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上海庆惜自动化设备有限公司
详细简介
西门子PLC S7-1200 运动控制简介
西门子plc S7-1200 运动控制
到目前为止西门子plc S7-1200 CPU较新的Firmware版本为V4.1,对于Firmware V4.1 的西门子plc S7-1200 CPU来说运动控制方式有了更多的选择。
西门子plc S7-1200运动控制根据连接驱动方式不同,分成三种控制方式,如下图所示:
PROFIdrive:S7-1200 PLC通过基于PROFIBUS/PROFINET的PROFIdrive方式与支持PROFIdrive的驱动器连接,进行运动控制。
PTO:S7-1200 PLC通过发送PTO脉冲的方式控制驱动器,可以是脉冲+方向、A/B正交、也可以是正/反脉冲的方式。
模拟量:S7-1200 PLC通过输出模拟量来控制驱动器。
西门子plc1200
对于Firmware V1.0,V2.0/2.1/2.2,V3.0,和V4.0的S7-1200 CPU来说,运动控制功能只有PTO这一种方式。
目前为止,1个S7-1200 PLC较多可以控制4个轴,该数值不能扩展。
西门子plc S7-1200 运动控制--PROFIdrive控制方式
PROFIdrive 是通过 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO 连接驱动装置和编码器的标准化驱动技术配置文件。
支持 PROFIdrive 配置文件的驱动装置都可根据 PROFIdrive 标准进行连接。控制器和驱动装置/编码器之间通过各种 PROFIdrive 消息帧进行通信。
每个消息帧都有一个标准结构。可根据具体应用,选择相应的消息帧。通过 PROFIdrive 消息帧,可传输控制字、状态字、设定值和实际值。
『注意』Firmware V4.1的西门子plc S7-1200 CPU才具有PROFIdrive的控制方式。
这种控制方式可以实现闭环控制。
西门子plc1200 运动控制--PTO控制方式
PTO的控制方式是目前为止所有版本的S7-1200 CPU都有的控制方式,该控制方式由CPU向轴驱动器发送高速脉冲信号(以及方向信号)来控制轴的运行。
这种控制方式是开环控制,但是用户可以选择增加编码器,利用S7-1200 高速计数功能(HSC)来采集编码器信号得到轴的实际速度或是位置实现闭环控制。如下图所示。
西门子plc1200 运动控制--模拟量控制方式
Firmware V4.1版本的 S7-1200 PLC的另外一种运动控制方式是模拟量控制方式。以CPU1215C为例,本机集成了2个AO点,如果用户只需要1或2轴的控制,则不需要扩展模拟量模块。然而,CPU1214C这样的CPU,本机没有集成AO点,如果用户想采用模拟量控制方式,则需要扩展模拟量模块
模拟量控制方式也是一种闭环控制方式,编码器信号有3种方式反馈到西门子plc1200 CPU中,如下图所示。
西门子plc1200运动控制组态步骤简介
在Portal 软件中对西门子plc1200 CPU 进行硬件组态;
插入轴工艺对象,设置参数,下载项目;
使用“调试面板”进行调试;『 说明』西门子plc1200 运动控制功能的调试面板是一个重要的调试工具,使用该工具的节点是在编写控制程序前,用来测试轴的硬件组件以及轴的参数是否正确。
调用“工艺”程序进行编程序,并调试,较终完成项目的编写。
截图和测试环境
6GK7243-5DX30-0XE0西门子通信模块plc1200
西门子plc S7-1200CM1243-5模块6GK7243-5DX30-0XE0模块自带3个24V电源输入端子,24V, M, PE,然后集成一个9针DB口,需要使用通讯电缆+网6gk络插头(2个)实现主从站间的连接。
1、网络插头:6ES7972-0BA12
2、通讯电缆: 6XV1830-0EH10
6GK7243-5DX30-0XE0
通信模块 CM 1243-5 用于连接 SIMATIC S7-1200 在 PROFIBUS 上作为 DP 主站模块; PG/OP-通信; S7 通信
显示价格
6AG1243-5DX30-2XE0
"SIPLUS S7-1200cm 1243-5;" -25...+55°C 带防腐蚀涂层 基于 6GK7243-5DX30-0XE0 。 通信模块 CM 1243-5, 用于连接 S7-1200 到 PROFIBUS 上 作为 DP 主站模块
显示价格
6AG2243-5DX30-1XE0
SIPLUS S7-1200 CM 1243-5 T1 RAIL -25 ... +55°C T1,70°C,10 min 带防腐蚀涂层 基于:6GK7243-5DX30-0XE0 。 通信模块 CM 1243-5 用于连接 S7-1200 到 PROFIBUS 上 作为 DP 主站模块
西门子plc S7-1200
配方函数功能常见问题
1.plc S7-1200 系列所有型号的 CPU 是否都支持配方函数功能?
S7-1200 CPU 版本为 V4.0 及以上,编程软件版本为 STEP 7 V13 及以上才支持配方函数功能。
注意:S7-1200 以前固件版本的 CPU 不可以将固件升级到 V4.0 版本。
2.使用 S7-1200 CPU 是否就能实现配方功能?是否还需要增加其余的硬件(存储卡)?
仅使用 S7-1200 CPU 能实现配方功能,配方数据文件存储在 S7-1200 CPU 本体的装载存储器中。
或者,也可以增加 S7-1200 SIMATIC 存储卡,将其设置为“程序”卡类型,也能实现配方功能;此时,配方数据文件存储在 S7-1200 SIMATIC 存储卡中。
3.调用指令创建的配方文件个数是否有限制?
使用“RecipeExport”指令将完整的配方记录导出存储于装载存储器,首先需要在 PLC 装载存储区建立配方数据块,为便于操作还需建立活动配方数据块。所以,PLC 的存储器大小及支持的数据块个数对此有限制。如果使用“程序”卡类型的 S7-1200 SIMATIC 存储卡,文件个数受限于 S7-1200 SIMATIC 存储卡大小的限制。
4.对每个配方文件声明的元素个数、配方的条目数、导出的配方文件个数是否有限制?
每个配方文件声明的元素个数等于已建立的配方数据类型中的元素个数,配方的条目数等于“仅存储在装载存储区”中数据块一维数组的个数,导出配方文件的个数受 PLC 的 DB 块及装载存储器的可用资源限制。此外,生成的配方文件通过Microsoft Excel 打开, Excel 工作表中允许的行数限制为 65536 行。
5.如何删除、管理配方数据文件?
管理配方文件需要使用 Web 服务器,或者直接对“程序卡”存储卡文件进行操作。
1. 以管理员身份登录 PLC 内置 Web 服务器,或者定义用户的访问权限,需要具有“读取文件”和“写入/删除文件”功能。在 Recipes 页面下可下载、清除、上传配方文件。
2. 用读卡器读取存储卡文件,配方文件在 \Recipes 目录中,可直接删除文件。
3. 通过 ASCII 文本编辑器修改配方数据后再通过 Web 服务器上传文件至 PLC、或存储于存储卡 \Recipes 目录中。
注意:以上方法是用于删除装载存储器的配方数据文件,而不是删除装载存储器中的配方数据块!
6.更改 CSV 文件的数值后保存并上传,通过“RecipeImport”指令导入配方数据后,为何配方数值均为 0
s7-1200
图1. 上传配方后活动配方数据块监视值为 0
可以通过 EXCEL 直接打开配方文件,但这是“只读”格式的,不可对其直接进行更改,更不可更改数值后将文件属性保存为 CSV 格式。
必须使用标准的 ASCII 文本编辑器修改配方数据,且需要删除或重命名原配方文件,才可以上传。若使用“存储卡”,则需要删除原文件,或直接复制替换。
上电后,在CPU开始处理主程序之前,先执行启动程序。与S**模式和RUN模式一样,START-UP是CPU的一种操作模式。本章介绍CPU在进入和退出START-UP过程中的工作以及重启程序。
上电后①,CPU处于S**模式(如图22-1所示),如果CPU前置面板上的按键开关处于RUN或RUN-P位置,CPU将跳转到START-UP模式②,然后再到RUN模式③。如果当CPU处于START-UP或RUN模式时发生了“不可恢复的”错误,或者将按键开关切换到了S**模式,CPU将返回S**模式④⑤。
在HOLD模式下,可以使用带断点的单步操作来测试用户程序。从RUN模式或START-UP模式可以转化到这种模式,并且当停止测试时能够返回先前的模式⑥⑦。同样,也可以将CPU从HOLD模式设置为S**模式⑧。
指令STI、STD和STR分别将从偏移量INDX开始的子字符串(IN)转换为整数、双整数和实数值,存放到OUT*的地址中。STI、STD指令将字符串转换为以下格式:
[空格][+或-][数字0~9]
STR指令将字符串转换为以下格式:
[空格][+或-][数字0~9][.或,][数字0~9]
INDX通常设置为1,即从字符串的*一个字符开始转换。如果只需要转换字符串中后面的数字,可以将INDX设为大于1的数。例如只转换字符串“Ia=123.4”中的数字时,可以设置INDX为4。
子字符串转换指令不能正确转换以科学记数法和指数形式表示实数的字符串,例如会将“1.345E8”转换为实数值1.345,而且没有错误提示。转换到字符串的结尾或遇到一个非法的字符(不是数字0~9)时,停止转换。转换产生的整数值**过有符号字的范围时,溢出标志SM1.1将被置位。
逻辑块包括功能(FC)、功能块(FB)、系统功能(SFC)和系统功能块(SFB)。STEP 7的辑块实际上就是子程序。
逻辑块指令是指逻辑块( FB、FC、SFB、SFC)调用指令和逻辑块(OB、FB、FC)结束指令。调用块或结束块可以是有条件的或是无条件的。
CALL指令可以调用用户编写的逻辑块或操作系统提供的逻辑块,CALL指令的操作数是逻辑块类型及其编号,当调用的逻辑块是FB块时还要提供相应的背景数据块DB。使用CALL指令可以为被调用逻辑块中的形参赋实际参数,调用时应**实参与形参的数据类型一致。
表3-77 程序控制指令
(1) S7-200从S**模式进入RUM模式的**扫描周期中,PLC一般要进行一些初始化操作。由于执行的速度太快,用监视功能很难观察到**扫描刚结束时PLC的状态。
(2)在S**模式执行菜单命令“调试”→“**扫描”,PLC进入RUN模式,执行一次扫描后,自动返回S**模式,可以观察到**扫描后的状态。
(3) PLC处于S**模式时,执行菜单命令“调试”→“多次扫描”,在出现的对话框中*执行程序扫描的次数(1~9999次)。单击“确认”按钮,执行完*的扫描次数后,自动返回S**模式,可以观察*的扫描次数后的状态。