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1. 概述

ET200S 功能模塊主要包括四種類型：模塊1Count24V/100kHz, 1Count5V/500kHz, 1SSI 和 2 PULSE。本文主要針對初次使用 2 PULSE 功能模塊的用戶，介紹 2 PULSE 兩路脈沖輸出功能模塊的功能、配置及簡單編程。但是本文無法取代 ET200S 功能模塊手冊《ET 200S Technological Functions》。建議用戶通過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《ET 200S Technological Functions》，進(jìn)一步加深對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：6ES7 138-4DD00-0AB0

模板功能：該模塊可以產(chǎn)生脈沖信號對被控對象進(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延時模式。

模板主要屬性：輸出脈沖個數(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

DO：輸出信號

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    訂貨號    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

按照圖 3 通過網(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線。

打開 STEP7，在管理器中新建一個項目，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，其他配置過程不在詳細(xì)描述，如有關(guān)于 PN I/O 配置的問題請參閱相關(guān)手冊和說明，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/主站停機時輸出的狀態(tài)：可以選擇繼續(xù)工作、使用替代值等模式；

3. 通道編號 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. 時基：后面所有跟時間相關(guān)的參數(shù)都以該參數(shù)為時間單位；

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；

11. 小/脈沖時間；

12. 周期時間；

13. 通道編號 1；

將項目配置好后，存盤編譯并下載，參數(shù)配置隨即生效。

6. 編程

該模板跟很多其他的 ET200S 功能模板類似，都是通過外部 I/O 直接對模板進(jìn)行控制和反饋。ET200S 2 PULSE 模塊輸入/輸出分配詳見表 2，表 3：

控制信號（輸出）：

表 2 輸出地址分配

反饋信號（輸入）

表 3 輸入地址分配

為了便于對該模板地址中的位、字節(jié)、字等地址的讀寫，我們根據(jù)模板的硬件地址將需要的輸入/輸出地址通過程序映射到一個接口 DB 塊中，以后的操作都針對該 DB 塊中相應(yīng)的地址進(jìn)行讀寫即可（見圖 6）：

圖 6 項目程序

7. 模式說明及舉例

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一定時間的延遲后輸出一個給定脈沖寬度的脈沖輸出。時序請參見圖 7：

圖 7 脈沖輸出時序圖

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，選擇運行模式為 pulse output，時基為 1ms，DI 輸入功能為普通輸入，所以在運行的時候輸出將不參考硬件使能的狀態(tài)。啟動延時設(shè)為 1000ms。

通過圖 7 可以看出脈沖輸出模式需要在程序里面給定給兩個主要的數(shù)值：脈沖時間和接通延時時間，其中：

脈沖時間 = 給定數(shù)值 * 參數(shù)設(shè)定的時基

接通延時 = 延時系數(shù) * 0.1 * 參數(shù)設(shè)定的啟動延時

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)的值寫到相應(yīng)的地址中，在本例中數(shù)值為：

脈沖時間 = 2000 * 1ms= 2s

接通延時 = 10 * 0.1 * 1000ms = 1s

這時，當(dāng)激活軟件使能 DBX52.0 時，觀察 DB2.DBX0.1 會經(jīng)過 1s 的延時后輸出一個 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脈沖序列，用戶可以通過修改輸出值來修改脈沖序列的脈沖寬度，可以通過系數(shù)修改脈沖的周期。時序見圖 10

圖 10 脈寬調(diào)制（PWM）模式時序圖

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. 時基為 1ms；

4. DI 為普通輸入，不作為硬件使能；

5. 啟動延時為 1000ms；

6. 小脈沖寬度 10ms (調(diào)節(jié)脈沖寬度時，小不能小于此值)；

7. 脈沖周期時間為 1000ms；

脈寬調(diào)制(PWM)模式可以在程序里面給定給兩個主要的數(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，當(dāng)激活軟件使能 DBX52.0 時，觀察 DB2.DBX 0.1 將經(jīng)過 1s 的延時后輸出一個占空比為 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固定脈沖個數(shù)的脈沖串，用戶可以定義脈沖個數(shù)和修改脈沖周期時間。時序見圖：

圖 13 脈沖串輸出模式時序圖

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)與前面模式類似。

脈沖串輸出模式可以在程序里面給定給兩個主要的數(shù)值：脈沖個數(shù)和脈沖周期，其中：

脈沖個數(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

脈沖個數(shù) = 50

這時，當(dāng)激活軟件使能 DBX52.0 時，觀察 DB2.DBX 0.1 會經(jīng)過 1s 的延時后輸出 50 個周期為 200ms 的脈沖串。將該脈沖串接到計數(shù)功能模板的輸入做計數(shù)，可以由圖16 看到計數(shù)的結(jié)果為 50 個。要改變脈沖周期，直接修改 DB2.DBW 53 的系數(shù)值即可。

圖 16 脈沖串輸出模式計數(shù)測試結(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)做延時接通和延時關(guān)斷。時序見圖：

