西門子模塊6ES7211-1HD30-0XB0           西門子模塊6ES7211-1HD30-0XB0

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S7-1200 PWM功能簡介

1 PWM功能簡介
PWM(脈沖寬度可調(diào))是一種周期固定，脈寬可調(diào)節(jié)的脈沖輸出，如圖1示，PWM功能雖然使用的是數(shù)字量輸出，但其在很多方面類似于模擬量，比如它可以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，閥門的位置等。S7-1200 CPU提供了兩個(gè)輸出通道用于高速脈沖輸出，分別可組態(tài)為PTO或PWM，PTO的功能只能由運(yùn)動(dòng)控制指令來實(shí)現(xiàn)，PWM功能使用CTRL_PWM指令塊實(shí)現(xiàn)，當(dāng)一個(gè)通道被組態(tài)為PWM時(shí)，將不能使用PTO功能，反之亦然。
圖1所示為PWM原理

脈沖寬度可表示為脈沖周期的百分之幾（0-100%），千分之幾（0-1000），萬分之幾（0-10000）或S7 analog(模擬量)形式，脈寬的范圍可從0（無脈沖，數(shù)字量輸出為0）到全脈沖周期（無脈沖，數(shù)字量輸出為1 ） 。

1 脈沖周期 2 脈沖寬度

圖1 PWM原理

2 PWM功能組態(tài)
CPU的兩路脈沖發(fā)生器，使用特定的輸出點(diǎn)，如圖2所示，用戶可使用CPU集成輸出點(diǎn)或信號(hào)板的輸出點(diǎn)，表中所示為默認(rèn)情況下的地址分配，用戶也可自己更改輸出地址，無論點(diǎn)的地址如何變化，PTO1/PWM1總是使用*組輸出，PTO2/PWM2使用緊接著的一組輸出，對(duì)于CPU集成點(diǎn)和信號(hào)板上的點(diǎn)都是如此。PTO在使用脈沖輸出時(shí)一般占用2個(gè)輸出點(diǎn)，而PWM只使用一個(gè)點(diǎn)，另個(gè)沒有使用的點(diǎn)可用作其它功能。

脈沖功能輸出點(diǎn)占用如圖2

圖2 脈沖功能輸出點(diǎn)占用

組態(tài)步驟
1. 進(jìn)入Device Configuration（設(shè)備組態(tài)）界面，選中CPU,點(diǎn)擊屬性，選中Pulse Generator(PTO/PWM)。如圖3

圖3進(jìn)入設(shè)備組態(tài)

2. 組態(tài)脈沖發(fā)生器參數(shù)，如圖4。

圖4 脈沖發(fā)生器組態(tài)

1 Pulse generator used as（脈沖輸出類型）：用于選擇PTO或PWM輸出。
2 Output source（輸出源）：選擇是CPU集成點(diǎn)輸出或信號(hào)板輸出。
3 Time Based（時(shí)基）：Milliseconds（毫秒），Microseconds（微秒）
4 Pulse width format（脈寬形式）:Hundredths(百分比),Thousandths（千分比）,ten thousandths（萬分比）,S7 analog format（S7模擬量）。
5 Cycle time（周期）：脈沖的周期值只能在此修改。
6 Intial pulse width(初始脈寬)。
圖5所示為系統(tǒng)的硬件輸出點(diǎn)

圖5 PWM硬件輸出點(diǎn)

圖6為PWM所分地址

圖6 PWM脈寬調(diào)制地址

1 Start address（起始地址）:此地址為WORD類型，用于存放脈寬值，用戶可在系統(tǒng)運(yùn)行中實(shí)時(shí)修改此值達(dá)到修改脈寬的目的，默認(rèn)情況下，PWM1使用QW1000，PWM2使用QW1002。
2 Process Image（過程映像區(qū)）：由于脈寬值存放地址為過程映像區(qū)，這里選擇更新方式，默認(rèn)為周期更新。
3 HW ID（硬件識(shí)別號(hào)）。

3 PWM指令塊
S7-1200 CPU使用CTRL_PWM指令塊實(shí)現(xiàn)PWM輸出，如圖7.在使用此指令塊時(shí)需要添加背景數(shù)據(jù)塊，用于存儲(chǔ)參數(shù)信息。

圖7 PWM指令塊

PWM指令塊參數(shù)如表1

表1 PWM指令塊參數(shù)

當(dāng)EN端變?yōu)?時(shí)，指令塊通過Enable端使能或禁止脈沖輸出，脈沖寬度通過組態(tài)好的QW來調(diào)節(jié)，當(dāng)CTRL_PWM指令塊正在運(yùn)行時(shí)，BUSY位將一直為0。
有錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)ENO端輸出為0，同時(shí)STATUS顯示錯(cuò)誤狀態(tài)，如圖2

表2 錯(cuò)誤狀態(tài)

4 應(yīng)用舉例
使用模擬量控制數(shù)字量輸出，當(dāng)模擬量值發(fā)生變換時(shí)，CPU輸出的脈沖寬度隨之改變，但周期不變，可用于控制脈沖方式的加熱設(shè)備。此應(yīng)用通過PWM功能實(shí)現(xiàn)，脈沖周期為1S，模擬量值在0-27648之間變化。

1硬件組態(tài)
在硬件組態(tài)中定義相關(guān)輸出點(diǎn)，并進(jìn)行參數(shù)組態(tài)，雙擊硬件組態(tài)選中CPU
定義IW64為模擬量輸入，輸入信號(hào)為0-10V DC。
PWM 參數(shù)組態(tài)如下

