西门子模块6ES7340-1BH02-0AE0详细说明
运动控制基本功能
标准型晶体管输出CPU 模块,ST40/ST60 提供3 轴100 kHz 高速脉冲输出,支持PWM(脉宽调制)和PTO脉冲输出
在PWM 方式中,输出脉冲的周期是固定的,脉冲的宽度或占空比由程序来调节,可以调节电机速度、阀门开度等
在PTO 方式(运动控制)中,输出脉冲可以组态为多种工作模式,包括自动寻找原点,可实现对步进电机或伺服电机的控制,达到调速和定位的目的
CPU 本体上的Q0.0,Q0.1 和Q0.3 可组态为PWM 输出或高速脉冲输出,均可通过向导设置完成上述功能
PWM 和运动控制向导设置
为了简化您应用程序中位控功能的使用,STEP 7- Micro/WINSMART 提供的位控向导可以帮助您在几分钟内全部完成PWM、PTO 的组态。该向导可以生成位控指令,您可以用这些指令在您的应用程序中对速度和位置进行动态控制。
PWM 向导设置根据用户选择的PWM 脉冲个数, 生成相应的PWMx_RUN 子程序框架用于编辑。
运动控制向导zui多提供3 轴脉冲输出的设置,脉冲输出速度从20 Hz 到100 kHz 可调。运动控制功能特点
提供可组态的测量系统,输入数据时既可以使用工程单位(如英寸或厘米),也可以使用脉冲数
提供可组态的反冲补偿
支持、相对和手动位控模式
支持连续操作
提供多达32 组运动动包络,每组包络zui多可设置16 种速度
提供4 种不同的参考点寻找模式,每种模式都可对起始的寻找方向和zui终的接近方向进行选择
运动控制的监控
为了帮助用户开发运动控制方案,STEP 7- Micro/WIN SMART提供运动控制面板。其中的操作、组态和包络组态的设置使用户在开发过程的启动和测试阶段就能轻松监控运动控制功能的操作。使用运动控制面板可以验证运动控制功能接线是否正确,可以调整组态数据并测试每个移动包络
显示位控操作的当前速度、当前位置和当前方向,以及输入和输出LED(脉冲LED 除外)的状态
查看修改在CPU 模块中存储的位控操作的组态设置
Programming
人性化软件,提升编程效率
STEP 7- Micro/WIN SMART 是专门为S7-200 SMART 开发的编程软件,能在Windows XP SP3/Windows 7 上运行,支持LAD、FBD、STL语言。安装文件小于100 MB。在沿用STEP 7-Micro/WIN 编程理念的更多的人性化设计使编程更容易上手,项目开发更加。
全新菜单设计
摒弃了传统的下拉式菜单,采用了新颖的带状式菜单设计,所有菜单选项一览无余,形象的图标显示,操作更加方便快捷。
双击菜单即可隐藏,给编程窗口提供更多的可视空间。全移动式窗口设计
软件界面中的所有窗口均可随意移动、并提供八种拖拽放置方式。
主窗口、程序编辑窗口、输出窗口、变量表、状态图等窗口均可按照用户的习惯进行组合,zui大限度的提高编程效率。变量定义与程序注释
用户可根据工艺需求自定义变量名,并且直接通过变量名进行调用,*享受编程语言的便利。根据实现的功能,特殊功能寄存器调用后自动命名,更加便捷。
STEP 7- Micro/WIN SMART 提供了完善的注释功能,能为程序块、编程网络、变量添加注释,大幅提高程序的可读性。当鼠标移动到指令块时,自动显示各管脚支持的数据类型。强大的密码保护
STEP 7- Micro/WIN SMART 不仅对计算机中的程序源提供密码保护,对CPU 模块中的程序也提供密码保护,满足用户对密码保护的不同需求,保护用户的知识产权。
STEP 7- Micro/WIN SMART 对程序源实现三重保护:包括为为工程、POU(程序组织单元)、数据页设置密码,只有*的用户才能查看并修改相应的内容。
编程软件对 CPU 模块里的程序提供4 级不同权限密码保护。新颖的设置向导
STEP 7- Micro/WIN SMART 集成了简易快捷的向导设置功能,只需按照向导提示设置每一步的参数即可完成复杂功能的设定。新的向导功能允许用户直接对其中某一步的功能进行设置,修改已设置的向导便无需重新设置每一步。
向导设置支持以下功能:
? HSC(高速计数)
? 运动控制
? PID
? PWM(脉宽调制)
? 文本显示状态监控
在STEP 7- Micro/WIN SMART 状态图中,可监测PLC 每一路输入/ 输出通道的当前值,可对每路通道进行强制输入操作来检验程序逻辑的正确性。
