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西門子 6ES7134-4JB01-0AB0   西門子 6ES7134-4JB01-0AB0     西門子 6ES7134-4JB01-0AB0 

SIMATIC DP，電子模塊 用于 ET 200S，2 AI TC Standard； 15mm 結(jié)構(gòu)寬度，15 位+符號位 +/-80mV； 特性曲線線性化，用于 熱電偶，型號： 色，E、J，K，L，N，R，S，T 每通道循環(huán)時間 65ms 利用 LED 集中報錯（集中報錯）

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(shè)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(zhǔn)頻率：基準(zhǔn)頻率，以Hz為單位，標(biāo)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(shè)置如下
本例參數(shù)配置見圖. 6.
1) 沒有激活組診斷
2) 基準(zhǔn)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(xì)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(zhǔn)頻率. 在1STEP 模板參數(shù)中設(shè)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(fù)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(dá), 尋找參考點已完成 M14.4=1,同步操作完成, M14.2=1,位置到達(dá), 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(shè)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(shè)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(fù)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:
   

初學(xué)者入門

1.1 必要條件
> 必須有一個S7-300 站，帶電源模塊、CPU314-2 DP 和SM 338(訂貨號：6ES7 338-4BC01-0AB0)；
> STEP 7（> 4.0.2.1）必須被正確安裝在編程器上；
> 編程器已經(jīng)按照實際硬件設(shè)備，正確建立了一個S7-300 站；
> 編程器已經(jīng)通過編程介質(zhì)（如：CP5511、CP5512、CP55611 或者PC Adapte，外加通訊電纜“MPI 電纜”、“RS232 電纜”）正確連接到S7-300 站的CPU 編程口上。

1.2 端子連接圖和框圖

布線規(guī)則：
在對模板進行接線時， 應(yīng)注意以下事項：
1. 編碼器電源的接地與CPU 的接地不隔離。因此，應(yīng)將SM 338（M）的引腳2 以低阻抗連接到CPU 的接地；
2. 編碼器導(dǎo)線（引腳3-14）必須屏蔽，最好使用雙絞電纜。并將任一端的屏蔽層進行支承；
3. 為了支承SM 338 的屏蔽層，應(yīng)使用支承元件（訂貨號：6ES7 390-5AA00-0AA0）；
4. 如果超出編碼器的最大輸出電流（900 mA）， 必須連接一個外部電源。

1.3 SM338參數(shù)配置
你可以使用STEP 7 對SM 338 進行參數(shù)賦值。但必須在CPU 處于“STOP“ 模式下進行。當(dāng)你設(shè)定完所有的參數(shù)后，應(yīng)將參數(shù)從編程器下載到CPU 中。當(dāng)CPU 從“STOP “模式轉(zhuǎn)換為“RUN“ 模式時，CPU 即可將參數(shù)傳送到SM 338。不能通過用戶程序?qū)?shù)重新賦值。

SM 338 的參數(shù)概述：
SM 338 的可編程參數(shù)概述及其缺省值，見下表。（如果你沒有使用STEP 7 進行參數(shù)賦值，將使用缺省設(shè)置。） 注意：

注意：
> 傳輸速率和單穩(wěn)時間會影響非等時模式中絕對值編碼器值的精度；
> 在等時模式中傳輸速率和單穩(wěn)時間將影響FREEZE 功能的精度(參見編碼器制造商的技術(shù)規(guī)范)；
> 所編程的單穩(wěn)時間必須大于絕對值編碼器的單穩(wěn)時間；
> 絕對值編碼器的單穩(wěn)時間將使用以下限制：

(1/傳輸速率) < “絕對值編碼器的單穩(wěn)時間” < 64μs + 2 x (1/ 傳輸速率)

1.4 使能FREEZE 功能
用FREEZE 功能可以“ 保持“SM 338 當(dāng)前的編碼值。FREEZE 功能連接到SM 338 的數(shù)字量輸入“DI 0“ 和“DI 1“。

通過“DI 0“ 和“DI 1“的沿變化(上升沿)觸發(fā)“保持“功能。通過判斷位31(輸入地址) 的狀態(tài)（0 和1），識別被保持的編碼值。一個數(shù)字量輸入可以“保持”1 個、2 個或3 個編碼器值。

