西門子 6ES7135-4LB02-0AB0 西門子 6ES7135-4LB02-0AB0 西門子 6ES7135-4LB02-0AB0
SIMATIC DP，電子模塊 2 AO U High Feature 用于 ET 200S，15mm 結(jié)構(gòu)寬度， 每模塊的循環(huán)時間：0.5ms， +/-10V；15 位+符號位， 1.. 5V；15 位， 操作限值 +/-0.07% 利用 LED 集中報(bào)錯（集中報(bào)錯）
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| 產(chǎn)品 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 商品編號(市售編號) | 6ES7135-4LB02-0AB0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 產(chǎn)品說明 | SIMATIC DP，電子模塊 2 AO U High Feature 用于 ET 200S，15mm 結(jié)構(gòu)寬度， 每模塊的循環(huán)時間：0.5ms， +/-10V；15 位+符號位， 1.. 5V；15 位， 操作限值 +/-0.07% 利用 LED 集中報(bào)錯（集中報(bào)錯） | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 產(chǎn)品家族 | 模擬量電子模塊 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 產(chǎn)品生命周期 (PLM) | PM300:有效產(chǎn)品 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 價(jià)格數(shù)據(jù) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 價(jià)格組 / 總部價(jià)格組 | AL / 250 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 列表價(jià)（不含增值稅） | 顯示價(jià)格 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 您的單價(jià)（不含增值稅） | 顯示價(jià)格 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 金屬系數(shù) | 無 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 交付信息 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 出口管制規(guī)定 | AL : N / ECCN : EAR99H | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 工廠生產(chǎn)時間 | 10 天 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 凈重 (Kg) | 0.045 Kg | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 產(chǎn)品尺寸 (W x L X H) | 未提供 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 包裝尺寸 | 6.70 x 9.10 x 2.30 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 包裝尺寸單位的測量 | CM | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 數(shù)量單位 | 1 件 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 包裝數(shù)量 | 1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 其他產(chǎn)品信息 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| EAN | 4025515073710 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| UPC | 662643230338 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 商品代碼 | 85389091 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| LKZ_FDB/ CatalogID | ST76 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 產(chǎn)品組 | 4056 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 原產(chǎn)國 | 德國 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Compliance with the substance restrictions according to RoHS directive | RoHS 合規(guī)開始日期: 2008.12.31 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 產(chǎn)品類別 | A: 問題無關(guān)，即刻重復(fù)使用 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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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ET200S 1 步進(jìn)模板使用入門
ET200S 1 5V/204KHz 步進(jìn)模板入門
1. 模板介紹
1.1 總覽
ET200S 1 步進(jìn)模板輸出脈沖來控制步進(jìn)電機(jī) ，輸出脈沖的數(shù)量決定步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動距離，輸出脈沖的頻率決定步進(jìn)電機(jī)的速度。
模板訂貨號: 6ES7138-4DC00-0AB0
1.2 模板參數(shù)
圖. 1: 步進(jìn)電機(jī)模板
2. 模板接線
圖. 2: 步進(jìn)模板接線圖
3. 硬件配置
步進(jìn)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(xiàng)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(jìn)模塊
圖. 5: 硬件配置
4.2 模板參數(shù)配置
圖. 6: 步進(jìn)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(jì)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(jì)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(diǎn)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(jìn)模板也通過直接讀寫I/O地址來對模板進(jìn)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(xiàng)目例程
為了更好的實(shí)現(xiàn)按位，字節(jié)或字對模板進(jìn)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(jìn)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(jī)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(diǎn)按照常開信號訪問
搜尋參考點(diǎn)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(diǎn)
6.1.2 search-for-reference-point模式例程
本例模式見圖. 8, viz. 搜尋 CW 方向.
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(jìn)電機(jī)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(jìn)電機(jī)的移動距離，最大值脈沖值為 1048575.