状态监测值既能通过数值形式,也能通过比较直观的波形图来显示,二者可相互切换。
对PID 和运动控制操作,STEP 7- Micro/WIN SMART通过专门的操作面板可对设备运行状态进行监控。便利的指令库
在PLC 编程中,一般将多次反复执行的相同任务编写成一个子程序,将来可以直接调用。使用子程序可以更好地组织程序结构,便于调试和阅读。
STEP 7- Micro/WIN SMART 提供便利的指令库功能,将子程序转化成指令块,与普通指令块一样,直接拖拽到编程界面就能完成调用。指令库功能提供了密码保护功能,防止库文件被随意查看或修改。
西门子6FC5371-0AA10-0AA2
两个 S7-300 站通过在 NetPro 组态的 S7 连接 传送数据,必须在程序中调用通信功能块 FB12'BSEND' 和 FB13 'BRCV' 方能实现。
S7 连接需要在通信双方都组态,因为通过 FB12 "BSEND" 和 FB13 "BRCV" 的 S7通信是基于客户机-客户机模式的。
通信功能块 FB12 "BSEND" 和 FB13 "BRCV"的特点
FB12 和 FB13 是异步通信功能块。
必须在 OB1 中调用 (参考条目 ID: 2795485)。
FB12 和 FB13 在多个 OB1 循环中执行。
FB12 由输入参数"REQ"使能触发。
FB13 由输入参数"EN_R"使能触发。
任务完成状态由 "DONE","NDR" 或 "ERROR"表示。
BSEND 和 BRCV 可以在一个连接上进行。
通过CP343-1 或 CP342-5 交换数据的版本 FB12 "BSEND" 和 FB13 "BRCV" 通信块可以在SIMATIC_NET_CP 库 "CP 300 > Blocks"下找到。
通过 S7-300 CPU, IM151-8 PN/DP CPU 或 IM154-8 CPU 集成的 PROFINET接口在"CPU_300" 家族中交换数据的版本 FB12 "BSEND" 和 FB13 "BRCV" 通信块可以在标准库的"Communication Blocks > Blocks"下找到。
示例程序描述
示例 S7 程序包括从标准库中对通信块 FB12 "BSEND" 和 FB13 "BRCV" 的调用。FB12 "BSEND"功能块用于发送数据,FB13 "BRCV" 功能块用于接收数据。
示例程序演示了通过 S7 连接 FB12 "BSEND" 和 FB13 "BRCV" 通信块功能。
创建 S7-300 站的硬件配置。
注意:
将 MB10 配置为时钟标志。发送任务由该时钟标志触发。保存并编译 S7-300 站的硬件组态并装载到 CPU。
例程中用到了定时器 T10 。
在 NetPro 中为 CPU 配置上面提到的通讯连接。如果通讯伙伴也在该 STEP7项目中一起配置,可以配置一个的通讯连接。如果通讯伙伴没有与 S7-300 站在同一个 STEP7项目下,可以配置一个未的通讯连接。配置通讯连接时,确认 IP 地址和 Profibus 地址已经正确分配。 同样,确认机架/槽号和连接资源已经正确分配。这些 用于识别通讯伙伴间的通讯连接。
西门子S7-300系列plc是德国西门子公司在S5系列PLC基础上于1995年陆续推出的性价比较高的PLC系统。其中,微型的有SIMATIC S7-200系列,小配置为8DI/6DO,可扩展2~7个模块,大I/O点数为64 DI/DO、12 AI/4AO;中小型的有SIMATIC S7-300系列;中性能的有SIMATIC S7-400系列。SIMATIC S7系列PLC都采用了模块化、无排风扇结构且具有易于用户掌握等特点,使得S7系列PLC成为各种从小规模到中等性能要求以及大规模应用的产品。该系统提供了完成控制任务既方便又经济的解决方案。其中,S7-300由于其系统的优良特性,近年来被广泛应用于专用机床、纺织机械、包装机械、通用机械工程应用、控制系统、机床、楼宇自动化、电器制造工业及相关产业等诸多领域。S7-300提供了多种性能递增的CPU和丰富的且带有许多方便功能的I/O扩展模块,各种功能模块可以非常好地满足和适应自动控制任务,使用户可以完全根据实际应用选择合适的模块,当控制任务增加并且愈加复杂时,可随时附加模块对PLC进行扩展,系统扩展灵活。
