长沙西门子原装输入模块SM1231

运动控制

三轴 100 kHz 高速脉冲输出，**实现精确定位.

· 运动控制基本功能

o 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

o 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

o 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

o 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

o 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

o 提供可组态的反冲补偿

o 支持、相对和手动位控模式

o 支持连续操作

o 提供多达32 组运动动包络，每组包络多可设置16 种速度

o 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。

o 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包络

o 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

o 查看修改在CPU 模块中存储的位控操作的组态设置用下列方法打开“交叉引用”窗口：
2 2 菜单命令“检视”→“交叉引用”或单击浏览条中的“交叉引用”按钮。
单击 “交叉引用”窗口底部的标签，可以查看“交叉引用”表、“字节用法”表或“位用法”表。
1. “交叉引用”表

参看STEP-Mirco/WIN窗口组件
2. “字节用法”表

（1）用“字节用法”表查看程序中使用的字节以及在哪些内存区使用。在“字节用法”表中，b表示已经*一个内存位；B表示已经*一个内存字节；W表示已经*一个字（16位）；D表示已经*一个双字（32 位）；X用于计时器和计数器。如图24所示字节用法表显示相关程序使用下列内存位置：MB0中一个位；计数器C30；计时器T37。

图24所示 “字节用法”表
（2）用“字节用法”表检查重复赋值错误。如图25所示，双字要求四个字节，VB0行中应有4个相邻的D。字要求2个字节，VB0中应有2个相邻的W。MB10行存在相同的问题，此外在多个赋值语句中使用MB10.0。

图25 用“字节用法”表检查重复赋值错误举例
3. “位用法”表。
（1）用“位用法”表查看程序中已经使用的位，以及在哪些内存使用。如图26所示“位用法”表显示相关程序使用下列内存位置：字节IB0的位0、1、2、3、4、5和7；字节QB0的位0、1、2、3、4和 5；字节MB0的位1。

图26 “位用法”表
（2）用“位用法”表识别重复赋值错误。在正确的赋值程序中，字节中间不得有位值。如图27所示，BBBBBBBb无效，而BBBBBBBB则有效。相同的规定也适用于字赋值（应有16个相邻的位）和双字赋值（应有32个相邻的位）。
可以*PLC对程序执行有限次数扫描（从1次扫描到65,535次扫描），通过*PLC运行的扫描次数，可以监控程序过程变量的改变。次扫描时，SM0.1数值为1。
1. 执行单次扫描

“单次扫描”使PLC从STOP转变成RUN，执行单次扫描，然后再转回STOP，因此与次相关的状态信息不会消失。操作步骤如下：
（1）PLC必须位于STOP（停止）模式。如果不在STOP（停止）模式，将PLC转换成停止模式。
（2）用菜单“调试”→ “扫描”。

图1 “执行扫描”对话框
2. 执行多次扫描

步骤如下：
（1）PLC须位于STOP（停止）模式。如果在STOP（停止）模式，将PLC转换成停止模式。
（2）用菜单“调试” →“ 多次扫描” →出现“执行扫描”对话框。如图3-23所示。
（3）输入所需的扫描次数数值，单击“确定”。
通过下面的方法测试通讯网络：
1. 在STEP 7-Micro/WIN32中，单击浏览条中的“通讯”图标，或用菜单命令“检视”→“元件”→“通讯”。
2. 从“通讯”对话框（如图20所示）的右侧窗格，单击显示“双击刷新”的蓝色文字。

图20 通信对话框
如果建立了个人计算机与PLC之间的通讯，则会显示一个设备列表。
STEP 7-Micro/WIN32在同一时间仅与一个PLC通讯，会在PLC周围显示一个红色方框，说明该PLC目前正在与STEP 7-Micro/WIN32通讯。