圖 17 On/Off-Delay 模式時序圖

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)中的運行模式更改為 on-/off-delay，并設(shè)定接通延時為 1000ms，其他參數(shù)與前面模式類似。

On/Off-Delay 模式可以在程序里面給定給兩個主要的數(shù)值：關(guān)斷延時時間和接通延時時間，其中：

關(guān)斷延時 = 給定數(shù)值 * 參數(shù)預(yù)設(shè)的時基

接通延時 = 接通延時系數(shù) * 0.1 * 參數(shù)預(yù)設(shè)的接通延時

通過變量表賦值：

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)的值寫到相應(yīng)的地址中，在本例中數(shù)值為：

關(guān)斷延時時間 = 1000 * 1ms = 1s

接通延時時間 = 10 * 0.1 * 1000ms = 1s

這時，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 1s 的延時后接通；當(dāng)數(shù)字量輸入斷開后，數(shù)字量輸出經(jīng)過 1s 的延時后斷開。

ET200S 2 PULSE有兩個通道脈沖輸出，本文只針對個通道進(jìn)行描述，第二通道的使用方法與通道相同，而且兩個通道可以獨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，請參見模塊手冊《ET 200S Technological Functions》。

ET200S 工藝功能 —— 1計數(shù)

1: ET200S 處理模塊 1Count24V/100kHz

1. 總覽

ET200S 計數(shù)模板主要有 4 種類型，1通道計數(shù) 24V/100kHz, 1通道計數(shù)5V/500kHz, 1SSI 和 2 路脈沖。本文使用一個簡單的案例來演示如何設(shè)置 ET200S 計數(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 計數(shù)模板主要有以下操作模式：

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

2) 測量模式：包括頻率測量、循環(huán)計數(shù)和速度測量。

3) 位置檢測：該模式是連續(xù)計數(shù)功能并在等時模式下可只作為一個輸入模板來使用。

本文作為一個例子主要闡述該模板在計數(shù)模式下和其它模式下（如測量模式）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 讀取來自ET200S 1 通道計數(shù)模板 24V/100kHz 的 24V 增量型編碼器計數(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：

? 一臺筆記本或 PG/PC

? 一個 CP5512

? 一個S7-300 PLC

? 一個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

連接的編碼器類型:

1) 24V 脈沖發(fā)生器(不帶方向信號)

2) 24V 脈沖發(fā)生器 (帶方向信號)

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

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

2) 系統(tǒng)配置和參數(shù)設(shè)置

在 STEP 7 中新建一個名為Latch_ET200S_1COUNT 的項目。插入一個 SIMATIC 300 站并命名為 1 COUNT。然后從硬件列表中選擇根據(jù)訂貨號和硬件安裝順序依次插入一個機架，CPU，ET200S 標(biāo)準(zhǔn)從站模塊和ET200S 1 通道計數(shù)模板（選擇1 通道24V/100kHz C 計數(shù)模板）。

圖. 3: 主站硬件配置

西門子6ES71531AA030xB5

ET200S1COUNT模塊參數(shù)配置見圖. 4.

圖. 4: 參數(shù)配置

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

輸入信號B* 的方向可以設(shè)置為正向或反向。

參數(shù) "計數(shù)類型"可以被設(shè)置為3種計數(shù)模式：連續(xù)計數(shù)，循環(huán)計數(shù)和單次計數(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 //打開軟件門

//寫控制接口

L DB1.DBD 0 //寫入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, 在計數(shù)模板的硬件配置中輸出接口參數(shù)為8個字節(jié) (PQB264 - PQB271)。在上述應(yīng)用中， 在 DB1 中的 8個字節(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, 在計數(shù)模板的硬件配置中輸入接口參數(shù)為8個字節(jié)（PIB264-PIB271）。 在上述應(yīng)用中，DB1 的8個字節(jié) (DB1.DBB8 to DB1.DBB15)用來向接口模板傳遞參數(shù)。

圖. 6: 接口參數(shù)反饋分配

6. 測試, 監(jiān)視和診斷

圖. 7: 變量表監(jiān)視

在 STEP 7中創(chuàng)建一個變量監(jiān)視來監(jiān)視編碼器測量值 DB1.DB  8。（反饋接口字節(jié)0~3），在變量監(jiān)視表中通過修改DB1.DBX  13.6(STS_C_UP) 和DB1.DBX 13.7(STS_C_DN)的值來修改計數(shù)方向。

7. 功能

7.1 控制計數(shù)輸入

通過軟件門控制

軟件門和硬件門 ("與" 邏輯)

7.2 門功能

軟件門: 通過用戶程序控制

當(dāng)使能軟件門的控制信號時, 在硬件配置中使用 "中斷計數(shù)" 并從裝載值啟動計數(shù)。當(dāng)軟件門停止后使能，當(dāng)計數(shù)停止時從計數(shù)值重新啟動計數(shù)。 

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

圖. 8: 使用硬件門

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

西門子DP現(xiàn)場總線 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