西门子S7-300系列PLC是模块化结构设计,各种单独模块之间可进行广泛组合和扩展。其系统构成如图1所示。它的主要组成部分有导轨(RACK)、电源模块(PS)、中央处理单元模块(CPU)、接口模块(IM)、信号模块(SM)、功能模块(FM)、通信处理器(CP)等。它通过MPI网的接口直接与编程器PG、操作员面板OP和其它S7 PLC相连。
(1)导轨(RACK)。导轨是安装S7-300各类模块的机架,它是特制不锈钢异型板,电源模块、CPU及其它信号模块都可方便地安装在导轨上。除CPU模块外,每块信号模块都带有总线连接器,安装时先将总线连接器装在CPU模块并固定在导轨上,依次将各模块装入,通过背板总线将各模块从物理上和电气上连接起来。
(2)电源模块(PS)。电源模块用于将SIMATIC S7-300连接到120/230 V交流电源或24/48/60/110 V直流电源。它与CPU模块和其它信号模块之间通过电缆连接,而不是通过背板总线连接。
(3)中央处理单元模块(CPU)。SIMATIC S7-300提供了多种不同性能的CPU以满足用户不同的要求,有CPU312 IFM、CPU313、CPU314、CPU315、CPU315-2DP等。CPU模块除完成执行用户程序的主要任务外,还为S7-300背板总线提供5 V直流电源,并通过MPI接口与其它中央处理器或编程装置通信。S7-300的编程装置可以是西门子专用的编程器,如PG705、PG720、PG740、PG760等,也可以用通用微机,配以STEP7软件包,并加MPI卡和MPI编程电缆构成。
图1 S7-300系列PLC系统构成框图
(4)接口模块(IM)。接口模块用于多机架配置时连接主机架(CR)和扩展机架(ER)。S7-300通过分布式的主机架(CR)和三个扩展机架(ER),可以操作多达32个模块。
(5)信号模块(SM)。信号模块使不同的过程信号电平和S7-300的内部信号电平相匹配,主要有数字量输入模块SM321、数字量输出模块SM322、模拟量输入模块SM331、模拟量输出模块SM332。每个信号模块都配有自编码的螺紧型前连接器,外部过程信号可方便地连在信号模块的前连接器上。特别指出的是,其模拟量输入模块独具特色,它可以接入热电偶、热电阻、4~20 mA电流、0~10 V电压等18种不同的信号,输入量程范围很宽。
(6)功能模块(FM)。功能模块主要用于实时性强、存储计数量较大的过程信号处理任务。例如,快给进和慢给进驱动定位模块FM351、电子凸轮控制模块FM352、步进电机定位模块FM353、伺服电机位控模块FM354、智能位控制模块SINUMERIK FM-NC等。
(7)通信处理器(CP)。通信处理器用于PLC间或PLC与其它装置间连网以实现数据共享。例如,具有RS-232C接口的CP340,与现场总线连网的CP342-5 DP等。
三菱FX2N系列plc的每种元器件都用特点的字母来表示,如X表示输入继电器,Y表示输出继电器,M表示辅助继电器,T表示定时器,C表示状态元件等,这些元器件都有规定的编号。
三菱FX2N系列PLC具有数十种编程元件(见表1)。FX2N系列plc编程元件的编号分为两部分:部分是代表功能的字母,如输入继电器用“X”表示,输出继电器用“Y”表示;第二部分为数字,为该类器件的序号,FX2N系列PLC中输入继电器及输出继电器的序号为八进制,其余部件的序号为十进制。
一、输入继电器(X)
三菱FX2N系列可编程控制器输入继电器用“X”表示,编号范围为X0~X177(多128点,不同机型的点数可能不同,余同)。输入继电器与PLC的输入端相连,是PLC接收外部开关信号(如开关、按钮、传感器等输入信号)的元件。输入继电器必须由外部信号来驱动,不能用程序驱动。输入继电器的触点可以在程序中多次使用,数不受限制。FX2N型PLC输入继电器采用八进制地址编号,多可达128点(八进制的177等于十进制的127)。
二、辅助继电器(M)
1、通用辅助继电器
通用辅助继电器按十进制地址编号(在FX型PLC中除了输入继电器和输出继电器外,其他所有器件都采用的是十进制地址编号)。
2、断电保持辅助继电器
PLC在运行时若发生停电,输出继电器和通用辅助继电器全部成为断开状态。上电后除了PLC运行时被外部输入信号接通以外,其它仍断开。断电保持辅助继电器可保持断电前的状态,它是由PLC内装锂电池支持的。