必須使能FREEZE 功能，也就是說用STEP 7 進行參數(shù)賦值。（如圖）

直到FREEZE 功能結(jié)束前，將始終保持編碼器值，并可以作為結(jié)果的一個功能進行評
估。

結(jié)束FREEZE 功能可以對每個編碼器輸入結(jié)束FREEZE 功能?？梢杂肧TEP 7 運行“T PQBxyz“ ，在用戶程序中對0、1 和2 位置位來響應(yīng)該功能。響應(yīng)后，相應(yīng)的編碼器值的31 位被刪除，并重新刷新。編碼器值又可以再次被保持。一旦模板的輸出地址的響應(yīng)位被“復(fù)位” ，則編碼器值可以再次被保持。

在等時模式中，在To 時間段進行響應(yīng)。從該時間段，通過數(shù)字量輸出可以再次保持編碼器數(shù)值。

1.5 地址分配

1.5.1編碼值的數(shù)據(jù)區(qū)
SM 338 的輸入和輸出都編址為初始模板地址。在使用STEP 7 進行SM 338 組態(tài)過程中，可以確定輸入和輸出地址。

1.5.2輸入地址

1.5.3編碼器輸入的數(shù)據(jù)雙字結(jié)構(gòu)：
每個編碼器輸入的數(shù)據(jù)雙字具有如下結(jié)構(gòu)：

1.5.4輸出地址

1.5.5讀取數(shù)據(jù)區(qū)

你可以在用戶程序中， 使用STEP 7 運行L PID“xyz“(或者LAD 的“Move“指令)讀取數(shù)據(jù)區(qū)。

1.6 程序編制，編碼值的存取和保存功能使用實例
假設(shè)你想在編碼器輸入處讀取，并且評估編碼值?！俺跏寄０宓刂贰?為“256“。OB1 程序如下：

之后，你可以繼續(xù)從位存儲地址區(qū)MD 100、MD 104 和MD 108 讀取編碼值。編碼值保存在存儲雙字的位0 到位30 中。

1.7 診斷中斷程序編制本節(jié)將闡述SM 338 的診斷中斷行為。
SM 338 可以觸發(fā)診斷中斷。有關(guān)下述OB 和SFC，參見STEP 7 的在線幫助， 其中闡述更為詳細(xì)。

1.7.1使能診斷中斷
沒有預(yù)置中斷，換言之，即如果沒有相應(yīng)的參數(shù)賦值，中斷將被禁止。應(yīng)使用STEP 7 賦值中斷使能的參數(shù)。

1.7.2診斷中斷OB82 程序編制
如果你已使能診斷中斷，當(dāng)前的錯誤事件（故障的初始發(fā)生）和排除故障事件（ 故障排除后的報文）都可通過中斷來報告。

CPU 可以中斷用戶程序的執(zhí)行，處理診斷中斷塊（OB 82）。在用戶程序中，你可以調(diào)用OB 82 中的SFC 51 或SFC 59，以從模板中獲得更為詳細(xì)的診斷信息。

診斷信息在OB 82 退出之前都是一致的。當(dāng)OB 82 退出時，將對模板作出診斷中斷響應(yīng)。

OB82 程序如下：

2 訂貨號
6ES7 338-4BC01-0AB0

3 特點
位置檢測模板SM 338 具有以下特性：
> 連接最多3 個絕對值編碼器(SSI)，2 個數(shù)字量輸入（用于保留編碼器數(shù)值）
> 提供位置編碼器數(shù)值， 用于STEP 7 軟件程序的進一步處理；
> 可在用戶程序中處理SM 338 采集的編碼值；
> 等時模式；
> 24 VDC 額定輸入電壓；
> 與CPU 隔離；

4 所支持的編碼器類型
位置檢測模板SM 338 支持以下編碼器類型：
> 帶13 位報文幀長度的編碼器；
> 帶21 位報文幀長度的編碼器；
> 帶25 位報文幀長度的編碼器；
> 編碼器值的持續(xù)時間取決于傳輸和處理方法；
> 單穩(wěn)時間超過64μs 的編碼器不能用于SM 338 。

