摘要本文通过一些简单的说明, 描述怎样设置 ET200S 功能模块 1STEP 模块的参数, 以及应用操作和测试相应的软硬件功能模块 1STEP 主要包括 2 种操作模式 : 寻找参考点模式增量模式本文会针对这 2 种模式分别进行介绍关键词 ET200S,1STEP, 功能模块, 步进,

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1 ET200S 1 STEP 步进模块使用入门 Getting Started of ET200S 1 STEP 5V/204KHz Getting Started Edition (2010 年 7 月 )

2 摘要本文通过一些简单的说明, 描述怎样设置 ET200S 功能模块 1STEP 模块的参数, 以及应用操作和测试相应的软硬件功能模块 1STEP 主要包括 2 种操作模式 : 寻找参考点模式增量模式本文会针对这 2 种模式分别进行介绍关键词 ET200S,1STEP, 功能模块, 步进, 脉冲输出 Key Words ET200S, 1STEP, Function Module, STEP, Pulse Output IA&DT Service & Support Page 2-15

3 目录 ET200S 1 STEP 步进模块使用入门模块介绍模块概述模块特性模块接线硬件配置硬件组态及参数配置硬件组态模块参数配置模块参数配置说明本文例子采用参数程序编制模块输入输出地址分配项目示例程序模式说明及示例寻找参考点模式寻找参考点模式说明寻找参考点模式示例增量模式增量模式说明增量模式示例 IA&DT Service & Support Page 3-15

4 1 模块介绍 1.1 模块概述 ET200S 1STEP 步进模块输出脉冲控制步进电机驱动器, 输出脉冲数决定步进电机移动的距离, 输出脉冲频率决定步进电机的速度模块订货号 :6ES7138-4DC00-0AB0 1.2 模块特性图 1 1STEP 步进模块 1 个通道, 可以用于控制 1 个步进电机参考点开关数字量输入外部停止或外部脉冲使能数字量输入脉冲和方向信号采用符合 RS422 电平差分输出输出最大频率 204 khz 输出最大脉冲数个 LED 状态指示 2 种操作模式 : 寻找参考点模式增量模式 IA&DT Service & Support Page 4-15

5 2 模块接线图 2 1STEP 端子接线图端子 1 5: 脉冲信号差分输出端子 4 8: 方向信号差分输出端子 2 3: 外部停止或外部脉冲使能数字量输入 DI( 功能选择见 4.2 节 ) 端子 6 7: 参考点开关数字量输入 3 硬件配置 1STEP 步进模块可以安装在 ET200S 接口模块或 ET200S CPU 模块后使用本文中以 IM151 7 CPU 模块为例名称订货号数量 IM151-7F CPU 6ES7151-7AA20-0AB0 1 PM-E DC24 电源模块 6ES7138-4CA01-0AA0 1 TM-P15S23-A0 端子模块 6ES7193-4CD20-0AA0 1 1STEP 5V/204kHZ 6ES7138-4DC00-0AB0 1 TM-E15S26-A1 端子模块 6ES7193-4CA40-0AA0 1 STEP7 V5.4 SP5 6ES CC08 0YA5 1 表 1 软硬件配置 IA&DT Service & Support Page 5-15

6 图 3 ET200S 站配置图 4 硬件组态及参数配置 4.1 硬件组态 1) 按照图 2 图 3 完成 ET200S 站安装和接线 2) 打开 STEP7, 在管理器中新建一个项目, 然后插入一个 S7-300 站 3) 进入硬件组态界面进行配置选中 IM151-7 CPU 直接拖拽到站配置窗口中不用配置导轨图 4 插入 IM151-7 CPU IA&DT Service & Support Page 6-15

7 4) 在 4 号槽和 5 号槽中分别插入 PM-E DC24 电源模块和 1STEP 步进模块图 5 硬件组态 4.2 模块参数配置图 6 1STEP 模块参数界面 IA&DT Service & Support Page 7-15

