西門子 6AG1131-4BD01-7AB0 西門子 6AG1131-4BD01-7AB0 西門子 6AG1131-4BD01-7AB0
SIPLUS ET 200S EM 4DI HF -25...+70°C 基于 6ES7131-4BD01-0AB0 5 件/包裝單位
長沙玥勵自動化設(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
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| 產(chǎn)品 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 商品編號(市售編號) | 6AG1131-4BD01-7AB0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 產(chǎn)品說明 | SIPLUS ET 200S EM 4DI HF -25...+70°C 基于 6ES7131-4BD01-0AB0 5 件/包裝單位 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 產(chǎn)品家族 | SIPLUS 數(shù)字量電子模塊 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 產(chǎn)品生命周期 (PLM) | PM300:有效產(chǎn)品 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 價格數(shù)據(jù) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 價格組 / 總部價格組 | CT / 473 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 列表價（不含增值稅） | 顯示價格 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 您的單價（不含增值稅） | 顯示價格 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 金屬系數(shù) | 無 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 交付信息 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 出口管制規(guī)定 | AL : N / ECCN : N | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 工廠生產(chǎn)時間 | 22 天 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 凈重 (Kg) | 0.18 Kg | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 產(chǎn)品尺寸 (W x L X H) | 未提供 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 包裝尺寸 | 8.30 x 9.00 x 7.40 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 包裝尺寸單位的測量 | CM | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 數(shù)量單位 | 1 包裝 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 包裝數(shù)量 | 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 其他產(chǎn)品信息 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| EAN | 4042948460726 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| UPC | 040892584486 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 商品代碼 | 85389091 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| LKZ_FDB/ CatalogID | A&DSE/SIP ADD | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 產(chǎn)品組 | 4572 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 原產(chǎn)國 | 德國 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Compliance with the substance restrictions according to RoHS directive | RoHS 合規(guī)開始日期: 2012.01.01 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 產(chǎn)品類別 | B: 受限的或中期重復(fù)使用性 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 電氣和電子設(shè)備使用后的收回義務(wù)類別 | 沒有電氣和電子設(shè)備使用后回收的義務(wù) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 分類 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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1． 產(chǎn)品概述
訂貨號
6ES7138-4DB03-0AB0
兼容性
訂貨號為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
? 等時模式
? 編碼器值的規(guī)格化
? 反轉(zhuǎn)編碼器的計數(shù)方向，從而調(diào)整軸的運動方向
? 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，實現(xiàn)裝載比較值和當(dāng)前計數(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）
