西门子6ES72231BM220XA8

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SIEMENS西门子上海朕锌电气设备有限公司

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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
• 脉冲和方向时RS422的差分输出
• 大输出: 204kHZ
• 大脉冲数: 1048575
• 4 LED 状态指示灯
• 2 操作：寻找参考点和量

2. 模板接线


图. 2: 步进模板接线图

• 端子1和5：脉冲差分
• 端子4和8：差分输出的方向
• 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: 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: IM151-7 CPU

4) 依次在4槽和5槽电源模板 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：基准，以Hz为单位，标识Fb
3) 益 n: 益系数 n，值范围 1-255. 此益系数决定启动/停止 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，缺省是外部脉冲且已使能。
6) 外部 Stop, 限位 Stop: 外部 stop, 类型停止开关. 器触点是常闭，以确保该器，缺省是读取常闭。

4.2.2 本文所例参数设置如下
本例参数配置见图. 6.
1) 没有组诊断
2) 基准 4Hz
3) 乘法系数 1, 启动/停止 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 (输入), 占用 8 字节. 如表 2 输入地址分配所示。
控制 (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. 描述和举例

6.1 Search-for-reference-point 
通过执行search-for-reference-point 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 
Mode=1
参考点按照常开访问
搜寻参考点输出 Fss 和 Fa。
Fss 启动停止，见章节 4.2.1相关描述。
Fa 输出: Fa = Fb ×G × R
Fb: 基准. 在1STEP 模板参数中设置。 见章节 4.2.1相关描述。
益 G: 益系数 G. 值范围: 1-255, 参见模板输出地址字节: 0。
 R：系数 R. 模板输出地址字节4的第7位，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例程
本例见图. 8, viz. 搜寻 CW 方向.

1. 通过变量表写输出控制变量：
    
   图. 9: 参考点控制变量
   
   1) M24.0=1 search-for-reference-point = 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，在限位触发前为输入参见章节 4.2.2.
   3) M25.2=0: 没有脉冲使能，因之前的模板参数配置中DI已经作为外部脉冲使能，内部脉冲使能在此时不会使用，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. 输出脉冲为 Fa.
   5) MB20=1, M24.7=0: 益系数 G = 1, 系数 R = 1, ：
   Fa = Fb ×G × R=4Hz×1×1=4Hz。
    
2. 通过变量表读输入状态：
   
   图. 10: 参考点变量表
   
   1) M15.2=1: 触发外部脉冲使能
   2) M15.0 = 1: 驱动使能
   3) 之后 search-for-reference point启动,  M14.0=1 位置被,  M15.7=1 位置被执行. 等待参考点开关 M15.1.
   4) M15.1=1: 参考点到达, 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 量
量是 1STEP 的主要操作. 该操作可控制步进电机按照设定速度到一个位置。

6.2.1 量描述
Mode=0
输出脉冲的数量决定步进电机的距离，大值脉冲值为 1048575.
输出脉冲决定步进电机速度。
在量下输出: Fss, Fa
方向作为启动。

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，这不是在1STEP模板中设置的。

6.2.2 量例程

1. 通过变量表写输出控制:
   
   图. 11: 在量下的控制变量
   
   1) M24.0=0 量 = 0
   2) M25.0=1、M25.1=1: 因之前的已经配置中限位开关为常闭输入，在限位触发前为输入参见章节 4.2.2。
   3) MB20=1, M24.7=0:益系数 G = 1, 系数 R = 1, 输出Fa 
   Fa = Fb ×G × R=4Hz×1×1=4Hz.
   4) 脉冲输出数: 通过MB21-23的20 个位来存储脉冲数 ,大值为 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), 启动量 触发CW方向开始运动。
2. 通过变量表读输入: