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西門子 6ES7138-4FC01-0AB0 西門子 6ES7138-4FC01-0AB0 西門子 6ES7138-4FC01-0AB0

SIMATIC DP,電子模塊 針對 ET200S, 4 F-DI/3 F-DO 24V/2A DC PROFIsafe,30mm 結(jié)構(gòu)寬度 至 3 類以下(EN 954-1)/ SIL2(IEC61508)/PLD(ISO13849), 也可用在 PROFINET 配置中含 IM 151-3 HF
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建議同時購買:
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SIMATIC DP,電子模塊 針對 ET200S,4/8 F-DI PROFIsafe, 24V DC,30mm 結(jié)構(gòu)寬度, 至 PL E(ISO 13849), 至 SIL 3(IEC 61508), 也可用在 PROFINET 配置中含 IM 151-3 HF
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SIMATIC ET 200SP, 基礎單元 BU15-P16+A0+2D, 類型 A0 的基礎單元, 直插式端子, 不帶 AUX 端子, 新的負載組, 寬x高:15x 117mm
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SIMATIC ET 200SP, 基礎單元 BU15-P16+A0+2B, 類型 A0 的基礎單元, 直插式端子, 不帶 AUX 端子, 已向左橋接, 寬x高:15x 117mm
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SIMATIC ET 200SP, 基礎單元 BU15-P16+A0+2D/T, 類型 A1 的基礎單元, 直插式端子, 不帶 AUX 端子, 新的負載組, 寬x高:15x 117mm, 帶溫度采集
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概述:
TM Count 2x24V,訂貨號: 6ES7550-1AA00-0AB0 是一個能夠提供雙通道計數(shù)、測量以及位置反饋功能的工藝模塊。
圖01. TM Count 2x24V 模塊視圖
工藝模塊 TM Count 2x24V 的主要屬性:
- 支持的編碼器/信號類型:
- 24 V 增量編碼器;
- 具有方向信號的 24 V 脈沖編碼器;
- 不具有方向信號的 24 V 脈沖編碼器;
- 用于向上和向下計數(shù)脈沖的 24 V 脈沖編碼器;
- 支持的技術(shù)功能:
- 高速計數(shù)
- 測量 (頻率, 速度, 脈沖周期)
- 作為運動控制的位置反饋
- 集中式應用/分布式應用:
- 可以在 S7-1500 自動化系統(tǒng)中集中使用工藝模塊。
- 可以通過 ET 200MP 分布式 I/O 的接口模塊在分布式系統(tǒng)中使用工藝模塊,如在 S7-300/400 系統(tǒng)中的分布式運行或者在第三方系統(tǒng)中的分布式運行。
工藝模塊 TM Count 2x24V 的接線:
工藝模塊 TM Count 2x24V 可以接兩路 24V 脈沖信號編碼器,每個通道同時提供了三個數(shù)字量輸入和兩個數(shù)字量輸出信號,具體接線方式請參考圖02 和圖03。
圖02. TM Count 2x24V 端子分配

圖03. TM Count 2x24V 模塊的接線
在本例中,使用的是帶有方向信號的 24V 脈沖編碼器,所以將脈沖信號接到模塊的1號端子,將方向信號接到模塊的2號端子。
計數(shù)功能概述:
計數(shù)是指對事件進行記錄和統(tǒng)計,工藝模塊的計數(shù)器 捕獲編碼器信號和脈沖,并對其進行相應的評估??梢允褂镁幋a器或脈沖信號或通過用戶程序指定計數(shù)的方向。也可以通過數(shù)字量輸入控制計數(shù)過程。模塊內(nèi)置的比 較值功能可在定義的計數(shù)值處準確切換數(shù)字量輸出(不受用戶程序及 CPU 掃描周期的影響)。
計數(shù)功能組態(tài)實例:
1. 本文中所使用的系統(tǒng)硬件及軟件信息:| 名稱 | 訂貨號 | 版本 |
| CPU 1511 | 6ES7511-1AK00-0AB0 | FW V1.5 |
| TM 2x24V | 6ES7550-1AA00-0AB0 | FW V1.0 |
| STEP7 TIA Portal | 6ES7822-1AA03-0YA5 | V13 |
- 硬件配置:

圖04. TM Count 2x24V 硬件配置 01
在模板下方點擊屬性,進入模板的基本參數(shù)設置界面,將通道 0 的工作模式選擇為:通過工藝對象組態(tài)通道(圖05);

圖05. TM Count 2x24V 硬件配置 02
- 組態(tài)工藝對象:

圖06. 插入新對象
在插入新對象時選擇:計數(shù)和測量,并填入對象名稱(圖07);

圖07. 選擇新對象類型
插 入對象后,在左側(cè)的項目樹下就能看到新建的計數(shù)器工藝對象,選擇這個計數(shù)器工藝對象,點擊“組態(tài)”即可在中間的工作區(qū)域看到工藝對象的參數(shù)配置界面。參數(shù)界面可以通過 狀態(tài)圖標反映出參數(shù)分配狀態(tài):紅色圖標表示參數(shù)里包含錯誤或者不可用的參數(shù);綠色圖標表示配置里面包含手動修改過得可用參數(shù);藍色圖標表示系統(tǒng)默認可用的 配置參數(shù)(圖08);

圖08. 組態(tài)工藝對象
在工藝對象的基本參數(shù)中,首先需要給這個計數(shù)器工藝對象分配一個硬件,也就是前面組態(tài)的高速計數(shù)模塊,并選擇相應的模塊通道,完成工藝對象與硬件的關(guān)聯(lián)(圖09);

圖09. 為工藝對象分配硬件
在計數(shù)器輸入?yún)?shù)中選擇輸入信號的類型,可選擇的類型參見下表,在附加參數(shù)里面還可以選擇對脈沖的濾波和傳感器類型(圖10),可以支持的信號類型請參見表01

圖10. 選擇計數(shù)器工藝對象的信號類型
計數(shù)器工藝對象支持的信號類型:
| 圖例 | 名稱 | 信號類型 |
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增量編碼器(A、B 相差) |
帶有 A 和 B 相位差信號的增量編碼器。 |
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增量編碼器(A、B、N) | 帶有 A 和 B 相位差信號以及零信號 N 的增量編碼器。 |
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脈沖 (A) 和方向 (B) | 帶有方向信號(信號 B)的脈沖編碼器(信號 A)。 |
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單相脈沖 (A) | 不帶方向信號的脈沖編碼器(信號 A)??梢酝ㄟ^控制接口指定計數(shù)方向。 |
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向上計數(shù) (A),向下計數(shù) (B) | 向上計數(shù)(信號 A)和向下計數(shù)(信號 B)的信號。 |
表01. 計數(shù)器工藝對象支持的信號類型
在計數(shù)器特性里面可以配置計數(shù)器的起始值,上下極限值和計數(shù)值到達極限時的狀態(tài),以及門啟動時計數(shù)值的狀態(tài)。在本例中設置起始值為0,上下極限為+/-10000,設置當計數(shù)值到達極限時計數(shù)器將停止,并且將計數(shù)值重置為起始值,將門功能設置為繼續(xù)計數(shù)(圖11)。

圖11. 設置計數(shù)器的上下限及門功能
- 組態(tài) DO 在計數(shù)值大于比較值時輸出:

圖12. 組態(tài) DO 在計數(shù)值大于比較值時輸出
- 調(diào)試工藝對象:
將主畫面切換到 OB1 編輯界面,從右側(cè)的指令列表里面找到工藝類->計數(shù)和測量,找到 High_Speed_Counter 功能塊并拖拽到程序段中,并在背景數(shù)據(jù)塊中選擇之前建立的計數(shù)器工藝對象(圖13):

圖13. 在程序中調(diào)用功能塊
將項目存盤編譯并下載之后,可以通過項目樹或者功能塊的快捷圖標進入到工藝對象的調(diào)試功能(圖14);

圖14. 在程序中調(diào)用功能塊
進 入調(diào)試界面后,首先點擊左上角的在線圖標切換到在線模式,在在線模式下首先要使能軟件門”SwGate”,然后觀察反饋的門狀態(tài)”StatusGate” 是否為 TRUE,如果為 TRUE 說明計數(shù)器已經(jīng)開始工作,這時候如果有外部脈沖信號的話,計數(shù)器將進行計數(shù)并將計數(shù)值反饋到”CountValue”處(圖15)。

圖15. 計數(shù)器工藝對象的調(diào)試界面
-
故障診斷:
可以通過項目樹或功能塊上的快捷圖標切換到診斷界面。在診斷界面可以看到錯誤的ID、描述和相關(guān)的狀態(tài)位(圖16):

圖16. 計數(shù)器工藝對象的診斷界面
- 編程:

圖17. 高速計數(shù)程序功能塊
計數(shù)器工藝功能的主要參數(shù):
| 序號 | 名稱 | 功能 |
| 1 | SwGate | 軟件門:通過該控制位來控制計數(shù)器啟動和停止; |
| 2 | ErrorACK | 錯誤應答:出現(xiàn)錯誤并處理錯誤后通過此控制位來復位故障狀態(tài); |
| 3 | EventACK | 事件應答:確認計數(shù)器事件狀態(tài),如:計數(shù)值超限等; |
| 4 | SetCountValue | 設置計數(shù)值:通過該控制位可以將當前計數(shù)值更改為其他值,注意:修改值需要寫到工藝對象靜態(tài)變量“NewCountValue”中; |
| 5 | StatusHW | 工藝模塊狀態(tài)位: 模塊已組態(tài)并準備好運行, 模塊數(shù)據(jù)有效; |
| 6 | StatusGate | 門狀態(tài)位:該狀態(tài)位反映了內(nèi)部門的實際狀態(tài),只有改狀態(tài)為為"True"時,計數(shù)器才會工作; |
| 7 | StatusUp | 增計數(shù)狀態(tài)位:表示當前計數(shù)方向為增計數(shù); |
| 8 | StatusDown | 減計數(shù)狀態(tài)位:表示當前計數(shù)方向為減計數(shù); |
| 9 | PosOverflow | 超上限狀態(tài)位:表示當前計數(shù)值已經(jīng)超過設定的計數(shù)值上限; |
| 10 | NegOverflow | 超下限狀態(tài)位:表示當前計數(shù)值已經(jīng)超過設定的計數(shù)值下限; |
| 11 | Error | 錯誤狀態(tài)位:表示當前計數(shù)工藝對象有錯誤; |
| 12 | ErrorID | 錯誤代碼:顯示當前工藝對象錯誤的故障代碼; |
| 13 | CounterValue | 計數(shù)值:計數(shù)器工藝對象的實際計數(shù)值; |
表02. 計數(shù)器工藝功能的主要參數(shù)
7. 通過用戶程序修改實際計數(shù)值:
在很多情況下都有可能需要人工修改一下當前的實際計數(shù)值,這需要首先將要修改的值傳送到工藝DB的新計數(shù)值"NewCountValue"中,然后置位功能塊輸入管腳“SetCountValue” 則新計數(shù)值生效(圖18)。具體步驟如下:
(1). 選中左面項目樹的"High_Speed_Couter"工藝對象;
(2). 展開下面的詳細視圖,則可以看到工藝DB中的所有變量;
(3). 找到"NewCountValue"變量,并將其拖拽到用戶程序的傳送指令輸出端;
(4). 將新的計數(shù)值傳送到"NewCountValue";
(5). 置位功能塊輸入管腳“SetCountValue” ;
(6). 新的計數(shù)值生效。

圖18. 通過用戶程序修改實際計數(shù)值
8. 通過用戶程序修改比較值:
同修改實際計數(shù)值的方法類似,用戶也可以通過用戶程序修改該組態(tài)里面預制的比較值(圖19),具體步驟如下:
(1). 選中左面項目樹的"High_Speed_Couter"工藝對象;
(2). 展開下面的詳細視圖,則可以看到工藝DB中的所有變量;
(3). 找到"NewReferenceValue0"變量,并將其拖拽到用戶程序中進行賦值;
(4). 找到"SetReferenceValue0"變量,并將其拖拽到用戶程序中進行置位,就可以將剛剛修改的新比較值寫到計數(shù)器模塊中。

圖19. 通過用戶程序修改比較值
9. 查看工藝對象 DB 中的所有變量
上 述查找工藝對象變量的方法適用于 STEP 7 TIA Protal V13 以上版本,之前的版本可以通過鼠標右鍵點擊工藝對象名稱,選則最下面的"打開 DB 編輯器" ,這樣可以通過數(shù)據(jù)視圖顯示工藝對象 DB 里面的所有變量,使用變量的時候可以在用戶程序中直接敲入相應的變量名即可(圖20)。