? 在等時模式中考慮了最大的編碼器采樣率
? 等時模式的生命周期
? 編碼器值的奇偶校驗
? 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)識數(shù)據(jù)
? 硬件發(fā)行狀況
? 固件發(fā)行狀況
? 序列號
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. 時鐘模式
關(guān)于等時模式的描述參見如下手冊
15218045
硬件要求
? CPU 支持等時模式
? 主站或Profinet 主站支持等距總線周期
? IM151 支持等時模式
特性
1SSI 模塊可以根據(jù)不同的系統(tǒng)參數(shù)分配，工作在非等時和等時模式下
在等時模式下，主站和1SSI模塊的數(shù)據(jù)交換和總線周期是同步的
在等時模式下，所有的反饋字節(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，接線的極性要正確，否則會報編碼器錯誤
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
| 應(yīng)擁領(lǐng)域 | 模式 |
|
標(biāo)準(zhǔn) |
|
快速
|
表1
| STEP 7 HW Config 組態(tài)1SSI | |
| (等時/非等時模式) | |
| 從硬件目錄中選擇要使用的功能模塊 | |
| 對于標(biāo)準(zhǔn)模式，選擇訂貨號6ES7138-4DB03-0AB0 | 對于快速模式，選擇訂貨號6ES7138-4DB03-0AB0 Fast |
| 托拽1SSI模塊到相應(yīng)的槽中 | |
| 配置參數(shù) | |
表2
| GSD 文件 組態(tài)1SSI | |
| (僅非等時模式) | |
| 選擇1SSI模塊的GSD 文件 | |
| 對于標(biāo)準(zhǔn)模式，選擇訂貨號6ES7138-4DB03-0AB0 | 對于快速模式，選擇訂貨號6ES7138-4DB03-0AB0 Fast |
| 配置參數(shù) | |
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。這個參數(shù)只能工作在非等時模式下。
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)時間結(jié)束時，模塊開始傳送報文數(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際值，能獲得最大精確的數(shù)值。數(shù)據(jù)報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，編碼器值的檢測是自動進(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，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，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 位的個數(shù)
? 編碼器總的步數(shù)
如：一個單圈的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 位個數(shù)：4
編碼器總的步數(shù)：512
圖3
當(dāng)不激活Scaling 選項時，按照下圖來評估位置：
圖4
當(dāng)激活Scaling 選項時，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：運動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)整編碼器的運動方向（軸的運動方向）
? 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裝載的值進(jìn)行比較，比較結(jié)果存儲在模塊的反饋接口中?？梢栽O(shè)定兩個比較值，在硬件組態(tài)中參數(shù)如下：
圖6
| 設(shè)定 | 比較結(jié)果（CMPx） |
| inactive |
編碼器值不進(jìn)行比較 反饋位CMPx=0 |
| Forward direction |
編碼器值在上升的方向進(jìn)行比較（UP）
|
| Backward direction |
編碼器值在下降的方向進(jìn)行比較（DN）
如果編碼器值沒有變化，則CMPx保持不變 |
| In both directions |
編碼器值在兩個方向進(jìn)行比較
如果方向向上：
如果方向向下：
如果編碼器值沒有變化，則CMPx保持不
|
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
| 地址 | 分配 |
| 字節(jié)0 到 3 | 編碼器值（雙字；31位設(shè)置，編碼器值被凍結(jié)） |
| 字節(jié)4 | Bit7: 等時模式 LZ |
| Bit6: 操作準(zhǔn)備好 RDY | |
| Bit5: 參數(shù)分配錯誤 ERR_PARA | |
| Bit4: 絕對值編碼器錯誤 ERR_SSI | |
| Bit3: 編碼器供電短路 ERR_24V | |
| Bit2: 輸入通道狀態(tài) STS_DI | |
| Bit1: 狀態(tài) DN STS_DN | |
| Bit0: 狀態(tài) UP STS_UP | |
| 字節(jié)5 | Bit7: 保留=0 |
| Bit6: 保留=0 | |
| Bit5: 保留=0 | |
| Bit4: 保留=0 | |
| Bit3: 到達(dá)比較值2，CMP2 | |
| Bit2: 到達(dá)比較值1，CMP1 | |
| Bit1: 裝載功能錯誤， ERR_LOAD | |
| Bit0: 裝載功能運行，STS_LOAD | |
| 字節(jié)6 到 7 | 保留=0 |
表5
| 地址 | 分配 |
| 字節(jié)0 到 3 | 比較值1 或者2（雙字） |
| 字節(jié)4 | Bit7: 錯誤確認(rèn) EXTF_ACK |
| Bit6: 鎖存功能確認(rèn) LATCH_ACK | |
| Bit5: 保留=0 | |
| Bit4: 保留=0 | |
| Bit3: 保留=0 | |
| Bit2: 保留=0 | |
| Bit1: 裝載比較值2，CMP_VAL2 | |
| Bit0: 裝載比較值1，CMP_VAL1 | |
