6AV66450AB010AX0

 6AV66450AB010AX0  6AV66450AB010AX0 今天在机器控制领域已经有些类似于过程控制领域的PID调节、工艺算法设计（套色、张力、称重、牵伸、放卷、收卷）等需要PLC具有**的算法设计和处理能力，例如:B&R的PCC就可以采用C,C++编程，这对于复杂算法设计更为容易，而Bachmann的PLC则可以基于C,C++,Java编程，SoftPLC的SoftPLC则也可以基于Java编程。

S7-300C集成频率测量功能, 以314C 为例, 集成4 路完全独立**高2.5KHZ 的脉冲输出。在本例中将介绍S7-300C 中集成的脉宽调制功能及作业功能。

2示例系统的体系结构

图1 本例中选用一个S7-300 CPU314C-2DP, 并插入MMC 卡

3 本例所用的设备

3.1所用软件
STEP7 V5.4
3.2所用硬件
1、一个S7-300 CPU314C-2DP
2、带有CP5611 的 Field PG 710
3、512K MMC 卡

4 组态脉冲输出参数
打开STEP7，新建一个项目，名称为pwm（图2），接着在项目中插入一个S7-300 站（图3）。打开硬件组态，依次插入机架和CPU314C-2DP，双击子槽2.4“Count”进入组态画面（图4）。

图2 新建项目

图3插入S7-300站

图4 插入CPU314C-2DP后双击“Count”打开组态画面

4.1 操作模式
脉宽调制选“Pulse-width modulation”

图5 操作模式

4.2 操作参数的设置
1、输出格式分为Per mil 或S7 analog
Per mil格式：Pulse duration＝Outp_val/1000*Period duration
S7 analog格式：Pulse duration＝Outp_val/27648 * Period duration
其中，Pulse duration 是实际输出脉冲时间，Period duration 是脉冲周期时间，Outp_val 是SFB49 中的一个变量, 可以在程序中随时修改脉冲宽度。S7 analog格式适合S7 模拟量转化成脉冲输出。
2、时基可以选择1ms 或0.1ms. Period **小为0.4ms 所以**输出频率为2.5kHz。

图6 操作参数

4.3 硬件门和中断设置
1、硬件门－用模块所带输入点触发脉冲输出，相比软件门，硬件门用于更**的要求。
2、产生中断调用OB40 (必须在basic parameters 选择中断或诊断+中断)可选择:硬件门开中断。

图7 基本参数选择中断

图8 硬件门和中断

5 接线
示例使用的是通道0，参考下面的针脚定义接线。（注意：如果通道激活了脉宽调制功能，那么该通道的第二个输入点不能用来接其他输入信号，**也不要接线。如示例中DI+0.1点就是如此。）

图9 针脚分配

6 编程
在编程界面左侧的库文件中找到系统函数块SFB49，并在OB1中调用。

图10 功能块所在位置

图11 程序

图12 "Count"子槽的地址

本例中在硬件组态时，设置的脉冲周期为1 秒，脉冲宽度为500/1000*1S=0.5S 当M1.1 为1 时输出脉冲，M1.2 为1 时，周期时间改变为2S,这时脉冲宽度变为500/1000*2S=1S.如果CPU 掉电，则恢复在硬件组态里的值，周期时间为1 秒。

更多关于CPU31xC的技术功能的信息请参考“SIMATIC S7-300 CPU31xC技术功能操作手册”下载链接：

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关键词
S7-300C、脉宽调制ET200S 1 步进模板使用入门

ET200S 1 5V/204KHz 步进模板入门

1. 模板介绍

1.1 总览
ET200S 1 步进模板输出脉冲来控制步进电机 ，输出脉冲的数量决定步进电机的运动距离，输出脉冲的频率决定步进电机的速度。
模板订货号: 6ES7138-4DC00-0AB0