輸出脈沖頻率決定步進(jìn)電機(jī)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(jìn)電機(jī)實(shí)際位移取決于脈沖數(shù)實(shí)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
液壓伺服系統(tǒng)簡介
液壓伺服系統(tǒng)以其響應(yīng)速度快（相對于機(jī)械系統(tǒng)）、負(fù)載剛度大、控制功率大等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)控制中得到了廣泛的應(yīng)用。而電液伺服系統(tǒng)是通過使用電液伺服閥，將小功率的電信號轉(zhuǎn)換為大功率的液壓動力，從而實(shí)現(xiàn)了一些重型機(jī)械設(shè)備的伺服控制。
1.1 液壓伺服系統(tǒng)的組成
液壓伺服系統(tǒng)主要由以下幾部分組成（如圖 1）：
圖1. 液壓伺服系統(tǒng)
使用TCPU控制液壓伺服系統(tǒng)時，TCPU就是該系統(tǒng)中的控制器；TCPU可以通過脈沖或者模擬量輸出來控制比例換向閥的開度和方向從而控制液壓缸的運(yùn)動方向和速度；測量反饋系統(tǒng)可以由設(shè)備編碼器或者模擬量信號通過IM174接口模板或模擬量輸入模板將信號反饋給TCPU。
1.2 液壓伺服系統(tǒng)與電氣伺服系統(tǒng)區(qū)別
控制電氣伺服系統(tǒng)時，執(zhí)行機(jī)構(gòu)（通常為伺服電機(jī)）能夠根據(jù)速度給定改變運(yùn)行速度，響應(yīng)快，動態(tài)特性好，給定與輸出之間呈線性比例關(guān)系；而液壓伺服系統(tǒng)由其液壓油的物理特性決定了其響應(yīng)速度和動態(tài)特性都較低，而且在液壓伺服系統(tǒng)啟動、停止以及換向時都會出現(xiàn)大滯后性，這樣就導(dǎo)致輸出給定與執(zhí)行速度之間的關(guān)系并不是線形的（如圖 2），這樣，一旦我們還以控制線性電氣軸的模型來控制非線性液壓軸時，速度會非常不穩(wěn)定，而且位置閉環(huán)會不停的修正由速度不穩(wěn)定所帶來的位置偏差，這時液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)就會來回跳動或者抖動，造成定位誤差大甚至損壞機(jī)械設(shè)備。所以我們在控制液壓伺服系統(tǒng)時就應(yīng)該先了解該系統(tǒng)的給定與輸出之間的關(guān)系，確定補(bǔ)償曲線來保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)平穩(wěn)運(yùn)行。
圖 2. 給定與實(shí)際速度的關(guān)系
在 TCPU 中，補(bǔ)償曲線可以由多種方法來確定，例如 S7T Config 中的 Trace 工具，根據(jù)輸出不同的給定值和實(shí)際的速度值來確定差補(bǔ)點(diǎn)，將差補(bǔ)點(diǎn)的值以表格的方式添入到 Cam Disk （凸輪盤）中。
本文主要介紹使用自動獲得補(bǔ)償曲線功能塊 FB 520“GetCharacteristics” 和 FB 521“WriteCamData”來確定差補(bǔ)曲線。
2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及軟硬件要求
2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)的給定和反饋均使用高性能ET200M帶AI/AO模板來實(shí)現(xiàn)（如圖 3）：
圖 3. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
2.2 硬件及軟件要求
| 名稱 | 數(shù)量 | 訂貨號 |
| CPU 315T-2 DP | 1 | 6ES7315-6TG10-0AB0 Or 6ES7315-6TH13-0AB |
| Firmware: V2.6 | ||
| Or CPU 317T-2 DP | 1 | 6ES7317-6TJ10-0AB0 Or 6ES7317-6TK13-0AB0 |
| Firmware: V2.6 | ||
| Micro Memory Card 4MB | 1 | 6ES7953-8LM20-0AA0 |
| Interface module IM174 | 1 | 6ES7174-0AA00-0AA0 |
