-48V DC，24-230V AC， 含診斷和熔斷器

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(lái)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(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(wú)法取代 ET200S 功能模塊手冊(cè)《ET 200S Technological Functions》。建議用戶通過(guò)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(guò)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(kāi) 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(guò)程不在詳細(xì)描述，如有關(guān)于 PN I/O 配置的問(wèn)題請(qǐng)參閱相關(guān)手冊(cè)和說(shuō)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(guò)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(jiàn)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(xiě)，我們根據(jù)模板的硬件地址將需要的輸入/輸出地址通過(guò)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(xiě)即可（見(jiàn)圖 6）：

圖 6 項(xiàng)目程序

7. 模式說(shuō)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(guò)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(jiàn)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(guò)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(xiě)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(guò) 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(guò)修改輸出值來(lái)修改脈沖序列的脈沖寬度，可以通過(guò)系數(shù)修改脈沖的周期。時(shí)序見(jiàn)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(guò)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(xiě)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(guò) 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(jiàn)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(guò)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(xiě)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(guò) 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(jiàn)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(guò)變量表賦值：

1 GSD文件介紹
GSD文件是一種設(shè)備描述文件，一般以“*.GSD”或“*.GSE”為后綴。它描述了設(shè)備的功能參數(shù)，用來(lái)將不同廠家支持PROFIBUS產(chǎn)品集成在一起。另外在工程開(kāi)發(fā)中有時(shí)候由于開(kāi)發(fā)人員不同，要用兩個(gè)獨(dú)立的STEP 7項(xiàng)目來(lái)實(shí)現(xiàn)同一個(gè)PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)通訊，此時(shí)需要借助GSD文件的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2 GSD文件的導(dǎo)入方法
下面以CPU314C-2DP為例，說(shuō)明一下 GSD 文件的導(dǎo)入步驟：
首先從西門子網(wǎng)站上下載相關(guān)產(chǎn)品的 GSD 文件，下面是SIMATIC系列產(chǎn)品的GSD文件下載鏈接：113652
選擇相關(guān)產(chǎn)品并下載到本地硬盤中。

圖 1 GSD文件下載界面

打開(kāi)SIMATIC Manager，進(jìn)入硬件組態(tài)界面，選擇菜單欄的“Options”->“Install GSD File…”，如圖 2 所示。

圖 2 安裝GSD文件

進(jìn)入GSD安裝界面后，選擇“Browse…”，選擇相關(guān)GSD文件的保存文件夾，選擇對(duì)應(yīng)的GSD文件（這里選擇語(yǔ)言為英文的“*.GSE”文件），點(diǎn)擊“Install”按鈕進(jìn)行安裝。

圖 3 選擇安裝GSD文件

安裝完成后可以在下面的路徑中找到CPU314C-2DP，如圖 4：

圖 4 硬件目錄中的保存路徑

3 CP342-5做主站采用GSD方法實(shí)現(xiàn)PROFIBUS DP 通信

3.1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣榻B
PROFIBUS DP主站由CPU314+CP342-5組成，其中CP342-5做主站。
PROFIBUS DP 從站由CPU314C-2DP組成，集成的DP接口做從站。
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下：

圖 5 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

3.2 從站組態(tài)
首先插入SIMATIC S7-300站，添加CPU314-2DP，雙擊DP接口，分配一個(gè)PROFIBUS地址，然后在“Operating Mode”中選擇“DP salve”模式，進(jìn)入“Configuration”標(biāo)簽頁(yè)，新建兩行通信接口區(qū)，如圖 6所示：

圖 6 從站通信接口區(qū)

注意：上述從站組態(tài)的通信接口區(qū)和主站導(dǎo)入的GSD從站的通信接口區(qū)在順序、長(zhǎng)度和一致性上要保持一致。

3.3 主站組態(tài)及編程

3.3.1主站組態(tài)
首先插入SIMATIC S7-300站，添加CPU314以及CP342-5，然后雙擊CP342-5，將“Operating Mode”設(shè)置為“DP Master”。新建一條PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)。然后從硬件目錄中選擇CPU314C-2DP GSD文件（路徑參照?qǐng)D4），添加到新建的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)中，為其分配PROFIBUS地址，該地址要與前文的從站地址一致。
然后組態(tài)CPU314C-2DP從站對(duì)應(yīng)的通信接口區(qū)。本文在硬件目錄中CPU314C-2DP GSD文件下方選擇了“Master_I Slave_Q 1B unit”和“Master_Q Slave_I 1B unit”，和從站組態(tài)時(shí)通信接口區(qū)保持一致，如圖 7所示。

圖 7 主站組態(tài)

3.3.2 主站編程
由于CP342-5提供的是虛擬地址映射區(qū)，所以需要分別調(diào)用FC1（DP_SEND）和FC2（DP_RECV）來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問(wèn)。如圖8 和圖9所示。

圖 8發(fā)送程序

圖 9接收程序

如圖7所示，主站側(cè)在組態(tài)CPU314C-2DP GSD從站時(shí)，第一行通信接口區(qū)選擇了“Master_I Slave_Q 1B unit”，“Master_I”對(duì)應(yīng)主站的IB0。參照?qǐng)D6可知“Slave_Q”對(duì)應(yīng)從站的QB0， 表示數(shù)據(jù)由從站的QB0發(fā)送到主站的IB0。又由于CP342-5通過(guò)調(diào)用FC2，將IB0讀取的數(shù)據(jù)保存在MB11，所以數(shù)據(jù)由從站的QB0經(jīng)過(guò)主站的IB0，最終保存在MB11。 同理可分析第二行通信接口區(qū)“Master_Q Slave_I 1B unit”。綜上所述，主站和從站通信接口的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如表 1：

主站	傳輸方向	從站
MB11（IB0）		QB0
MB10（QB0）		IB0

表1 主站和從站通信接口區(qū)對(duì)應(yīng)表

4 S7-300做主站采用GSD方法實(shí)現(xiàn)PROFIBUS DP 通信

4.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣榻B
PROFIBUS DP主站由CPU314C-2DP組成，集成的DP接口做主站。
PROFIBUS DP 從站由CPU314C-2DP組成，集成的DP接口做從站。
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下：

圖 10 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

4.2 從站組態(tài)
組態(tài)步驟同3.2節(jié)，這里不再贅述。

4.3 主站組態(tài)
首先新建S7-300站，添加CPU314C-2DP，雙擊DP接口，新建一條PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)。然后從硬件目錄中選擇CPU314C-2DP GSD文件（路徑參照?qǐng)D4），添加到新建的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)中，為其分配PROFIBUS地址，該地址要與前文的從站地址一致。
然后為CPU314C-2DP從站組態(tài)的通信接口區(qū)。本文在硬件目錄中CPU314C-2DP GSD文件下方選擇了“Master_I Slave_Q 1B unit”和“Master_Q Slave_I 1B unit”，必須和從站組態(tài)時(shí)通信接口區(qū)保持一致。如圖 11所示。

圖 11 主站組態(tài)

主站和從站通信接口區(qū)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表 2 所示：

主站	傳輸方向	從站
IB0		QB0
QB0		IB0

表 2 主站和從站通信接口區(qū)對(duì)應(yīng)表

注：文檔涉及到西門子產(chǎn)品如下：

表 3 產(chǎn)品列表

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