（4）程序的编辑
1剪切、、粘贴或删除多个网络
通过用SHIFT键+鼠标单击，可以选择多个相邻的网络，进行剪切、、粘贴或删除等操作。注意：不能选择部分网络，只能选择整个网络。
2编辑单元格、指令、地址和网络
用光标选中需要进行编辑的单元，单击右键，弹出快捷菜单，可以进行插入或删除行、列、垂直线或水平线的操作。删除垂直线时把方框放在垂直线左边单元上，删除时选“行”，
或按“DEL”键。进行插入编辑时，先将方框移至欲插入的位置，然后选“列”。
（5）程序的编译
程序经过编译后，方可下载到PLC。编译的方法如下：
2 2 单击“编译”按钮或选择菜单命令“PLC”→“编译”（Compile），编译当前被激活的窗口中的程序块或数据块。
2 2 单击“全部编译” 按钮或选择菜单命令“PLC”→“全部编译”（Compile All），编译全部项目元件（程序块、数据块和系统块）。使用“全部编译”，与哪一个窗口是活动窗口无关。
编译结束后，输出窗口显示编译结果。 s7-200的三种程序组织单位（POU）指主程序、子程序和中断程序。STEP 7-Micro/WIN为每个控制程序在程序编辑器窗口提供分开的制表符，主程序总是个制表符，后面是子程序或中断程序。
一个项目（Project）包括的基本组件有程序块、数据块、系统块、符号表、状态图表、交叉引用表。程序块、数据块、系统块须下载到PLC，而符号表、状态图表、交叉引用表不下载到PLC。
程序块由可执行代码和注释组成，可执行代码由一个主程序和可选子程序或中断程序组成。程序代码被编译并下载到PLC，程序注释被忽略。
2 2 在“指令树”中 右击“程序块”图标可以插入子程序和中断程序。
数据块由数据（包括初始内存值和常数值）和注释两部分组成。
数据被编译后，下载到可编程控制器，注释被忽略。
系统块用来设置系统的参数，包括通信口配置信息、保存范围、模拟和数字输入过滤器、背景时间、表、脉冲截取位和输出表等选项。系统块如图1所示。
2 2 单击“浏览栏”上的“系统块”按钮，或者单击“指令树”内的“系统块”图标，可查看并编辑系统块。
系统块的信息须下载到可编程控制器，为PLC提供新的系统配置。 写程序之前，用户必须选择指令集和编辑器。
在S7-200系列PLC支持的指令集有SIMATIC和IEC1131-3两种。SIMATIC是专为S7-200PLC设计的，**性强，采用SIMATIC指令编写的程序执行时间短，可以使用LAD、STL、FBD三种编辑器。IEC1131-3指令集是按国际电工会（IEC）PLC编程标准提供的指令系统，作为不同PLC厂商的指令标准，集中指令较少。有些SIMATIC所包含的指令，在IEC 1131-3中不是标准指令。IEC1131-3标准指令集适用于不同厂家PLC，可以使用LAD和FBD两种编辑器。本教材主要用SIMATIC编程模式。
2 2 菜单命令“工具”→“选项” →“一般”标签→“编程模式” →选SIMATIC。
程序编辑器有LAD、STL、FBD三种，其比较在下一章介绍。本教材主要用LAD和STL。
选择编辑器的方法如下：
2 2 用菜单命令“检视” →LAD或STL。
或者菜单命令“工具”→“选项” →“一般”标签→“默认编辑器”。
我公司经营西门子全新原装现货PLC；S7-200S7-300 S7-400 S7-1200 触摸屏，变频器，6FC，6SNS120 V10 V60 V80伺服数控备件：原装进口电机（1LA7、1LG4、1LA9、1LE1），国产电机（1LG0，1LE0）大型电机（1LA8，1LA4，1PQ8）伺服电机（1PH，1PM，1FT，1FK，1FS）西门子保内全新原装产品‘质保一年。一年内因产品质量问题免费更换新产品；不收取任何费。欢迎致电咨询。

