潮州地区西门子模块代理商

ET 200AL 的 IO-Link 主站

CM IO‑Link

IO-Link 主站模块作为串行通信模块，具有四个端口（通道），符合 IO-Link 规范 V1.1

通过自动数据恢复功能，无需对 IO-Link 设备进行工程组态，即可方便地更换设备

可将多达 4 个 IO-Link 设备连接到每个 IO-Link 主站模块。

支持 IO‑Link Port Class B

数据传输速率为 COM1 (4.8 kBd)、COM2 (38.4 kBd)、COM3 (230.4 kBd)，自动调整至设备支持的数据传输速率

优势：可直接在机器所在的现场区域方便地将传感器和按钮头连接到 I/O。

IO‑Link I/O 模块

IO‑Link，数字量输入模块

DI 8 x 24 V DC, 8 x M8

DI 16 x 24 V DC, 8 x M12

IO‑Link，数字量输出模块

DQ 8 x 24 V DC/2 A, 8 x M12

IO-Link，数字输入/输出模块

DIQ 4+DQ 4 x 24 V DC/0.5 A, 8 x M8

DIQ 16 x 24 V DC/0.5 A, 8 x M12

任务

某设备上有1套步进驱动系统，步进驱动器的型号为SH-XXXXXMa，采用某的步进电动机，其型号为1XXXX1，是两相四线直流24V步进电动机，按下启动按钮SB1后，要求电机能够按下图的频率和脉冲数运行，运行完毕后指示灯闪烁。

1、所需主要软硬件配置

a.1套STEP 7-MicroWIN SMART V2.3；

b.1台步进电动机的型号为1XXXX1；

c.1台步进驱动器的型号为SH-XXXXXMa；

d.1台CPU ST20。

2、硬件接线

某牌的步进电机型号是1XXXX1，这种型号的步进电动机的出线接线图如下图所示。

PLC与步进电动机、步进驱动器的接线。步进驱动器有共阴和共阳两种接法，这与控制信号有关系，通常西门子PLC输出信号是+24V信号（即PNP接法），所以应该采用共阴接法，所谓共阴接法就是步进驱动器的DIDIR-和CP-与电源的负极短接。

注意：由于PLC的输出信号电压与步进电机驱动器的接受信号电压不一致，故不能直联接，可以采取串2K左右的电阻来进行分压，具体还是看图吧。（为什么是2K左右：一般驱动器输入为光电耦合器，即负载是一个LED负载，而LED正常工作电流一般为5~8mA左右，那么在24V电压下，5~8mA = 24 / 电阻 ，电阻 = 24 /0.008 = 3K，考虑到步进驱动器输入不仅仅是直接的LED，还需要有一个限流电阻器，所以取值2K左右的电阻器限流是允许的。）

3、方案分析

既然都控制步进电机，那么PLS脉冲输出指令肯定跑不了，此外，任务里是需要输出多个脉冲串，那么编程时候就应当允许脉冲串进行排队，形成管线，当前输出的脉冲串完成之后，立即输出新脉冲串，这保证了脉冲串顺序输出的连续性，说白了，就是用多段管线方式。

多段管线：在多段管线模式，CPU自动从V存储器区的包络表中读出每个脉冲串的特性。在该模式下，仅使用特殊存储器区的控制字节和状态字节。选择多段操作，必须装入包络表在V存储器中的起始地址偏移量（SMW168或SMW178）。时间基准可以选择微秒或者毫秒，但是，在包络表中的所有周期值必须使用同一个时间基准，而且在包络正在运行时不能改变。执行PLS指令来启动多段操作。

4、方案实施步骤

1)确定脉冲发生器及工作模式，选择Q0.0输出，选择3段管式PTO的输出形式，向控制字节写入控制模式。

2)确认包络表首地址，向包络表里写入每段的脉冲数，初始频率和终止频率。

3)若想脉冲发完后，指示灯闪烁，可用脉冲串完成事件产生中断的方式来实现，设置中断事件并全局开中断。（中断事件号19）

4)执行PLS指令，编程PTO指令，高速脉冲串由Q0.0输出。

 5、指令温习

一、高速脉冲输出指令介绍

在PLC的指定输出点（Q0.0~Q0.1，Q0.3）上实现脉冲输出（PTO）和脉宽调制（PWM）功能。CPU ST20具备配有两个PTO/PWM发生器，它们可以产生一个高速脉冲串或者一个脉冲调制波形。当Q0.0和 Q0.1作为高速输出点时，其普通输出点被禁用，而当不作为PTO/PWM发生器时，Q0.0和 Q0.1可作为普通输出点使用。一般情况下，PTO/PWM输出负载至少为10%的额定负载。脉冲输出指令（PLS）配合特殊存储器用于配置高速输出功能，PLS指令格式见下表。