8 4.2.1 模块参数配置说明 1) Group Diagnostic: 组诊断 2) Base Frequency: 基本频率, 单位 Hz, 记作 Fb 3) Multiplier n: 倍增系数 n, 取值范围此倍增系数决定启动停止频率 Fss, 计算公式 Fss=Fb n 4) Time i: 时间系数 i, 取值范围此时间系数决定加速度和减速度 a, 单位为 Hz/ms, 计算公式为 a = Fb R / (i ms) 5) Function DI: 数字量 DI 输入功能选择, 可以配置为外部脉冲使能输入或外部停火输入缺省为外部脉冲使能输入 6) External Stop,Limit Stop: 外部停止, 限位停止信号类型,break contact 为常闭信号,make contact 为常看信号缺省为常闭信号接入本文例子采用参数本文例子参数配置即为图 6 中显示参数配置 1) 不激活组诊断 2) 基本频率 4Hz 3) 倍增系数 1, 启动停止频率 4Hz 4) 时间系数 1, 加速度减速度 Hz/ms 5) 外部脉冲使能输入 6) 外部停止输入限位输入信号类型为常闭信号输入 5 程序编制 5.1 模块输入输出地址分配 1STEP 步进模块跟其它 ET200S 功能模块类似, 都是通过直接读写 I/O 地址对模块进行控制访问反馈信号 ( 输入 ), 占用 8 个字节, 输入地址分配见表 2 控制信号 ( 输出 ), 占用 8 个字节, 输出地址分配见表 3 输入输出地址分配变量具体描述参见 ET200S 位置控制操作手册, 参考链接 : IA&DT Service & Support Page 8-15

9 表 2 输入地址分配表 3 输出地址分配 IA&DT Service & Support Page 9-15

5.2 项目示例程序为了便于对该模块地址中的位字节字等地址的读写, 通过在梯形图编程环境中使用 MOVE 指令, 将输入地址区 PIB272-PIB279 传送到 MB10-MB17, 将 MB20-MB27 传送到 PQB272-PQB279 对 1STEP 模块的读写访问通过 MB 地址区完成 1STEP 模块 IO 地址分配见图 5 图 7

10 5.2 项目示例程序为了便于对该模块地址中的位字节字等地址的读写, 通过在梯形图编程环境中使用 MOVE 指令, 将输入地址区 PIB272-PIB279 传送到 MB10-MB17, 将 MB20-MB27 传送到 PQB272-PQB279 对 1STEP 模块的读写访问通过 MB 地址区完成 1STEP 模块 IO 地址分配见图 5 图 7 项目示例程序 6 模式说明及示例 6.1 寻找参考点模式通过执行寻找参考点模式, 对轴进行同步, 即建立机械零点与电气零点对应关系寻找参考点模式说明 Mode=1 参考点开关为常开信号接入寻找参考点输出频率 Fss Fa Fss 启动停止频率, 描述参见节 IA&DT Service & Support Page 10-15

Fa 输出频率 Fa = Fb G R Fb: 基本频率 1STEP 模块参数中配置, 描述参见 4.2.1 节 Multiplier G: 倍增系数 G 取值范围 1-255, 模块输出地址字节 0, 参见表 3 Reduction Factor R: 减小系数 R 模块输出地址字节 4 第 7 位, 参加表 3 模块输出地址 4.

11 Fa 输出频率 Fa = Fb G R Fb: 基本频率 1STEP 模块参数中配置, 描述参见节 Multiplier G: 倍增系数 G 取值范围 1-255, 模块输出地址字节 0, 参见表 3 Reduction Factor R: 减小系数 R 模块输出地址字节 4 第 7 位, 参加表 3 模块输出地址 4.7=0,R=1; 模块输出地址 4.7=1,R=0.1 图 8 寻找参考点寻找参考点模式示例本文示例按照图 8 模式进行, 即正方向寻找参考 1. 通过变量表写输出控制变量 : 1) M24.0=1 寻找参考点模式 Mode=1 图 9 参考点模式控制变量 IA&DT Service & Support Page 11-15

2) M25.0=1 M25.1=1 由于之前模块参数配置限位开关信号为常闭输入, 所以当没有软限位开关激活时, 应该有信号输入参见 4.2.2 节 3) M25.2=0 不激活软件脉冲使能信号由于之前模块参数配置已经使能 DI 为外部脉冲使能信号输入, 此时就不再使用内部软件脉冲使能信号参见 4.2.2 节 4) 置位 M24.4, 然后复位 M24.

12 2) M25.0=1 M25.1=1 由于之前模块参数配置限位开关信号为常闭输入, 所以当没有软限位开关激活时, 应该有信号输入参见节 3) M25.2=0 不激活软件脉冲使能信号由于之前模块参数配置已经使能 DI 为外部脉冲使能信号输入, 此时就不再使用内部软件脉冲使能信号参见节 4) 置位 M24.4, 然后复位 M24.4( 下降沿信号有效 ), 启动寻找参考点模式脉冲输出频率为 Fa 5) MB20=1 M24.7=0 倍增系数 G=1 减小系数 R=1,Fa 频率值为 Fa = Fb G R=4Hz 1 1=4Hz 2. 通过变量表读输入状态变量 : 图 10 参考点模式状态变量 1) M15.2=1 外部脉冲使能信号激活 2) M15.0=1 驱动使能 3) 寻找参考点启动后,M14.0=1 位置任务激活,M15.7=1 位置操作执行中等待参考点开关信号 M15.1 4) M15.1=1 参考点信号达到, 寻找参考点完成 M14.4=1, 同步操作完成,M14.2=1 位置到达,M15.3=1 寻找参考点停止 6.2 增量模式增量模式是 1STEP 主要工作模式通过该工作模式可以控制步进电机按照给定的速度移动给定的距离 IA&DT Service & Support Page 12-15

