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西門子6ES72231BM220XA8

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SIEMENS西門子上海朕鋅電氣設(shè)備有限公司

：鐘濤
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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(lái)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(dòng)距離，輸出脈沖的決定步進(jìn)電機(jī)的速度。
模板訂貨號(hào): 6ES7138-4DC00-0AB0

1.2 模板參數(shù)


圖. 1: 步進(jìn)電機(jī)模板

• 1 通道，可控制1個(gè)步進(jìn)電機(jī)
• 數(shù)字量輸入的參考點(diǎn)開關(guān)
• 外部停止或者外部脈沖使能數(shù)字輸入
• 脈沖和方向時(shí)RS422的差分輸出
• 大輸出: 204kHZ
• 大脈沖數(shù): 1048575
• 4 LED 狀態(tài)指示燈
• 2 操作：尋找參考點(diǎn)和量

2. 模板接線


圖. 2: 步進(jìn)模板接線圖

• 端子1和5：脈沖差分
• 端子4和8：差分輸出的方向
• 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(diǎn)開關(guān)

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: 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(gè)新項(xiàng)目，并一個(gè)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: IM151-7 CPU

4) 依次在4槽和5槽電源模板 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(shuō)明
1) 組診斷：組診斷
2) 基準(zhǔn)：基準(zhǔn)，以Hz為單位，標(biāo)識(shí)Fb
3) 益 n: 益系數(shù) n，值范圍 1-255. 此益系數(shù)決定啟動(dòng)/停止 Fss，并且計(jì)算公式為： Fss=Fb×n
4) 時(shí)間 i: 時(shí)間系數(shù) i, 值范圍 1-255. 該時(shí)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，缺省是外部脈沖且已使能。
6) 外部 Stop, 限位 Stop: 外部 stop, 類型停止開關(guān). 器觸點(diǎn)是常閉，以確保該器，缺省是讀取常閉。

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) 沒有組診斷
2) 基準(zhǔn) 4Hz
3) 乘法系數(shù) 1, 啟動(dòng)/停止 4Hz
4) 時(shí)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(guò)直接讀寫I/O地址來(lái)對(duì)模板進(jìn)行控制和訪問的。
反饋 (輸入), 占用 8 字節(jié). 如表 2 輸入地址分配所示。
控制 (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(qǐng)參閱 ET200S 位置控制和操作手冊(cè)。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(duì)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(duì)1STEP模板的讀寫訪問均通過(guò)MB地址來(lái)進(jìn)行。 
1STEP模板地址分配見圖. 5 


圖. 7: 例程編程

6. 描述和舉例

6.1 Search-for-reference-point 
通過(guò)執(zhí)行search-for-reference-point 來(lái)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 
Mode=1
參考點(diǎn)按照常開訪問
搜尋參考點(diǎn)輸出 Fss 和 Fa。
Fss 啟動(dòng)停止，見章節(jié) 4.2.1相關(guān)描述。
Fa 輸出: Fa = Fb ×G × R
Fb: 基準(zhǔn). 在1STEP 模板參數(shù)中設(shè)置。 見章節(jié) 4.2.1相關(guān)描述。
益 G: 益系數(shù) G. 值范圍: 1-255, 參見模板輸出地址字節(jié): 0。
 R：系數(shù) R. 模板輸出地址字節(jié)4的第7位，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例程
本例見圖. 8, viz. 搜尋 CW 方向.

1. 通過(guò)變量表寫輸出控制變量：
    
   圖. 9: 參考點(diǎn)控制變量
   
   1) M24.0=1 search-for-reference-point = 1
   2) M25.0=1, M25.1=1: 因?yàn)橹暗哪０鍏?shù)配置中的限位開關(guān)是常閉輸入，在限位觸發(fā)前為輸入?yún)⒁娬鹿?jié) 4.2.2.
   3) M25.2=0: 沒有脈沖使能，因之前的模板參數(shù)配置中DI已經(jīng)作為外部脈沖使能，內(nèi)部脈沖使能在此時(shí)不會(huì)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(dòng)search-for-reference-point. 輸出脈沖為 Fa.
   5) MB20=1, M24.7=0: 益系數(shù) G = 1, 系數(shù) R = 1, ：
   Fa = Fb ×G × R=4Hz×1×1=4Hz。
    
2. 通過(guò)變量表讀輸入狀態(tài)：
   
   圖. 10: 參考點(diǎn)變量表
   
   1) M15.2=1: 觸發(fā)外部脈沖使能
   2) M15.0 = 1: 驅(qū)動(dòng)使能
   3) 之后 search-for-reference point啟動(dòng),  M14.0=1 位置被,  M15.7=1 位置被執(zhí)行. 等待參考點(diǎn)開關(guān) M15.1.
   4) M15.1=1: 參考點(diǎn)到達(dá), 尋找參考點(diǎn)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(diǎn)結(jié)束。

6.2 量
量是 1STEP 的主要操作. 該操作可控制步進(jìn)電機(jī)按照設(shè)定速度到一個(gè)位置。

6.2.1 量描述
Mode=0
輸出脈沖的數(shù)量決定步進(jìn)電機(jī)的距離，大值脈沖值為 1048575.
輸出脈沖決定步進(jìn)電機(jī)速度。
在量下輸出: Fss, Fa
方向作為啟動(dòng)。

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，這不是在1STEP模板中設(shè)置的。

6.2.2 量例程

1. 通過(guò)變量表寫輸出控制:
   
   圖. 11: 在量下的控制變量
   
   1) M24.0=0 量 = 0
   2) M25.0=1、M25.1=1: 因之前的已經(jīng)配置中限位開關(guān)為常閉輸入，在限位觸發(fā)前為輸入?yún)⒁娬鹿?jié) 4.2.2。
   3) MB20=1, M24.7=0:益系數(shù) G = 1, 系數(shù) R = 1, 輸出Fa 
   Fa = Fb ×G × R=4Hz×1×1=4Hz.
   4) 脈沖輸出數(shù): 通過(guò)MB21-23的20 個(gè)位來(lái)存儲(chǔ)脈沖數(shù) ,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(gè)脈沖。
   5) 置位 M24.4, 之后復(fù)位 M24.4 (下降沿有效), 啟動(dòng)量 觸發(fā)CW方向開始運(yùn)動(dòng)。
2. 通過(guò)變量表讀輸入: