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湖南長(zhǎng)沙6ES7212-1BB23-0XB0西門子型號(hào)及規(guī)格

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湖南長(zhǎng)沙西門子 6ES7212-1BB23-0XB0 型號(hào)及規(guī)格

PID 移植

S7-200 SMART 與 S7-200一樣，支持8路PID控制，支持模擬量輸出及PWM輸出

PID 向?qū)б浦?

將 S7-200 帶有PID向?qū)傻某绦蛴?S7-200 SMART打開，提示錯(cuò)誤，如下圖所示：

圖1. S7-200 PID程序在S7-200 SMART 打開報(bào)錯(cuò)

解決方法：

1，新建 S7-200 SMART項(xiàng)目，并進(jìn)行正確的設(shè)備組態(tài)

2，將 S7-200程序用STEP 7-Micro/win SMART 軟件打開，將除PID子程序之外的程序段復(fù)制到新項(xiàng)目

3，修改新項(xiàng)目的 I/O 地址及模擬量轉(zhuǎn)換量程與S7-200 SMART 匹配

PID 指令移植

比較 S7-200 與 S7-200 SMART PID回路表，兩者完全相同，如下表所示：

表1. S7-200 與 S7-200 SMART PID 回路對(duì)比表

偏移	類型	S7-200
0	過(guò)程變量(PVn)	包含過(guò)程變量，其值必須標(biāo)定在 0.0 到 1.0 之間
4	設(shè)定值(SPn)	包含設(shè)定值，其值必須標(biāo)定在 0.0 到 1.0 之間
8	輸出(Mn)	包含計(jì)算出的輸出，其值必須標(biāo)定在 0.0 到 1.0 之間
12	增益(Kc)	包含增益，為比例常數(shù)。可以是正數(shù)或負(fù)數(shù)
16	采樣時(shí)間	包含采樣時(shí)間，單位為秒。必須是正數(shù)
20	積分時(shí)間	包含積分時(shí)間或復(fù)位，單位為分
24	微分時(shí)間	包含微分時(shí)間或速率，單位為分
28	偏置	包含偏置或積分和值，介于 0.0 到 1.0 之間
32	前一過(guò)程變量	包含上次執(zhí)行 PID 指令時(shí)存儲(chǔ)的過(guò)程變量值
36	PID擴(kuò)展表	‘PIDA’（PID 擴(kuò)展表，版本 A）： ASCII 常數(shù)
40	AT 控制
41	AT 狀態(tài)
42	AT 結(jié)果
43	AT 配置
44	偏差	最大 PV 振蕩幅度的標(biāo)準(zhǔn)化值（范圍： 0.025 到 0.25）
48	滯后	用于確定過(guò)零的 PV 滯后標(biāo)準(zhǔn)化值（范圍： 0.005 到 0.1）
52	初始輸出階躍	輸出值中階躍變化的標(biāo)準(zhǔn)化大小，用于使 PV 產(chǎn)生振蕩（范圍：0.05 到 0.4）
56	看門狗時(shí)間	兩次過(guò)零之間允許的最大秒數(shù)值（范圍：60 到 7200）
60	建議增益	自整定過(guò)程確定的建議回路增益
64	建議積分時(shí)間	自整定過(guò)程確定的建議積分時(shí)間
68	建議微分時(shí)間	自整定過(guò)程確定的建議微分時(shí)間
72	實(shí)際階躍大小	自整定過(guò)程確定的標(biāo)準(zhǔn)化輸出階躍大小值
76	實(shí)際滯后	自整定過(guò)程確定的標(biāo)準(zhǔn)化 PV 滯后值

如上表所示，兩者PID回路表完全一致，所以，當(dāng)將S7-200 PID 指令編程進(jìn)行移植時(shí)，需將反饋與輸出的模擬量地址按照 S7-200 SMART 的地址分配進(jìn)行修改，同時(shí)修改模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)值即可。如下圖所示：

高速計(jì)數(shù)功能移植

S7-200 支持6路30KHz的高速計(jì)數(shù)器（224XP支持200KHz），支持13種模式；S7-200 SMART支持4路200KHz（CR40/60僅支持100KHz）高速計(jì)數(shù)器，支持8種模式，詳細(xì)對(duì)比參看下表：

表1. S7-200 高速計(jì)數(shù)功能

模式	描述	輸入點(diǎn)
	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	帶有內(nèi)部方向控制的單相計(jì)數(shù)器	時(shí)鐘
1		時(shí)鐘		復(fù)位
2		時(shí)鐘		復(fù)位	啟動(dòng)
3	帶有外部方向控制的單相計(jì)數(shù)器	時(shí)鐘	方向
4		時(shí)鐘	方向	復(fù)位
5		時(shí)鐘	方向	復(fù)位	啟動(dòng)
6	帶有增減計(jì)數(shù)時(shí)鐘的雙相計(jì)數(shù)器	增時(shí)鐘	減時(shí)鐘
7		增時(shí)鐘	減時(shí)鐘	復(fù)位
8		增時(shí)鐘	減時(shí)鐘	復(fù)位	啟動(dòng)
9	A/B相正交計(jì)數(shù)器	時(shí)鐘A	時(shí)鐘B
10		時(shí)鐘A	時(shí)鐘B	復(fù)位
11		時(shí)鐘A	時(shí)鐘B	復(fù)位	啟動(dòng)