1.2 模板参数


图. 1: 步进电机模板

• 1 通道，可控制1个步进电机
• 数字量输入的参考点开关
• 外部停止或者外部脉冲使能数字输入
• 脉冲和方向信号时RS422的差分输出模式
• **输出频率: 204kHZ
• **脉冲数: 1048575
• 4 LED 状态指示灯
• 2 操作模式：寻找参考点和增量模式

2. 模板接线


图. 2: 步进模板接线图

• 端子1和5：脉冲差分信号
• 端子4和8：差分输出的方向信号
• 端子2和3：外部停止或者外部脉冲使能数字量输入ID。(功能选择见 4.2 )
• 端子6和7：数字量输入参考点开关

3. 硬件配置
步进模板可以安装在ET 200S接口模板或者 ET200S CPU后面。
本文使用 IM151-7 CPU 为例。

表 1: 软件和硬件配置


图. 3: ET200S 站的配置图

4. 硬件和参数设置

4.1 硬件配置
1) 根据图. 2 和图. 3完成ET200S的接线
2) 打开STEP7，创建一个新项目，并插入一个S7-300站
3) 从硬件目录中选择IM151-7 CPU直接拖拽到站配置窗口

图. 4: 插入IM151-7 CPU

4) 依次在4槽和5槽插入电源模板 PM-E DC24 和步进模块

图. 5: 硬件配置

4.2 模板参数配置


图. 6: 步进模块参数接口

4.2.1 模板参数说明
1) 组诊断：组诊断
2) 基准频率：基准频率，以Hz为单位，标识Fb
3) 增益 n: 增益系数 n，值范围 1-255. 此增益系数决定启动/停止频率 Fss，并且计算公式为： Fss=Fb×n
4) 时间 i: 时间系数 i, 值范围 1-255. 该时间系数以Hz/ms决定加速和减速，计算公式为: a = Fb ×R / (i×0.128 ms)
5)功能 DI: 数字量输入DI 功能可选，可以被组态为外部脉冲输入或者外部停止信号，缺省是外部脉冲且已使能。
6) 外部 Stop, 限位 Stop: 外部 stop, 信号类型停止开关. 接触器触点是常闭信号，以确保该接触器信号，缺省是读取常闭信号。

4.2.2 本文所例参数设置如下
本例参数配置见图. 6.
1) 没有激活组诊断
2) 基准频率 4Hz
3) 乘法系数 1, 启动/停止频率 4Hz
4) 时间系数 1, 加速/ 减速 31.25 Hz/ms
5) 使能外部输入脉冲
6) 外部输入停止和限位信号为常闭类型

5. 编程

5.1 模板输入/输出地址分配
与其它ET200S功能块类似，1STEP步进模板也通过直接读写I/O地址来对模板进行控制和访问的。
反馈信号 (输入), 占用 8 字节. 如表 2 输入地址分配所示。
控制信号 (输出), 占用 8 字节. 如表 3 输出地址分配所示。
有关输入和输出变量分配的详细信息请参阅 ET200S 位置控制和操作手册。链接如下:
/cs/document/9260790?caller=view&lc=en-WW


表 2: 输入地址分配


表 3: 输出地址分配

5.2 项目例程
为了更好的实现按位，字节或字对模板进行读写，在梯形图中使用MOVE指令接收输入数据PIB272-PIB279 到MB10-MB17发送MB20-MB27到PQB272-PQB279，对1STEP模板的读写访问均通过MB地址来进行。 
1STEP模板地址分配见图. 5 


图. 7: 例程编程

6. 模式描述和举例

6.1 Search-for-reference-point 模式
通过执行search-for-reference-point 模式来同步轴, 即.在机械零位和电气零位之间创建连接关系。 

6.1.1 Search-for-reference-point 模式
Mode=1
参考点按照常开信号访问
搜寻参考点输出频率 Fss 和 Fa。
Fss 启动停止频率，见章节 4.2.1相关描述。
Fa 输出频率: Fa = Fb ×G × R
Fb: 基准频率. 在1STEP 模板参数中设置。 见章节 4.2.1相关描述。
增益 G: 增益系数 G. 值范围: 1-255, 参见模板输出地址字节: 0。
减少 R：减少系数 R. 模板输出地址字节4的第7位信号，参见表 3.模板输出地址4.7=0, R=1. 模板输出地址 4.7=0, R=0.1.


