6ES7212-1HE40-0XB0西门子 紧凑型 CPU 6ES7212-1HE40-0XB0西门子 紧凑型 CPU
SIMATIC S7-1200,CPU 1212C, 紧凑型 CPU,DC/DC/继电器, 机载 I/O: 8 DI 24V DC;6 个 2A 继电器数字输出; 2 AI 0-10V DC, 电源:直流 20.4-28.8V DC, 程序存储器/数据存储器 75 KB
长沙奈欧自动化设备有限公司(西门子系统集成商)长期销售西门子S7-200/300/400/1200PLC、数控系统、变频器、人机界面、触摸屏、伺服、电机、西门子电缆等,并可提供西门子维修服务,欢迎来电垂询
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PID 移植
S7-200 SMART 与 S7-200一样,支持8路PID控制,支持模拟量输出及PWM输出
将 S7-200 带有PID向导生成的程序用 S7-200 SMART打开,提示错误,如下图所示:
图1. S7-200 PID程序在S7-200 SMART 打开报错
解决方法:
1,新建 S7-200 SMART项目,并进行正确的设备组态
2,将 S7-200程序用STEP 7-Micro/win SMART 软件打开,将除PID子程序之外的程序段复制到新项目
3,修改新项目的 I/O 地址及模拟量转换量程与S7-200 SMART 匹配
比较 S7-200 与 S7-200 SMART PID回路表,两者完全相同,如下表所示:
表1. S7-200 与 S7-200 SMART PID 回路对比表
偏移
类型
过程变量(PVn)
包含过程变量,其值必须标定在 0.0 到 1.0 之间
设定值(SPn)
包含设定值,其值必须标定在 0.0 到 1.0 之间
输出(Mn)
包含计算出的输出,其值必须标定在 0.0 到 1.0 之间
增益(Kc)
包含增益,为比例常数。 可以是正数或负数
采样时间
包含采样时间,单位为秒。 必须是正数
积分时间
包含积分时间或复位,单位为分
微分时间
包含微分时间或速率,单位为分
偏置
包含偏置或积分和值,介于 0.0 到 1.0 之间
前一过程变量
包含上次执行 PID 指令时存储的过程变量值
PID扩展表
‘PIDA’(PID 扩展表,版本 A): ASCII 常数
AT 控制
AT 状态
AT 结果
AT 配置
偏差
最大 PV 振荡幅度的标准化值(范围: 0.025 到 0.25)
滞后
用于确定过零的 PV 滞后标准化值(范围: 0.005 到 0.1)
初始输出阶跃
输出值中阶跃变化的标准化大小,用于使 PV 产生振荡(范围:0.05 到 0.4)
看门狗时间
两次过零之间允许的最大秒数值(范围:60 到 7200)
建议增益
自整定过程确定的建议回路增益
建议积分时间
自整定过程确定的建议积分时间
建议微分时间
自整定过程确定的建议微分时间
实际阶跃大小
自整定过程确定的标准化输出阶跃大小值
实际滞后
自整定过程确定的标准化 PV 滞后值
如上表所示,两者PID回路表完全一致,所以,当将S7-200 PID 指令编程进行移植时,需将反馈与输出的模拟量地址按照 S7-200 SMART 的地址分配进行修改,同时修改模数转换数值即可。如下图所示:
S7-200 支持6路30KHz的高速计数器(224XP支持200KHz),支持13种模式;S7-200 SMART支持4路200KHz(CR40/60仅支持100KHz)高速计数器,支持8种模式,详细对比参看下表:
表1. S7-200 高速计数功能
红色:S7-200 SMART 不支持的功能。
表2. S7-200高速计数器寻址
表3. S7-200 SMART 高速计数功能
表4. S7-200 SMART 高速计数器寻址
注意:
1,S7-200 SMART 不支持模式2、模式5、模式8、模式11、模式12(在运动控制向导时勾选);
2,S7-200 SMART 做高速计数需要硬件滤波,如下图所示:
图1. S7-200 SMART 滤波时间与频率关系
注:CR40/60 两款CPU最高支持 100kHz 频率
以S7-200 224XP举例,使用高速计数HSC0,模式9,分别利用指令与向导分别编程,然后移植到S7-200 SMART
首先,将S7-200 高速计数向导与S7-200 SMART高速计数向导横向对比,如下图所示:
图2. 高速计数器及模式选择
图3. HSC 初始化选项
图4.配置中断及步骤
图5. HSC 第 1 步
图6. 完成向导
如上图所示:S7-200 高速计数向导组态与S7-200 SMART高速计数向导组态一致。
