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1. 概述

ET200S 功能模塊主要包括四種類(lèi)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(hù)，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(hù)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：

名稱(chēng)    訂貨號(hào)    數(shù)量

CPU 315-2 PN/DP    6ES7 315-2EH13-0AB0    1

IM151-3 PN 接口模塊    6ES7 151-3BA20-0AB0    1

PM-E 電源管理模塊    6ES7 138-4CA01-0AA0    1

2 PULSE 脈沖數(shù)出模塊    6ES7 138-4DD00-0AB0    1

1 Count 24V/100kHz    6ES7 138-4DA04-0AB0    1

STEP7 V5.4 SP5    6ES7 810-4CC08-0YA7    1

1 Count 24V/100kHz    6ES7 138-4DA04-0AB0    1

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. 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(pán)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(lèi)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(hù)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. 小脈沖寬度 10ms (調(diào)節(jié)脈沖寬度時(shí)，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(hù)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(lèi)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(lèi)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：

圖 19 On/Off-Delay 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：

關(guān)斷延時(shí)時(shí)間 = 1000 * 1ms = 1s

接通延時(shí)時(shí)間 = 10 * 0.1 * 1000ms = 1s

這時(shí)，激活軟件使能 DBX52.0 后，觀察輸入狀態(tài) DB2.DBX 0.2 和輸出狀態(tài) DB2.DBX 0.1，當(dāng)數(shù)字量輸入接通后，數(shù)字量輸出經(jīng)過(guò) 1s 的延時(shí)后接通；當(dāng)數(shù)字量輸入斷開(kāi)后，數(shù)字量輸出經(jīng)過(guò) 1s 的延時(shí)后斷開(kāi)。

ET200S 2 PULSE有兩個(gè)通道脈沖輸出，本文只針對(duì)個(gè)通道進(jìn)行描述，第二通道的使用方法與通道相同，而且兩個(gè)通道可以獨(dú)立使用不同的操作模式，互不干擾。如要了解更多關(guān)于此模塊的使用方法、診斷方法、技術(shù)參數(shù)等內(nèi)容，請(qǐng)參見(jiàn)模塊手冊(cè)《ET 200S Technological Functions》。

ET200S 工藝功能 —— 1計(jì)數(shù)

1: ET200S 處理模塊 1Count24V/100kHz

1. 總覽

ET200S 計(jì)數(shù)模板主要有 4 種類(lèi)型，1通道計(jì)數(shù) 24V/100kHz, 1通道計(jì)數(shù)5V/500kHz, 1SSI 和 2 路脈沖。本文使用一個(gè)簡(jiǎn)單的案例來(lái)演示如何設(shè)置 ET200S 計(jì)數(shù)模板的這些功能應(yīng)用，包括相關(guān)軟件和硬件的應(yīng)用、操作和調(diào)試。

1 通道24V/100kHz 計(jì)數(shù)模板主要有以下操作模式：

1) 計(jì)數(shù)模式：包括連續(xù)計(jì)數(shù)，循環(huán)計(jì)數(shù)和單次計(jì)數(shù)。

2) 測(cè)量模式：包括頻率測(cè)量、循環(huán)計(jì)數(shù)和速度測(cè)量。

3) 位置檢測(cè)：該模式是連續(xù)計(jì)數(shù)功能并在等時(shí)模式下可只作為一個(gè)輸入模板來(lái)使用。

本文作為一個(gè)例子主要闡述該模板在計(jì)數(shù)模式下和其它模式下（如測(cè)量模式）的應(yīng)用。

2. 系統(tǒng)硬件架構(gòu)

圖. 1: 系統(tǒng)硬件架構(gòu)

本例中,  S7-300 PLC 讀取來(lái)自ET200S 1 通道計(jì)數(shù)模板 24V/100kHz 的 24V 增量型編碼器計(jì)數(shù)值并監(jiān)視旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。

圖. 1是本例的系統(tǒng)配置，包含以下硬件：

? 一臺(tái)筆記本或 PG/PC

? 一個(gè) CP5512

? 一個(gè)S7-300 PLC

? 一個(gè)ET200S 系統(tǒng)

3. 硬件和軟件要求

表 3-1: 硬件訂貨清單

表 3-2: 軟件訂貨清單

4. 硬件安裝及接線

連接的編碼器類(lèi)型:

1) 24V 脈沖發(fā)生器(不帶方向信號(hào))

2) 24V 脈沖發(fā)生器 (帶方向信號(hào))

3) 24V 增量型編碼器

圖. 2: 連接編碼器

5. 系統(tǒng)組態(tài)和參數(shù)設(shè)置

1)硬件配置

連接圖可參照?qǐng)D. 1: 硬件配置圖。ET200S 的從站連接到作為 DP 主站 S7-300 PLC，并按照?qǐng)D. 2: 接線圖將 24V 增量型編碼器連接到ET200 1 通道 24V/100kHz 計(jì)數(shù)模板。

2) 系統(tǒng)配置和參數(shù)設(shè)置

在 STEP 7 中新建一個(gè)名為L(zhǎng)atch_ET200S_1COUNT 的項(xiàng)目。插入一個(gè) SIMATIC 300 站并命名為 1 COUNT。然后從硬件列表中選擇根據(jù)訂貨號(hào)和硬件安裝順序依次插入一個(gè)機(jī)架，CPU，ET200S 標(biāo)準(zhǔn)從站模塊和ET200S 1 通道計(jì)數(shù)模板（選擇1 通道24V/100kHz C 計(jì)數(shù)模板）。

圖. 3: 主站硬件配置

西門(mén)子6ES71531AA030xB5

ET200S1COUNT模塊參數(shù)配置見(jiàn)圖. 4.

圖. 4: 參數(shù)配置

要根據(jù)編碼器類(lèi)型選擇使用A*B* 還是A* B* DI，此處選擇PNP類(lèi)型的24V增量型編碼器。

輸入信號(hào)B* 的方向可以設(shè)置為正向或反向。

參數(shù) "計(jì)數(shù)類(lèi)型"可以被設(shè)置為3種計(jì)數(shù)模式：連續(xù)計(jì)數(shù)，循環(huán)計(jì)數(shù)和單次計(jì)數(shù)。

其它參數(shù)可以使用缺省值。

3) 程序

主循環(huán)OB1:

//預(yù)設(shè)

L 0 // 刪除控制位

T DB1.DBD 0

T DB1.DBD 4

SET

S DB1.DBX4.0 //打開(kāi)軟件門(mén)

//寫(xiě)控制接口

L DB1.DBD 0 //寫(xiě)入8位到1SSI 模板

T PQD 264

L DB1.DBD 4 //輸出起始地址

T PQD 268

// 讀反饋接口

L PID 264 //從1SSI模板讀 8 位

T DB1.DBD 8

L PID 268 //輸入起始地址

T DB1.DBD 12

如圖. 5所示, 在計(jì)數(shù)模板的硬件配置中輸出接口參數(shù)為8個(gè)字節(jié) (PQB264 - PQB271)。在上述應(yīng)用中， 在 DB1 中的 8個(gè)字節(jié) (DB1.DBB0 to DB1.DBB7)被用于控制接口的參數(shù)分配。

圖. 5: 控制接口的參數(shù)分配

如圖. 6所示, 在計(jì)數(shù)模板的硬件配置中輸入接口參數(shù)為8個(gè)字節(jié)（PIB264-PIB271）。 在上述應(yīng)用中，DB1 的8個(gè)字節(jié) (DB1.DBB8 to DB1.DBB15)用來(lái)向接口模板傳遞參數(shù)。

圖. 6: 接口參數(shù)反饋分配

6. 測(cè)試, 監(jiān)視和診斷

圖. 7: 變量表監(jiān)視

在 STEP 7中創(chuàng)建一個(gè)變量監(jiān)視來(lái)監(jiān)視編碼器測(cè)量值 DB1.DB  8。（反饋接口字節(jié)0~3），在變量監(jiān)視表中通過(guò)修改DB1.DBX  13.6(STS_C_UP) 和DB1.DBX 13.7(STS_C_DN)的值來(lái)修改計(jì)數(shù)方向。

7. 功能

7.1 控制計(jì)數(shù)輸入

通過(guò)軟件門(mén)控制

軟件門(mén)和硬件門(mén) ("與" 邏輯)

7.2 門(mén)功能

軟件門(mén): 通過(guò)用戶(hù)程序控制

當(dāng)使能軟件門(mén)的控制信號(hào)時(shí), 在硬件配置中使用 "中斷計(jì)數(shù)" 并從裝載值啟動(dòng)計(jì)數(shù)。當(dāng)軟件門(mén)停止后使能，當(dāng)計(jì)數(shù)停止時(shí)從計(jì)數(shù)值重新啟動(dòng)計(jì)數(shù)。 

在參數(shù)配置中是使用 "t終止計(jì)數(shù)"從裝載值啟動(dòng)計(jì)數(shù)，當(dāng)軟件夢(mèng)停止后使能，從裝載值重新計(jì)數(shù)。

圖. 8: 使用硬件門(mén)

硬件門(mén)：硬件門(mén)使能之后，通過(guò)硬件輸入信號(hào)控制，功能與軟件門(mén)相同。前提是“硬件門(mén)”參數(shù)在圖. 8的“DI功能"中已經(jīng)設(shè)置。

西門(mén)子DP現(xiàn)場(chǎng)總線 6XV1830-0EH10

6XV1830-3EH10 PROFIBUS 拖纜

6XV1830-3EH10 Profibus DP 軟電纜

6XV1830-0EH10 profibus總線電纜

6XV1830-0EH10 Profibus DP 電纜

6XV1840-2AH10 profibus總線電纜

6XV1830-3EH10 profibus總線電纜

6XV1830-5FH10 Profibus PA 電纜

6XV1850-0AH10 工業(yè)以太網(wǎng)電纜