| Or ET200M / ET200S | 1 | 6ES7 153-2BA02-0XB0 or 6ES7 151-1BA02-0AB0 |
| STEP 7 | 1 | 6ES7810-4CC08-0YA7 Version: V5.4 以上 |
| S7 Technology | 1 | 6ES7864-1CC41-0YX0 Version: V4.1 以上 |
表 1. 硬件及軟件要求
3.項(xiàng)目配置過程：
3.1 硬件組態(tài)
在 SIMATIC 管理器中創(chuàng)建新的項(xiàng)目并添加一個 SIMATIC 300 站點(diǎn)。根據(jù)實(shí)際硬件配置硬件組態(tài)，本例中使用模擬量輸入輸出作為給定和反饋信號。組態(tài)模擬量輸入輸出并分配 I/O 地址(圖 4)；
圖 4. 硬件組態(tài)
3.2 在 S7T Config 中配置液壓軸
在 S7T Config 的瀏覽器中，雙擊“插入軸”(Insert axis)（圖 5）
圖 5. 插入液壓軸
在“常規(guī)”(General) 選項(xiàng)卡中，選擇“速度控制”(Speed control) 和“定位”(Positioning) 控制然后打開軸向?qū)В?br /> 在軸類型話框中，選擇“液壓”(Hydraulic) 軸類型。 將閥類型定義為“Q 閥”(Q valve)（圖 6）。
圖 6. 選擇軸的類型
配置完液壓軸的物理單位及模度后，進(jìn)入到輸入輸出的配置界面，并選擇其輸出方式模擬量輸出模板（圖7 ）；
圖 7. 選擇輸出方式
選擇輸出設(shè)備為模擬量輸出模塊，填入相應(yīng)參數(shù):
點(diǎn)擊繼續(xù)進(jìn)入到位置反饋參數(shù)界面，填入使用的模擬量輸入的地址（圖 8）：
圖 8. 選擇反饋方式
點(diǎn)擊繼續(xù)，進(jìn)入到位置反饋參數(shù)分配界面（圖 9）：
圖 9. 反饋參數(shù)分配
相關(guān)輸入?yún)?shù)：
分配完所有參數(shù)，單擊“完成”(Finish) 退出軸組態(tài)對話框。
3.3 建立補(bǔ)償曲線凸輪盤
根據(jù)前文所提到的，液壓伺服系統(tǒng)需要確定一條補(bǔ)償曲線來線性化輸出變量與液壓軸速度之間的關(guān)系。在 TCPU 中通過使用凸輪盤（Cam Disk）工藝對象來確定補(bǔ)償曲線，液壓伺服軸的補(bǔ)償曲線反映了液壓比例閥輸出給定與液壓軸速度之間的對應(yīng)關(guān)系。由于本文使用功能塊 FB 520 “GetCharacteristics” 和 FB 521“WriteCamData” 來自動獲得補(bǔ)償曲線，所以需要建立兩個凸輪盤（Cam Disk）來確定補(bǔ)償曲線。其中第一個凸輪盤是用來測量、尋找補(bǔ)償點(diǎn)，而測量后的結(jié)果會寫入到另外一個凸輪盤，這個被寫入的凸輪盤也就是當(dāng)前液壓伺服系統(tǒng)的最終補(bǔ)償曲線。
在 CAMS 下面建立兩個凸輪盤，分別取名為：Cam_Profile 與 Cam_Reference，并填入兩個差補(bǔ)點(diǎn)描繪一條輸出給定與執(zhí)行速度間的參考關(guān)系曲線，如圖 10：
圖 10. 建立補(bǔ)償曲線凸輪盤
做好以上工作后，將 S7T-Config 存盤編譯，并將組態(tài)好的軸和凸輪盤等工藝對象生成相應(yīng)的工藝對象數(shù)據(jù)塊，并下載到 TCPU。本例中工藝對象數(shù)據(jù)塊對應(yīng)為：
4.編寫用戶程序
4.1 使用 FB 520 和 FB 521 自動獲得補(bǔ)償曲線
FB 520 “GetCharacteristics” 和 FB 521“WriteCamData”兩個功能塊并沒有在 S7-Tech 庫中提供，所以需要到以下鏈接下載例子項(xiàng)目，并將項(xiàng)目中的FB520和FB521復(fù)制到自己的項(xiàng)目中來。
下載鏈接：27731588
4.2 FB 520 和 FB 521 的功能介紹
4.2.1 FB 520 “GetCharacteristics”
通過該功能塊，系統(tǒng)能夠執(zhí)行測量并得到當(dāng)前液壓系統(tǒng)的補(bǔ)償曲線，并將相應(yīng)的Cam Disk激活為當(dāng)前液壓系統(tǒng)的Profile。其內(nèi)部調(diào)用結(jié)構(gòu)如圖 11：
圖 11. FB 520 結(jié)構(gòu)
4.2.2 FB 521 “WriteCamData”