脉冲串操作（PTO）按照给定的脉冲个数和周期输出一串方波（占空比50%，如下图所示）。PTO可以产生单段脉冲串或者多段脉冲串（使用脉冲包络）。可以s或ms为单位指定脉冲宽度和周期。

二、PLS指令相关的特殊寄存器的含义

PLS指令会从特殊存储器SM中读取数据，并按照存储数值控制PTO/PWM发生器。这些寄存器的含义见下表：

表1、PTO控制寄存器的SM标志（Q0.0）

表2、其他PTO/PWM寄存器的SM标志

三、温馨提示：

① 如果要装入新的脉冲数（SMD72或SMD82）、脉冲宽度（SMW70）或者周期（SMW68），应该在执行PLS指令前装入这些数值到控制寄存器。

②PTO状态字中的空闲位（SM66.7或者SM76.7）标志着脉冲输出完成。另外，在脉冲串输出完成时，可以执行一段中断服务程序。如果使用多段操作时，可以在整个包络表完成后执行中断服务程序。

6、程序

根据任务，结合上文第4第5点内容进行编程，亲测有效：

主程序：

程序设计　　 
程序设计采用了结构化设计，将所需实现的各主要功能编制成为S7-300中的用户功能块（FC块），在主程序循环模块（组织块OB1）中调用这些已经编制好的子程序。　　 
程序设计分成硬件设计和软件设计两方面。在硬件方面针对系统要求进行设计，在软件方面则按需要编制了速度计算模块、报警和故障模块、伺服电机执行模块、增塑剂执行模块、生产统计计算模块等FC块和预设、保持系统及生产数据的数据块DB块。　　 
(1) 硬件设计与组态
本系统在S7-300的硬件方面采用了1块PS307 5A电源模块，1块CPU-315-2DP，4块24V/0V SM321数字量输入模块，3块24V/0.5A SM322数字量输出模块，1块FM352-2高速计数模块，2块SM331模拟量输入模块，1块SM332模拟量输出模块以及用于DP总线通讯的IM153-1通讯模块1块。　　 
S7-300外围设备为5个伺服电机的DP通讯端。　　 
对上述硬件按要求进行组态，分别占据Profibus-DP通讯端的2、3~7和9号站，具体硬件组态如图3所示。　　 
(2) 软件设计
由于编制的用户功能模块很多，限于篇幅，在这里不能一一作出介绍。以下介绍几个比较重要的用户功能模块。　　 
① 数据块组（Group of Data-Blocks）
数据块组由一系列数据块组成。这些数据块除了一部分是S7-300程序中FB（功能块的一种）所要求的之外，其他的数据块都是用户自定义的。这是因为生产中机组的一些系统和生产数据必须被预设或保存。由于S7-300内部保持型M区的保存数量相对不足，例如：CPU315-2DP中整个可使用的M区的容量仅1024Bytes。同时，程序运行中所大量使用中间参数也需要不可重复的地址空间，所以将大部分的数据（特别是在触摸屏上显示的参数）编制成保持型DB块。　　　 
② 速度计算模块(FC for Speed)
虽然机组的高生产能力为400m/min，但是在许多烟厂并不需要一直运行在高速度下。该项目提供可从触摸屏上选择5档不同的车速系统，本模块就是将无序设定的参数按由大到小的方式降序排列，并在触摸屏上以这种次序显示出来。在程序内部，本模块会进行数据转换并将转换后的数据提供给伺服电机执行模块　　 　　     ③ 伺服电机执行模块(FC for Servo-Motor)
在得到速度计算模块和一些其他模块（如开松辊参数模块等）的数据后，伺服电机执行模块会向对应的伺服控制块发出指令和接收伺服电机状态参数。指令包括伺服控制字、车速命令、快停命令、上升时间和下降时间等，状态参数包括电机当前运行速度等。这些指令和参数通过过程通道和参数通道两种方式控制“一主三从”共计4个伺服电机。　　 
④ 增塑剂执行模块(FC for Glyceride-Motor)
控制增塑剂的伺服电机是相对独立于其他伺服电机，控制结构类似于主电机。增塑剂执行模块通过内部计算得到增塑剂伺服电机的运行速度。同时，由于存在增塑剂软件补偿的问题，所以高速和低速运行的参数为不同的两组参数，程序按设置发送。这是这个模块区别于伺服电机执行模块的地方。　 
⑤ 生产统计计算模块(FC for Statistics)
由于要在生产中向工作人员提供实时的生产状况，所以编制了这个功能块，这样就可以通过多次反复调用FC205来得到各班次的生产状况。这样节约了编程的时间和工作量，也同时减少了程序编写出错的隐患。