| 字節(jié)5 | 保留=0 |
| 字節(jié)6 到 7 | 保留=0 |
表6
5.8 快速模式下的反饋接口
| 地址 | 分配 |
| 字節(jié)0 到 3 | Bit31: 保留 或 LZ |
| Bit30: 操作準(zhǔn)備好(反饋可用) RDY | |
| Bit29: 參數(shù)分配錯誤 ERR_PARA | |
| Bit28: 絕對編碼器組錯誤 或 編碼器供電短路 EXTF | |
| Bit27: DI 狀態(tài) | |
| Bit26: 狀態(tài) DN STS_DN | |
| Bit25: 狀態(tài) UP STS_DN | |
| Bit 0 到 24：編碼器值 |
表7
關(guān)鍵詞
分布式I/O，同步串行接口，絕對值編碼器
. HART變量的基本概念與基本使用
1.1 簡介
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信號過程量上疊加一個頻率信號，成功的實現(xiàn)模擬信號和數(shù)字信號雙向通訊，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
在實際應(yīng)用中通常用SFC58，SFC59進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄的讀寫實現(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 個輸入/輸出字節(jié)。 如果組態(tài) HART 變量，該模塊將為每個 HART變量分配5 個字節(jié)，其中4個字節(jié)表示過程值，一個字節(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 HART 變量，每個通道的HART 變量不超過 4 個。 您可以在模塊的屬性對話框中為通道分配 HART 變量。
IO資源：如果使用全部 8 個 HART 變量，則 每個HART 模擬量輸入模塊總共占用 56 個輸入/輸出字節(jié)（16 個字節(jié) + 8 x 5 個字節(jié) = 56 個字節(jié)）?！盁o”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，二級變量）
● TV（Teritary Variable，三級變量）
● QV（Quatenary，四級變量）
HART變量結(jié)構(gòu)：
圖1
質(zhì)量代碼含義：
| Quality-Code (QC) | Meaning | 含義 |
| 0x4C or 0 | Initialization: 0 value of IM and 4C of module | 初始化：IM 的值為 0，模塊為 4C |
| 0x18 | Communication cancelled / no communication | 通訊已取消/無通訊 |
| 0x0C | Fault in HART device | HART 設(shè)備故障 |
| 0x47 | HART device is busy | HART 設(shè)備繁忙 |
| 0x84 | OK “Configuration changed” | “組態(tài)已更改” |
| 0x80 | OK | 正常 |
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變量請參見下圖：
其中6ES7331-7TF01-0AB0支持。6ES331-7TF00-0AB0不支持。
圖4
2. 工程實例
2.1 軟硬件列表
| 模塊(軟件)名稱 | 模塊(軟件)型號 | 定貨號 | 數(shù)量 |
| 底板 | RACK | 6ES7390-1AE80-0AA0 | 1 |
| 電源 | PS307 | 6ES7307-1BA00-0AB0 | 1 |
| CPU | 315-2DP | 6ES7315-2AG10-0AB0 | 1 |
| MMC | MMC 4M | 6ES7953-8LM20-0AA0 | 1 |
| 以太網(wǎng)模塊 | 343-1 | 6GK7343-1CX10-0CE0 | 1 |
| ET200M接口模塊 | IM153-2 | 6ES7153-2BA02-0XB0 | 1 |
| HART模板 | 8XAI | 6ES7331-7TF01-0AB0 | 1 |
| HART儀表 | TH-300 | 7NG3212-0NN00 | 1 |
| 通訊電纜 | 6XV1830-0EH10 | 若干米 | |
| DP接頭 | 6ES7 972-0BB50-0XA0 | 2 | |
| Step7 | V5.4 SP4 | 6ES7810-4CC08-0YA5 | 1 |
表2
2.2 HART模板接線方法：
對于6ES7331-7TF01-0AB0模板和HART儀表的接線，請參見下圖：
(1)、紅色線為 +24V，黑色線為 0V。
(2)、黃色信號線為S+，棕色信號線為S-。
在例程中使用的HART儀表為兩線制，此時需要短接10，11。如果為四線制則不需要，具體接線請參考模板手冊。
圖5
2.3 硬件組態(tài)步驟：
a. 使用Step7 v5.4 創(chuàng)建300主站項目，在硬件組態(tài)窗口依訂貨號添加背板、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號從站插槽中中添加訂貨號為6ES7331-7TF01-0AB0的HART模擬量模板，并在通道4.0添加一個現(xiàn)場設(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，保存項目并下載至CPU。
2.4 測試
打開變量表，在線監(jiān)控通道模擬量值(通道電流值)以及HART變量實際值。請參看下圖：
圖14
3 總結(jié)
使用擴(kuò)展的用戶接口(HART變量)可以直接在程序中使用IO進(jìn)行變量的讀取，節(jié)省通訊時間，但是占用大量IO區(qū)。
注意：對于多變量所針對的實際的物理意義需要參考設(shè)備手冊，如果需要對HART設(shè)備參數(shù)設(shè)定則需要使用PDM軟件及EDD文件進(jìn)一步操作。在此僅對HART變量的使用進(jìn)行說明。關(guān)于HART更多信息請參考文檔《ET 200M 分布式 I/O 設(shè)備 HART 模擬模塊》。
引用聲明
1. ET 200M 分布式 I/O 設(shè)備 HART 模擬模塊 22063748
西門子 6AG1131-4BD01-7AB0 西門子 6AG1131-4BD01-7AB0 西門子 6AG1131-4BD01-7AB0