5 所支持的數(shù)據(jù)格式
支持格雷碼和二進制碼數(shù)據(jù)格式。

6 等時模式

6.1 硬件需求
> CPU 需要支持時鐘功能；
> DP Master 需要支持“ 等時模式“；
> DP 接口模塊（IM153-x）需要支持“等時模式“ 。

6.2 特性
> 根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置， 位置檢測模板SM 338 既可以工作在“非等時模式“，也可以工作在“等時模式“；
> 在“等時模式“下，“DP Master“和“位置檢測模板SM 338“之間，可以在“PROFIBUS DP” 通訊循環(huán)中，同步進行數(shù)據(jù)交換。所有“位置檢測模板SM 338 “的16 個信號輸入字節(jié)，保持一致、協(xié)調(diào)；
> 如果，當(dāng)前“PROFIBUS DP“ 通訊循環(huán)中，由于“等時模式“失敗造成其他的錯誤。那么， 在下一個“PROFIBUS DP “通訊循環(huán)中，“位置檢測模板SM 338”可以自動恢復(fù)“等時模式“，而沒有任何的錯誤反應(yīng)；
> 如果“等時模式“失敗，“位置檢測模板SM 338“的16 個信號輸入字節(jié)，將無法自動更新。

7 檢測編碼值
絕對值編碼器以報文楨的形式向SM 338 傳送編碼值。通過SM 338 啟動報文楨的傳送。
> “非等時模式“的編碼值檢測可以隨時進行；
> 在“等時模式“的編碼值將在PROFIBUS DP 循環(huán)中的Ti 時間內(nèi)同步進行檢測。

7.1 “非等時模式“編碼值檢測
> SM 338 在每個參數(shù)化的單元時間間隔內(nèi)執(zhí)行報文楨的傳送。
> SM 338 在刷新速率的循環(huán)中，與自由運行的報文楨異步地處理檢測到的編碼值。

7.2 “等時模式“編碼值檢測
> 當(dāng)在DP 主站系統(tǒng)中的等距離總線循環(huán)被激活，以及DP 從站與DP 循環(huán)同步時， 將自動執(zhí)行同步編碼值的檢測；
> SM 338 在每個PROFIBUS DP 循環(huán)的Ti 時間執(zhí)行報文楨的傳送；
> SM 338 以PROFIBUS DP 循環(huán)的時鐘速率處理所傳送的編碼值。

8 格雷碼與二進制碼的轉(zhuǎn)換
當(dāng)設(shè)置為格雷碼時，絕對值編碼器以格雷碼形式提供的編碼值轉(zhuǎn)換為二進制碼。當(dāng)設(shè)置為二進制碼時，所發(fā)送的編碼值將不進行轉(zhuǎn)換。

9 傳送的編碼器值和規(guī)格化
被傳送的編碼器值，包括絕對值編碼器的編碼器位置。根據(jù)所使用的編碼器，位于編碼器位置之前和之后的其它位、連同編碼器位置一起傳送。

為了讓SM 338 識別編碼器位置， 應(yīng)指定：
> 位置(0 至12)；
> 步/分辨率。

編碼器值標(biāo)準(zhǔn)化舉例：
例如，當(dāng)使用單圈編碼器時，2（的9 次方冪）步=512 步/分辨率(分辨率/360°)。
在STEP 7 中進行下列參數(shù)設(shè)置
> 編碼器絕對值：13
> 位標(biāo)準(zhǔn)化：4 個位置
> 步/分辨率：512

10 SM 338 的錯誤診斷

SM 338 可以提供所有診斷報文，而無需其它操作。

10.1 在STEP 7 中診斷報文后的動作
每個診斷報文都會致使以下動作：

> 診斷報文被輸入到模板的診斷中， 并傳送到CPU；
> 模板中的SF 指示燈亮；
> 如果你已使用STEP 7 對“使能診斷中斷“進行了編程， 將觸發(fā)一個診斷中斷，并調(diào)用OB 82。

10.2 讀出診斷報文

你可以通過用戶程序中的SFC，讀出詳細(xì)的診斷報文（參見附錄“信號模板的診斷數(shù)據(jù)”）。在模板診斷中，你可以查看STEP 7 中的故障原因（參見STEP 7 的在線幫助）。

10.3 SF 指示燈指示的診斷報文
> SM 338 通過SF 指示燈（組故障指示燈）指示錯誤。只要SM 338 一觸發(fā)診斷報文，SF 指示燈就亮。當(dāng)所有錯誤被排除之后，指示燈就熄滅。
> 如果出現(xiàn)外部故障（傳感器電源短路），組故障（SF）指示燈也亮，與CPU 的運行狀態(tài)無關(guān)（如果通電）。
> 在啟動時以及SM 338 自測試時，SF 指示燈都亮一下。

10.4 SM 338；POS-INPUT 的診斷報文

下表概述了SM 338 的診斷報文

10.5 故障原因及排除

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