图. 8: 搜寻参考点

6.1.2 search-for-reference-point模式例程
本例模式见图. 8, viz. 搜寻 CW 方向.

1. 通过变量表写输出控制变量：
    
   图. 9: 参考点模式控制变量
   
   1) M24.0=1 search-for-reference-point 模式 = 1
   2) M25.0=1, M25.1=1: 因为之前的模板参数配置中的限位开关是常闭输入模式，在软件限位信号触发前为信号输入参见章节 4.2.2.
   3) M25.2=0: 没有激活软件脉冲使能信号，因之前的模板参数配置中DI已经作为外部脉冲信号使能，内部软件脉冲使能信号在此时不会使用，参见章节 4.2.2.
   4) 置位M24.2, 然后复位M24.4 (下降沿有效), 启动search-for-reference-point模式. 输出脉冲频率为 Fa.
   5) MB20=1, M24.7=0: 增益系数 G = 1, 减少系数 R = 1, 频率 ：
   Fa = Fb ×G × R=4Hz×1×1=4Hz。
    
2. 通过变量表读输入状态：
   
   图. 10: 参考点模式变量表
   
   1) M15.2=1: 触发外部脉冲使能信号
   2) M15.0 = 1: 驱动使能
   3) 之后 search-for-reference point启动,  M14.0=1 位置被激活,  M15.7=1 位置被执行. 等待参考点开关信号 M15.1.
   4) M15.1=1: 参考点信号到达, 寻找参考点已完成 M14.4=1,同步操作完成, M14.2=1,位置到达, M15.3=1, 寻找参考点结束。

6.2 增量模式
增量模式是 1STEP 的主要操作模式. 该操作模式可控制步进电机移动按照设定速度移动到一个指定位置。

6.2.1 增量模式描述
Mode=0
输出脉冲的数量决定步进电机的移动距离，**值脉冲值为 1048575.
输出脉冲频率决定步进电机速度。
在增量模式下输出频率: Fss, Fa
方向信号作为启动信号。

注意： 步进电机实际位移取决于脉冲数实际速度取决于脉冲频率，这不是在1STEP模板中设置的。

6.2.2 增量模式例程

1. 通过变量表写输出控制信号:
   
   图. 11: 在增量模式下的控制变量
   
   1) M24.0=0 增量模式 = 0
   2) M25.0=1、M25.1=1: 因之前的已经配置中限位开关信号为常闭输入模式，在软件限位信号触发前为信号输入参见章节 4.2.2。
   3) MB20=1, M24.7=0:增益系数 G = 1, 减少系数 R = 1, 输出频率Fa 
   Fa = Fb ×G × R=4Hz×1×1=4Hz.
   4) 脉冲输出数: 通过MB21-23的20 个位信号来存储脉冲数 ,**值为 0xFFFFF=1048575
   MB21 输出脉冲数 (位 16 到位19)
   MB22 输出脉冲数 (位 8 到位15)
    MB23 输出脉冲数 (位 0 到位 7)
   MB21的位 20 到位 23 没有使用
   本例中，分配的值为 0 x 100,即. 256 个脉冲。
   5) 置位 M24.4, 之后复位 M24.4 (下降沿有效), 启动增量模式 触发CW方向信号开始运动。
2. 通过变量表读输入信号:
   
   图. 12: 增量模式变量表
   
   1）增量模式启动后，M14.0=1位置任务被激活，M15.7=1位置被执行。 
   2） MD10 显示剩余脉冲，如图. 12, 220 个脉冲尚未发出。
   3） MD10=0: 脉冲发送完成, 置位 M14.0 和M15.7, 位置到达 M14.2=1 . 增量模式输出完成。