圖8所示為硬件參數(shù)組態(tài)

圖8 硬件參數(shù)組態(tài)

圖9所示為硬件輸出點(diǎn)與脈寬地址定義

圖9 硬件輸出點(diǎn)與脈寬地址

2建立變量
在變量表中建好變量，如圖10

圖10 PWM示例建立變量

3程序編制
在定義完變量后，打開OB1，從指令列表中將CTRL_PWM指令塊拖入編輯器中，并定義背景數(shù)據(jù)塊，添加模擬量賦值程序。如圖11

圖11 PWM示例程序編制

4監(jiān)控
在狀態(tài)表中監(jiān)控變量如圖12，使能PWM_Enable，通過外部模擬電位計(jì)，改變輸入電壓“Analog_input”值，脈沖以1S的固定周期，脈寬隨“Pulse Width”變化。

圖12 PWM示例監(jiān)控變量

如何使用 PC Access 訪問 S7-1200 PLC ？需要考慮什么？

描述
可以建立 PC Access 和 S7-1200 PLC 之間的通信連接。但是，請(qǐng)注意一些限制。

注意
盡管西門子還沒有正式聲明支持在 S7-1200 PLC 和 SIMATIC NET OPC 之間建立連接，本 FAQ 描述一個(gè)解決方案。通過在以下章節(jié)的描述，可以得到如何建立這樣一個(gè)連接。

限制
由于原來 PC Access 是專為 S7-200 PLC 設(shè)計(jì)，這里會(huì)有一些限制：

• 在 S7-1200 PLC 中只有數(shù)據(jù)塊 DB1 的變量能夠被訪問，因?yàn)?S7-200 只有一個(gè)數(shù)據(jù)塊。
• S7-1200 PLC 中的 DB1 必須使用非符號(hào)尋址。當(dāng)在創(chuàng)建 DB1 時(shí)，去掉“僅符號(hào)訪問”的勾選框（圖 01）。

要求
下面列舉的是硬件和軟件方面的要求：

• S7-1200 PLC
• 以太網(wǎng)線
• STEP 7 基本版 V10.5 或者更高版本
• PC Access V1.0.4.10 (SP4) 或者更高版本

在 S7-1200 PLC 項(xiàng)目中的數(shù)據(jù)塊 DB1 中創(chuàng)建變量
請(qǐng)依照下列步驟，在 S7-1200 PLC 項(xiàng)目中新建變量。
 

可訪問的條目
下面表格列出了所有可以訪問的條目，包括對(duì)應(yīng)地址格式舉例。

如何使用 STEP 7 (TIA Portal) V11 為 SIMATIC S7-1200 建立 MODBUS-RTU 通訊?

概述 利用 CM 1241 RS485 和 CM 1241 RS232 通訊模塊，SIMATIC S7-1200 可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊。 每個(gè) SIMATIC S7-1200  控制可以添加三個(gè)通訊模板。 利用集成在 STEP 7 (TIA Portal) 中的 MODBUS  庫文件，可以定義每個(gè)通訊模塊為 MODBUS 主站或 MODBUS 從站。如果選擇 MODBUS 主站，可以通訊的對(duì)象 使用 CM 1241 RS232  通訊模塊只能與一個(gè)從站通訊(由于物理限制)。 使用 CM 1241 RS485  通訊模塊允許多與 32 個(gè)從站的相繼地通訊。 ......

概述
利用 CM 1241 RS485 和 CM 1241 RS232 通訊模塊，SIMATIC S7-1200 可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊。 每個(gè) SIMATIC S7-1200  控可以添加三個(gè)通訊模板。 利用集成在 STEP 7 (TIA Portal) 中的 MODBUS  庫文件，可以定義每個(gè)通訊模塊為 MODBUS 主站或 MODBUS 從站。如果選擇 MODBUS 主站，可以通訊的對(duì)象

• 使用 CM 1241 RS232  通訊模塊只能與一個(gè)從站通訊(由于物理限制)。
• 多與 32 個(gè)從站的相繼地通訊使用 (通過 CM 或 CB 1241 RS485）。

有一個(gè)由  STEP 7 (TIA Portal) V11 創(chuàng)建的范例去介紹如何使用 CM 1241 RS485 通訊模塊與多個(gè)從站進(jìn)行通訊。

說明
提供一個(gè) MODBUS 主站和一個(gè) MODBUS 從站間的通訊例程。通訊可以交替地將數(shù)據(jù)寫入從站寄存器( MODBUS 功能碼為 16)和讀取從站寄存器的數(shù)值( MODBUS 功能碼為 03)。 因?yàn)?nbsp; RS485  接口是兩線制 (半雙工模式)，故數(shù)據(jù)讀寫必須是連續(xù)控制的。 同理，在兩種操作 (這里指讀和寫) 之間也可以改變要尋址的從站地址，因此，主站和多個(gè)從站之間的數(shù)據(jù)交換是可以實(shí)現(xiàn)的。 

圖. 01

多個(gè) CM 1241 RS485 通訊模塊之間可以使用 PROFIBUS 電纜相互連接。多可以將 31 個(gè) MODBUS 從站使用 PROFIBUS 電纜連接到主站。使用 STEP 7 (TIA Portal)  配置組態(tài)，使用交換機(jī) CSM 1277 可以將程序下載至控制器。

MB_COMM_LOAD
MODBUS 通訊中，雙方 (主站和從站) 都應(yīng)該調(diào)用配置指令。