a.NCU数控单元
SINUMERIK840D的数控单元被称为NCU（Numenrical
Controlunit）单元：控制单元,负责NC所有的功能,机床的逻辑控制,还有和MMC的通讯 它由一个COM CPU板. 一个PLC
CPU板和一个DRIVE板组成.
根据选用硬件如CPU芯片等和功能配置的不同，NCU分为NCU561.2,NCU571.2,
NCU572.2,NCU573.2(12轴)，NCU573.2(31轴)等若干种，同样，NCU单元中也集成SINUMERIK840D数控CPU和SIMATIC
PLC
CPU芯片，包括相应的数控软件和PLC控制软件，并且带有MPI或Profibus借口，RS232借口，手轮及测量接口，PCMCIA卡插槽等，所不同的是NCU单元很薄，所有的驱动模块均排列在其右侧。

b．数字驱动

数字伺服：运动控制的执行部分,由611D伺服驱动和1FT6(1FK6)电机组成
SINUMERIK840D配置的驱动一般都采用SIMODRIVE611D.它包括两部分：电源模块+驱动模块（功率模块）。

电源模块：主要为NC和给驱动装置提供控制和动力电源，产生母线电压，同时监测电源和模块状态。根据容量不同，凡小于15KW均不带馈入装置，较为U/E电源模块；凡大于15KW均需带馈入装置，记为I/RF电源模块，通过模块上的订货号或标记可识别。
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611D数字驱动:是新一代数字控制总线驱动的交流驱动，它分为双轴模块和单轴模块两种，相应的进给伺服电机可采用1FT6或者1FK6系列，编码器信号为1Vpp正弦波，可实现全闭环控制。主轴伺服电机为1PH7系列。
c.PLC模块
SINUMERIK810D/840D系统的PLC部分使用的是西门子SIMATIC
S7-300的软件及模块，在同一条导轨上从左到右依次为电源模块（Power Supply），接口模块（Interface Module）机信号模块（Signal
Module）。的CPU与NC的CPU是集成在CCU或NCU中的。
电源模块（PS）是为PLC和NC提供电源的+24V和+5V。
接口模块（IM）是用于级之间互连的。
信号模块（SM）使用与机床PLC输入/输出的模块，有输入型和输出型两种。
二．硬件的接口
1.840D系统的接口
840D系统的MMC，HHU，MCP都通过一根MPI电缆挂在NCU上面，MPI是西门子PLC的一个多点通讯协议，因而该协议具有开放性，而OPI是840D系统针对NC部分的部件的一个特殊的通讯协议，是MPI的一个特例，不具有开放性，它比传统的MPI通讯速度要快，MPI的通讯速度是187.5K波特率，而OPI是1.5M。

NCU上面除了一个OPI端口外，还有一个MPI，一个Profibus接口，Profibus接口可以接所有的具有Profibus通讯能力的设备。Profibus的通讯电缆和MPI的电缆一样，都是一根双芯的屏蔽电缆。
在MPI，OPI和Profibus的通讯电缆两端都要接终端电阻，阻值是220欧，所有如果要检测电缆的好坏情况，可以在NCU端打开插座的封盖，量A，B两线间的电阻，正常情况下应该为110欧。
2．611系列驱动的组成与接口
611系列的驱动分成模拟611A，数字611D和通用型611U。都是模块化结构，主要有以下几个模块组成：
a.电源模块：电源模块是提供驱动和数控系统的电源，包括维持系统正常工作的弱电和供给功率模块用的600V直流电压。根据直流电压控制方式，它又分为开环控制的UE模块和闭环控制的I/R模块，UE模块没有电源的回馈系统，其直流电压正常时为570V左右，而当制动能量大时，电压可高达640多伏。I/R模块的电压一直维持在600V左右
。
b.控制模块：控制模块实现对伺服轴的速度环和电流环的闭环控制功率模块，对伺服电机提供频率和电压可变的交流电源监控模块，主要是对电源模块弱电供电能力的补充。滤波模块对电源进行滤波作用。电抗对电压起到平稳作用。


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组态





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