6.2.1 增量模式说明 Mode=0 输出脉冲数决定步进电机移动的距离, 最大脉冲数 1048575 输出脉冲频率决定步进电机的速度增量模式输出频率 Fss Fa 方向信号作为启动信号注意 : 脉冲数对应的实际位移量和脉冲频率对应的实际速率由步进电机驱动器确定, 不再 1STEP 模块中进行设置 6.2.2 增量模式示例 1.

13 6.2.1 增量模式说明 Mode=0 输出脉冲数决定步进电机移动的距离, 最大脉冲数输出脉冲频率决定步进电机的速度增量模式输出频率 Fss Fa 方向信号作为启动信号注意 : 脉冲数对应的实际位移量和脉冲频率对应的实际速率由步进电机驱动器确定, 不再 1STEP 模块中进行设置增量模式示例 1. 通过变量表写输出控制变量 : 图 11 增量模式控制变量 1) M24.0=0 增量模式 Mode=0 2) M25.0=1 M25.1=1 由于之前模块参数配置限位开关信号为常闭输入, 所以当没有软限位开关激活时, 应该有信号输入参见节 3) MB20=1 M24.7=0 倍增系数 G=1 减小系数 R=1, 输出频率 Fa 为 Fa = Fb G R=4Hz 1 1=4Hz 4) 输出脉冲数, 通过 MB21-23 组成 20 位地址长度用于存放脉冲数, 最大值即为 0xFFFFF= IA&DT Service & Support Page 13-15

14 MB21 输出脉冲数 ( 位 16- 位 19) MB22 输出脉冲数 ( 位 8- 位 15) MB23 输出脉冲数 ( 位 0- 位 7) MB21 位 20- 位 23 没有使用本示例中赋值为 0x100, 即 256 个脉冲 5) 置位 M24.4, 然后复位 M24.4( 下降沿信号有效 ), 启动增量模式, 正方向移动 2. 通过变量表读输入状态变量 : 图 12 增量模式状态变量 1) 增量模式启动后,M14.0=1 位置任务激活,M15.7=1 位置操作执行中 2) MD10 显示剩余脉冲数, 图 12 显示还有 220 个脉冲没有发送 3) MD10=0 脉冲发送完成,M14.0 M15.7 清零,M14.2=1 位置到达增量模式输出完成本文针对 ET200S 1STEP 步进模作了基本介绍和基本操作说明如要了解更多关于此模块的使用方法诊断方法技术参数等内容, 请参见模块手册 ET 200S Position Operating Instructions 该手册可以通过下面的链接下载 : 如果您对该文档有任何建议, 请将您的宝贵建议提交至下载中心留言板该文档的文档编号 :A0478 IA&DT Service & Support Page 14-15

15 附录 - 推荐网址自动化系统西门子 ( 中国 ) 有限公司工业自动化与驱动技术集团客户服务与支持中心网站首页 : 自动化系统下载中心 : 自动化系统全球技术资源 : 找答案自动化系统版区 : 注意事项应用示例与所示电路设备及任何可能结果没有必然联系, 并不完全相关应用示例不表示客户的具体解决方案它们仅对典型应用提供支持用户负责确保所述产品的正确使用这些应用示例不能免除用户在确保安全专业使用安装操作和维护设备方面的责任当使用这些应用示例时, 应意识到西门子不对在所述责任条款范围之外的任何损坏 / 索赔承担责任我们保留随时修改这些应用示例的权利, 恕不另行通知如果这些应用示例与其它西门子出版物 ( 例如, 目录 ) 给出的建议不同, 则以其它文档的内容为准声明我们已核对过本手册的内容与所描述的硬件和软件相符由于差错难以完全避免, 我们不能保证完全一致我们会经常对手册中的数据进行检查, 并在后续的版本中进行必要的更正欢迎您提出宝贵意见版权西门子 ( 中国 ) 有限公司版权保留复制传播或者使用该文件或文件内容必须经过权利人书面明确同意侵权者将承担权利人的全部损失权利人保留一切权利, 包括复制发行, 以及改编汇编的权利西门子 ( 中国 ) 有限公司 IA&DT Service & Support Page 15-15

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