具有相同功能由向导生成的 S7-200 项目可直接用S7-200 SMART 打开,按照以下步骤移植:
步骤1:用STEP 7 Micro/Win SMART 打开S7-200 的原程序
步骤2:按照《表3. S7-200 SMART 高速计数功能》,进行高速计数通道的接线
步骤3:按照《图1. S7-200 SMART 滤波时间与频率关系》,进行高速计数通道滤波时间的设置
步骤4:编译下载,下载即可。如下图示:
图7. 程序对比
首先,将 S7-200 高速计数的特殊存储器 ( SM ) 与 S7-200 SMART 高速计数的特殊存储器 ( SM ) 横向对比,以 HSC0 如下表所示:
表5. S7-200 与 S7-200 SMART 特殊存储器(SM)对比
SM36.0~SM36.4
由上表可见,S7-200 与 S7-200 SMART 特殊存储器(SM)完全一致。
将 S7-200与 S7-200 SMART 高速计数中断事件功能横向对比,如下表所示:
表6. S7-200 与 S7-200 SMART 中断事件功能对比
由上表可见,S7-200 SMART 与 S7-200 相比,S7-200 SMART 高速计数功能所支持的中断与 S7-200 相同。
具有相同功能由指令生成的 S7-200 项目可直接用S7-200 SMART 打开,按照以下步骤移植:
步骤1:用STEP 7 Micro/Win SMART 打开S7-200 的原程序
步骤2:按照《表3. S7-200 SMART 高速计数功能》,进行高速计数通道的接线
步骤3:按照《图1. S7-200 SMART 滤波时间与频率关系》,进行高速计数通道滤波时间的设置
步骤4:编译下载,下载即可。如下图示:
图8. 程序对比
图9. 功能测试
S7-200 所支持的HSC4、HSC5,及模式2、模式5、模式8、模式11、模式12(在运动控制向导时勾选)能否移植到S7-200 SMART?
答:不能,无论是向导生成,还是指令生成,都不能移植到S7-200 SMART。
S7-200 与 S7-200 SMART相同功能,移植成功后,高速检测不到脉冲?
答:S7-200 SMART必须修改硬件地址的滤波时间。
S7-200 与 S7-200 SMART 使用PLS指令控制脉冲串输出(PTO)的SM 定义不同,不能将 S7-200 CPU 编写的 PLS指令程序直接用于S7-200 SMART。
如表1所示,使用 STEP 7-Micro/Win SMART 打开S7-200 CPU 的 PLS 指令程序需修改控制字节(SM67.6)和更改周期为频率(SMW68)。
表1. S7-200 与 S7-200 SMART 的SM 对比
使用 STEP 7-Micro/Win SMART 打开S7-200 CPU 的 PLS 指令程序需修改控制字节(SM67.6)和更改周期为频率(SMW68)。
例如:在 S7-200 程序里,编写 500ms/周期(SMB67=16#8D,SMW68=500ms),装载周期和脉冲的PTO 输出程序,移植至S7-200 SMART需要修改SMB67=16#C5,SMW68=2Hz。
图1. PLS指令单段PTO移植
在单段管道化期间,频率的上限为65,535Hz,如果需要更高的频率(最高为100,000Hz),则必须使用多段管道化。
相对于 S7-200 多段 PTO 计算周期增量的方式,S7-200 SMART 多段 PTO 设置更简单,只需要定义起始、结束频率和脉冲计数即可,如图2所示。因此移植时需要重新编写PTO多段管道化程序。
图2. 多段PTO操作的包络表格式对比
对于依照周期时间(而非频率)的S7-200项目移植至S7-200smart时,可以使用以下公式来进行频率转换:
CTFinal = CTInitial + (ΔCT * PC)
FInitial = 1 / CTInitial
FFinal = 1 / CTFinal
如图3所示,PLS指令多段PTO移植时无论 S7-200 中定义的SMB67为16#A0(1μs/周期)还是16#A8(1ms/周期),S7-200 SMART中都需要改为16#E0。起始、结束频率根据公式计算,脉冲数不需要改变。
图3. PLS指令多段PTO移植
计算包络段的加速度(或减速度)和持续时间有助于确定正确的包络表值,可按如下公式计算 Ts 段持续时间:
ΔF = FFinal - FInitial
Ts = PC / (Fmin + (|ΔF| / 2 ) )
As = ΔF / Ts