圖20. 查看工藝對象 DB 中的所有變量
文
1. IO-Link 基本功能介紹
IO-Link 是PROFIBUS 和PROFINET組織推出的一種新的傳感器/執(zhí)行器層面的協(xié)議。其定位與傳統(tǒng)接線和AS-i協(xié)議之間的部分。其采用點對點的連接方式。其具有非常強的優(yōu)勢,例如其與傳統(tǒng)接線方式比較能夠大量的節(jié)省布線的工作量和成本,與AS-i比較而言其能獲得更多的信息,以及易于移植等。IO-Link具有master 和device的結(jié)構(gòu)形式,master具有一個或多個port能夠連接device。4SI IO-Link具有4個port能夠連接4個device。
2. 4 SI IO-Link使用步驟
2.1 實驗設備
| PS307 電源 6ES7 307-1BA00-0AA0 1個 |
| CPU 6ES7 315-2AG10-0AB0 1個 |
| ET200S 6ES7 151-1AA05-0AB0 1個 |
| 4SI IO-Link 6ES7138-4GA50-0AB0 1個 |
| IO-Link Module K20 4DI 3RK5010-0BA10-0AA0 1個 |
| 傳感器 1個 |
| STEP7 V5.4 SP5(含PCT) |
2.2 硬件接線
2.2.1 4SI IO-Link硬件接線
4SI IO-Link必須在ET200S上使用(6ES7 151-1BA02-0AB0,6ES7 151-1AA05-0AB0,6ES7 151-7AA20-0AB0)并配合相應的終端模塊。
圖1為4SI IO-Link電子模塊的端子分配圖,圖2為終端模塊的接線示意圖.

圖1. 4SI IO-Link模塊端子分配

圖2.可用終端模塊及接線圖
2.2.2 IO-Link Module K20 4DI硬件接線
如圖所示該模塊需要使用M12的接頭進行連接,對于M12接頭的選擇而言首先要考慮接頭的編碼方式,其次需要了解其為插針還是插座,如果需要選擇帶預裝電纜則要考慮連接電纜的數(shù)量。

圖3. IO-Link Module K20 4DI接線圖
如圖所示,通過PCT我們能夠知道IO-Link Module K20 4DI 連接傳感器M12接口的類型(插座)

圖4. IO-Link Module K20 4DI M12插頭的類型

圖5. IO-Link Module K20 4DI M12插頭的管腳定義
因5號管腳未使用,所以對照下圖我們能夠確定我們可以選擇下列編碼類型的M12連接器插頭(插針)

圖6.M12接頭編碼示意圖
下圖為M12接頭的參考訂貨號。

圖7.M12插頭參考訂貨號
如選用了預裝配電纜請參照下圖定義:

圖8.M12插頭預裝配電纜的顏色及功能定義
對于IO-Link 連接的M12接頭的管腳定義如下圖所示:

圖9.IO-Link M12接頭的管腳定義
對應的M12連接頭在4SI IO-LINK手冊中已給出了參考型號:

圖10.IO-Link M12接頭參考型號
2.3 硬件組態(tài)
2.3.1 站的配置
(1)在SIMATIC Manager 中創(chuàng)建一個項目,并 組態(tài)一個300站及ET200S從站。如圖所示:

圖11.配置300站
(2)配置ET200S站(插入4SI IO-Link)

圖12:配置ET200S
2.3.2 通過PCT設置IO-Link參數(shù)
(1)鼠標左鍵選中4SI IO-Link,通過右鍵菜單打開PCT:

圖13:打開PCT
(2)如圖可通過拖拽的方式配置device:

圖14:配置IO-Link device
(3)如圖點擊Addresses菜單打開地址配置界面:

圖14:PCT參數(shù)化界面-Addresses
勾選 Show absolute addresses,則可看到端口對應與主站的絕對地址

圖15:PCT參數(shù)化界面-Addresses
勾選 Port Qualifier,則主站會為每個端口分配一個bit,用于反映通訊狀況。

圖16:PCT參數(shù)化界面-Addresses
勾選 Structure of Process Data下的All Port ,則能夠看到各端口IO與master地址的對應關(guān)系。

圖17:PCT參數(shù)化界面-Addresses
(3)通過PCT 下載參數(shù)設置:
如果已經(jīng)連接了device 可通過如下按鈕下載參數(shù)配置

圖18:PCT參數(shù)化界面-下載
可通過如下按鈕單獨下載master或device的參數(shù)配置

圖19:PCT參數(shù)化界面-下載
(4)保存PCT參數(shù)設置:

圖20:保存PCT參數(shù)設置
(5)保存硬件組態(tài)

圖21:保存硬件組態(tài)
2.4 程序調(diào)用及編寫
對于INPUT/OUTPUT而言可以通過直接的IO訪問的方式進行讀取

圖22:數(shù)字量輸入讀取
其中M0.0-M0.3對應與IO-Link Module K20 4DI的IN1-IN4的輸入值,M1.0則表示master 的prot1的值是否正確。
西門子 6ES7138-4FC01-0AB0 西門子 6ES7138-4FC01-0AB0 西門子 6ES7138-4FC01-0AB0