3、特殊辅助继电器
PLC内有256个特殊辅助继电器,这些特殊辅助继电器各自具有特定的功能。通常分为两大类:
(1)只能利用其触点的特殊辅助继电器。线圈由PLC自动驱动,用户只可以利用其触点。例如:M8000为运行监控用继电器,PLC运行时M8000接通,M8002为仅在运行开始瞬间接通的初始脉冲特殊辅助继电器;M8012为产生100 ms时钟脉冲的特殊辅助继电器。
(2)可驱动线圈型特殊辅助继电器。用户激励线圈后,PLC做特定动作。未定义的特殊辅助继电器可在用户程序中使用。辅助继电器的常开常闭触点在PLC内可无限次地使用。
三、状态器(S)
状态器(S)是构成状态转移图的重要器件,它与步进顺控指令配合使用。FX2N系列PLC的状态器见表1。S0~S499没有断电保持功能,用程序可以将它们设定为有断点保持功能的状态。状态器的常开常闭触点在PLC内可以使用,且使用次数不限。不用步进顺控指令时,状态器S可以作辅助继电器M在程序中使用。每一个状态继电器还提供一个步进触点,称为STL触点,在步进控制的梯形图中使用。
四、定时器(T)
PLC中定时器T相当于继电器控制系统中的时间继电器,它可提供无限对常开延时触点、常闭延时触点供编程使用。定时器元件号按十进制编号,设定时间由编程时设定系数K决定。T0~T199为0.1 s定时器,设定值范围为0.1~3276.7 s,小单位为0.1 s:T200~T245为0.01 s定时器,设定值范围为0.01~327.67 s。还有积算型定时器等。图1中,当定时器线圈T200的驱动输入X000接通时,T200的当前值计数器对10 ms 的时钟脉冲进行累积计数,当前值与设定值K123相等时,定时器的输出触点动作,即输出触点是在驱动线圈后的1.23 s(10×123 ms=1.23 s)时才动作,当T200触点吸合后,Y000就有输出。当驱动输入X000断开或发生停电时,定时器就复位,输出触点也复位。
图1 定时器
每个定时器只有一个输入,它与常规定时器一样,线圈通电时,开始计时;断电时,自动复位,不保存中间数值。定时器有两个数据寄存器,一个为设定值寄存器,另一个是现时值寄存器,编程时,由用户设定累积值。
如果是积算定时器,则它的符号接线如图2所示。
图2中,定时器线圈T250的驱动输入X001接通时,T250的当前值计数器对100 ms的时钟脉冲进行累积计数,当该值与设定值K345相等时,定时器的输出触点动作。在计数过程中,输入X001在接通或复电时,计数继续进行,其累积时间为34.5 s(100 ms×345=34.5 s)时触点动作。当复位输入X002接通时,定时器就复位,输出触点也复位。
图2 积算定时器
五、计数器(C)
计数器元件号按十进制编号,计数器的计数次数由编程时设定的系数K决定。它可提供无限对常开触点、常闭触点供编程使用。C0~C99为通用加计数器,计数范围为1~32 767;C100~C199为停电保持加计数器,计数范围为1~32 767。还有通用加减计数器(C200~C219)、停电保持加减计数器(C220~C234)和高速计数器(C235~C255)等。
三菱FX2N中的16位加计数器是16位二进制加法计数器,它在计数信号的上升沿进行计数。它有两个输入,一个用于复位,一个用于计数。每一个计数脉冲上升沿使原来的数值减1,当现时值减到零时停止计数,触点闭合。直到复位控制信号的上升沿输入时,触点才断开,设定值又写入,再进入计数状态。其设定值在K1~K32 767范围内有效。设定值K0与K1含义相同,即在次计数时,其输出触点就动作。
图3中由计数输入X011每次驱动C0线圈时,计数器的当前值加1。当第10次执行线圈指令时,计数器C0的输出触点即动作。之后计数器输入X011再动作,计数器的当前值保持不变。当复位输入X010接通(ON)时,执行RST指令,计数器的当前值为0,输出触点也复位。应注意的是,计数器C100~C199发生停电,当前值与输出触点的动作状态或复位状态也能保持。
图3 计数器
六、数据寄存器(D)
数据寄存器是计算机必不可少的元件,用于存放各种数据。FX2N中每一个数据寄存器都是16位(高位为正、负符号位),也可用两个数据寄存器合并起来存储32位数据(高位为正、负符号位)。数据寄存器有通用数据寄存器、停电保持用寄存器、特殊用寄存器、变地址寄存器和文件寄存器等,其通道分配见表1。