該功能塊能夠?qū)y量的補(bǔ)償曲線寫入到相應(yīng)的Cam Disk中。其內(nèi)部調(diào)用結(jié)構(gòu)如圖 12：
圖 12. FB 521 結(jié)構(gòu)
由這兩個功能塊的結(jié)構(gòu)圖可以看出，其內(nèi)部調(diào)用了很多S7-Tech里面的功能塊，所以需要將這些功能塊復(fù)制到當(dāng)前的項(xiàng)目中來。而且，可以看到在FB520功能塊內(nèi)部已經(jīng)調(diào)用了FB521，所以只要保證FB 521在項(xiàng)目中存在就可以了，不需要在程序中單獨(dú)調(diào)用。表 2 為FB520,FB521所使用到的S7-Tech功能塊：
| PLC-Open FB | 功能 |
| FB 402 “MC_Reset” | 復(fù)位可能出現(xiàn)的錯誤 |
| FB 405 “MC_Halt” | 停止軸運(yùn)動 |
| FB 407 “MC_WriteParameter” | 寫系統(tǒng)參數(shù) |
| FB 414 “MC_MoveVelocity” | 使軸運(yùn)動，并可改變其運(yùn)行速度 |
| FB 434 “MC_CamClear” | 刪除一個凸輪盤中的所有插補(bǔ)點(diǎn) |
| FB 435 “MC_CamSectorAdd” | 插入一個新的插補(bǔ)點(diǎn)到凸輪盤中 |
| FB 436 “MC_CamInterpolate” | 修改凸輪盤的插補(bǔ)點(diǎn) |
| FB 439 “MC_SetCharacteristics” | 激活一個凸輪曲線作為液壓閥的特性曲線 |
表 2. 使用的 S7-Tech 功能塊
4.2.3 FB520的管腳及其定義（圖 13 及表 3）：
圖 13. FB 520 管腳定義
| 名稱 | 含義 |
| 輸入?yún)?shù) | |
| Axis | 液壓軸工藝DB號 |
| CamReference | 執(zhí)行測試時的參考凸輪盤的工藝DB號 |
| CamProfil | 最終要寫入的凸輪盤的工藝DB號 |
| Enable | 使能 |
| Mode | 執(zhí)行模式 |
| maxDistance | 執(zhí)行測試時的最大移動距離 |
| JogPos | 正向點(diǎn)動 |
| JogNeg | 負(fù)向點(diǎn)動 |
| JogVelocity | 點(diǎn)動速度 |
| 輸出參數(shù) | |
| Done | 測量完成 |
| Busy | 忙 |
| Error | 有錯誤 |
| ErrorID | 錯誤代碼 |
| ErrorSource | 錯誤源 |
| State | 當(dāng)前狀態(tài) |
| ActiveCam | 當(dāng)前執(zhí)行的凸輪盤的工藝DB號 |
表 3. FB 520 管腳定義
4.3 在OB1中調(diào)用FB520（圖 14）
圖 14. 在 OB1 中調(diào)用 FB 520
使用步驟：
4.4 FB 520 “GetCharacteristics” 的測量原理（圖 15）
圖 15. FB 520 的測量原理
4.5 FB 520 “GetCharacteristics” 補(bǔ)償曲線的寫入過程（圖 16）：
圖 16. 補(bǔ)償曲線的寫入過程
4.6 FB 520 “GetCharacteristics” 執(zhí)行時的基本步驟
4.7 FB 520 “GetCharacteristics” 的 42 種執(zhí)行狀態(tài)（圖 17）：
圖 17：FB 520 的42種執(zhí)行狀態(tài)（State）
5.執(zhí)行結(jié)果
在FB520執(zhí)行自動檢測之后，可以通過在線的方式察看測量出來的補(bǔ)償曲線，如圖 18：
圖 18. 在線察看測量出來的補(bǔ)償曲線
到這里為止，液壓伺服軸的補(bǔ)償曲線已經(jīng)建立，在 TCPU 中就可以使用其定位功能塊對液壓軸進(jìn)行控制了，控制器會自動使用補(bǔ)償曲線中的速度對應(yīng)關(guān)系調(diào)節(jié)輸出。有關(guān)更多液壓軸的使用請參考 TCPU 手冊s7_technology_manual_zh-CHS_zh-CHS.pdf 。手冊下載鏈接：
30119663
關(guān)鍵詞
TCPU, 液壓軸，液壓伺服系統(tǒng)，補(bǔ)償曲線
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