本文介绍步进模板 ET200S 1STEP 的基本操作。有关该模板操作，诊断和技术参数的详细信息, 请参阅手册 "ET 200S 位置操作指令".描述

PC 站通过以太网连接控制器（比如 S7-300 站），并使用 OPC 服务器访问 S7 - 300 站的过程数据。如果 PC 机中没有安装组态工具 NCM 和 STEP 7 软件，仅仅 SIMATIC NET 软件可用，那么 PC 站的组态只能在其他机器 ( 安装 STEP 7 或 NCM PC ) 或者西门子编程器上进行组态。

注意
下图描述的是 PC 站的下载过程。

图 01

PC 站设置
需要在 PC 站上做以下设置，然后通过 OPC 服务器访问 S7 - 300 站。
 

序号	步骤
1	在 PC 站的 Windows 网络设置中，打开 LAN (局域网) 的属性对话框，修改 IP 地址和子网掩码。IP 地址和子网掩码在以后 STEP 7 中的 PC 站组态中将用到。 图 02
2	打开站组态编辑器，定义 PC 站的名称，并与 STEP 7 或 NCM 中组态的 PC 站名相匹配，然后添加所需要的模块。 以下的模块在例子中使用到： “ OPC Server”在插槽1 “IE General”在插槽2 图 03
3	打开配置控制台 (菜单中Start  >  SIMATIC  >  SIMATIC NET  >  Set PC station)，检查网卡模块的模式设置为“Configured mode”。 图 04

在第二台 PC 机或者西门子编程器上组态 PC 站
根据站组态编辑器设置，在第二台 PC 机或西门子编程器的 STEP 7 中组态 PC 站。                                                                                                        过程如下：
 

序号	步骤
1	将西门子编程器作为 PC 站连接到相同的工业以太网网段。
2	在 SIMATIC Manager 中打开包含 S7 站组态的 STEP 7项目。 在符号表中，可以添加所需标签的符号名。 在例子中，“Clock Byte”定义为时钟标记字节 MB10。 图 05
3	在 SIMATIC Manager 中，增加 SIMATIC PC 站 (Insert > Station) ，作为下载条件，需要修改 PC 站的名称，以便和站组态编辑器中 PC 站的设置匹配。 图 06
4	打开 PC 站的硬件组态，在机架中插入“OPC Server”和“IE General”模块。作为下载条件，机架中模块的位置需要和站组态编辑器中 PC 站的设置匹配。 图 07 双击机架中的“IE General”模块，打开“IE General”的属性对话框。
5	在“IE General”的属性对话框中，点击“Properties”按钮打开“Properties - Ethernet interface IE General”对话框，设置 IP 地址和子网掩码。 图 08
6	输入的 IP 地址和子网掩码已经在 PC 站的 Windows 网络设置中的 LAN（局域网）中设置过。 点击“OK”关闭对话框。 图 09
7	作为下载条件，需要编译和保存 PC 站的硬件组态。
8	在 SIMATIC Manager 中打开 NetPro (菜单中Options > Configure Network) 。
9	在 NetPro 中插入 S7 连接，用于建立 SIMATIC PC 站和 S7 站的数据通讯。 图 10
10	如果想用 OPC 服务器访问 S7 站的符号表，在 NetPro 中双击 PC 站上 OPC 服务器，然后打开 OPC 服务器的属性对话框。 在 OPC 服务器的属性对话框中选择“S7”标签，使能“Use Symbols > All”的功能。 点击“OK”关闭对话框。 图 11
11	在 NetPro 中打开“Set PG/PC Interface”的对话框 (菜单中Tools > Set PG/PC Interface...)。在“Interface Parameter Assignment Used”中选择“TCP/IP -> Network card”栏。 图 12
12	标记 SIMATIC PC 站，编译和保存组态，然后从编程器下载组态到 PC 站。 图 13

用 OPC Scout 测试组态
OPC Scout 是一个 OPC 客户机，随 SIMATIC NET 软件一起提供。

启动 OPC Scout （菜单中Start > SIMATIC -> SIMATIC NET -> OPC Scout）。

当组态设置成功，并下载到 PC 站，将可以访问 S7 站的符号表，例子中显示符号。