注意:如果 Ts 段持续时间少于 500 微秒,将导致 CPU 没有足够的时间来计算 PTO 段值。 PTO 管道下溢位(SM66.6、SM76.6 和 SM566.6)将置为 1,PTO 操作终止。
S7-200 SMART CPU 没有类似 S7-200 CPU 的高速计数器模式 12 功能。
S7-200 SMART CPU 硬件脉冲输出接到输入,配置高速计数器向导并调用 HSC 子程序可监视 PTO 脉冲数量 。如下图4所示:
图4. S7-200 SMART PTO 脉冲数测量
PID 向导移植
PID 指令移植
S7-200
S7-200 SMART
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
41
42
43
44
48
52
56
60
64
68
72
76
高速计数功能移植
模式
描述
输入点
HSC0
I0.0
I0.1
I0.2
HSC1
I0.6
I0.7
I1.0
I1.1
HSC2
I1.2
I1.3
I1.4
I1.5
HSC3
I0.1
HSC4
I0.3
I0.4
I0.5
HSC5
I0.4
0
带有内部方向控制的单相计数器
时钟
1
时钟
复位
2
时钟
复位
启动
3
带有外部方向控制的单相计数器
时钟
方向
4
时钟
方向
复位
5
时钟
方向
复位
启动
6
带有增减计数时钟的双相计数器
增时钟
减时钟
7
增时钟
减时钟
复位
8
增时钟
减时钟
复位
启动
9
A/B相正交计数器
时钟A
时钟B
10
时钟A
时钟B
复位
11
时钟A
时钟B
复位
启动
高速计数器号
HSC0
HSC1
HSC2
HSC3
HSC4
HSC5
新当前值(仅装入)
SMD38
SMD48
SMD58
SMD138
SMD148
SMD158
新预置值(仅装入)
SMD42
SMD52
SMD62
SMD142
SMD152
SMD162
当前计数值(仅读取)
HC0
HC1
HC2
HSC3
HSC4
HSC5
模式
描述
输入点
HSC0
I0.0
I0.1
I0.4
HSC1
I0.1
HSC2
I0.2
I0.3
I0.5
HSC3
I0.3
0
带有内部方向控制的单相计数器
时钟
1
时钟
复位
3
带有外部方向控制的单相计数器
时钟
方向
4
时钟
方向
复位
6
带有增减计数时钟的双相计数器
增时钟
减时钟
7
增时钟
减时钟
复位
9
A/B相正交计数器
时钟A
时钟B
10
时钟A
时钟B
复位
高速计数器号
HSC0
HSC1
HSC2
HSC3
新当前值(仅装入)
SMD38
SMD48
SMD58
SMD138
新预置值(仅装入)
SMD42
SMD52
SMD62
SMD142
当前计数值(仅读取)
HC0
HC1
HC2
HSC3
高速计数功能移植案例
向导移植
指令移植
S7-200
S7-200 SMART
HSC0 计数器状态字
保留
SM36.5
SM36.6
SM36.7
HSC0 计数器控制字
SM37.0
0=高电平有效
1=低电平有效
SM37.1
保留
SM37.2
0=4x
1=1x
SM37.3
SM37.4
SM37.5
SM37.6
SM37.7
SMD38
SMD42
S7-200
S7-200 SMART
中断号
中断号
中断事件
12
12
13
13
14
14
15
15
16
16
17
17
18
18
27
27
28
28
29
29
30
30
31
31
32
32
33
33
常问问题
PLS指令移植
PLS指令的单段管道化
Q0.0
S7-200
S7-200 SMART
SM67.0
PTO更新周期
PTO更新频率
SM67.1
未使用
未使用
SM67.2
PTO更新脉冲计数值
PTO更新脉冲计数值
SM67.3
PTO时间基准:0=1μs,1=1ms
未使用
SM67.4
未使用
未使用
SM67.5
PTO操作:0=单段,1=多段
PTO操作:0=单段,1=多段
SM67.6
PTO/PWM模式选择:0=PTO,1=PWM
PTO/PWM模式选择:0=PWM,1=PTO
SM67.7
PTO启用:0=禁止,1=启用
PTO启用:0=禁止,1=启用
SMW68
PTO周期
PTO频率
PLS指令的多段管道化
CTInitial
段启动周期时间 (s)
ΔCT
段增量周期时间 (s)
PC
段内脉冲数量
CTFinal
段结束周期时间 (s)
FFInitial
段起始频率 (Hz)
FFinal
段结束频率 (Hz)
Ts
段持续时间 (s)
As
段频率加速度 (Hz/s)
PC
段内脉冲数量
Fmin
段最小频率 (Hz)
ΔF
段增量(总变化)频率 (Hz)
S7-200 SMART PTO 脉冲数测量