紅色：S7-200 SMART 不支持的功能。

表2. S7-200高速計(jì)數(shù)器尋址

高速計(jì)數(shù)器號(hào)	HSC0	HSC1	HSC2	HSC3	HSC4	HSC5
新當(dāng)前值(僅裝入)	SMD38	SMD48	SMD58	SMD138	SMD148	SMD158
新預(yù)置值(僅裝入)	SMD42	SMD52	SMD62	SMD142	SMD152	SMD162
當(dāng)前計(jì)數(shù)值(僅讀取)	HC0	HC1	HC2	HSC3	HSC4	HSC5

表3. S7-200 SMART 高速計(jì)數(shù)功能

模式	描述	輸入點(diǎn)
	HSC0	I0.0	I0.1	I0.4
	HSC1	I0.1
	HSC2	I0.2	I0.3	I0.5
	HSC3	I0.3
0	帶有內(nèi)部方向控制的單相計(jì)數(shù)器	時(shí)鐘
1		時(shí)鐘		復(fù)位
3	帶有外部方向控制的單相計(jì)數(shù)器	時(shí)鐘	方向
4		時(shí)鐘	方向	復(fù)位
6	帶有增減計(jì)數(shù)時(shí)鐘的雙相計(jì)數(shù)器	增時(shí)鐘	減時(shí)鐘
7		增時(shí)鐘	減時(shí)鐘	復(fù)位
9	A/B相正交計(jì)數(shù)器	時(shí)鐘A	時(shí)鐘B
10		時(shí)鐘A	時(shí)鐘B	復(fù)位

表4. S7-200 SMART 高速計(jì)數(shù)器尋址

高速計(jì)數(shù)器號(hào)	HSC0	HSC1	HSC2	HSC3
新當(dāng)前值(僅裝入)	SMD38	SMD48	SMD58	SMD138
新預(yù)置值(僅裝入)	SMD42	SMD52	SMD62	SMD142
當(dāng)前計(jì)數(shù)值(僅讀取)	HC0	HC1	HC2	HSC3

注意：

1，S7-200 SMART 不支持模式2、模式5、模式8、模式11、模式12（在運(yùn)動(dòng)控制向?qū)r(shí)勾選）；

2，S7-200 SMART 做高速計(jì)數(shù)需要硬件濾波，如下圖所示：

圖1. S7-200 SMART 濾波時(shí)間與頻率關(guān)系

注：CR40/60 兩款CPU最高支持 100kHz 頻率

高速計(jì)數(shù)功能移植案例

以S7-200 224XP舉例，使用高速計(jì)數(shù)HSC0，模式9，分別利用指令與向?qū)Х謩e編程，然后移植到S7-200 SMART

向?qū)б浦?

首先，將S7-200 高速計(jì)數(shù)向?qū)cS7-200 SMART高速計(jì)數(shù)向?qū)M向?qū)Ρ?，如下圖所示：

圖2. 高速計(jì)數(shù)器及模式選擇

圖3. HSC 初始化選項(xiàng)

圖4.配置中斷及步驟

圖5. HSC 第 1 步

圖6. 完成向?qū)?

如上圖所示：S7-200 高速計(jì)數(shù)向?qū)ЫM態(tài)與S7-200 SMART高速計(jì)數(shù)向?qū)ЫM態(tài)一致。

具有相同功能由向?qū)傻?S7-200 項(xiàng)目可直接用S7-200 SMART 打開，按照以下步驟移植：

步驟1：用STEP 7 Micro/Win SMART 打開S7-200 的原程序

步驟2：按照《表3. S7-200 SMART 高速計(jì)數(shù)功能》，進(jìn)行高速計(jì)數(shù)通道的接線

步驟3：按照《圖1. S7-200 SMART 濾波時(shí)間與頻率關(guān)系》，進(jìn)行高速計(jì)數(shù)通道濾波時(shí)間的設(shè)置

步驟4：編譯下載，下載即可。如下圖示：

圖7. 程序?qū)Ρ?

指令移植

首先，將 S7-200 高速計(jì)數(shù)的特殊存儲(chǔ)器 ( SM ) 與 S7-200 SMART 高速計(jì)數(shù)的特殊存儲(chǔ)器 ( SM ) 橫向?qū)Ρ龋?HSC0 如下表所示：

表5. S7-200 與 S7-200 SMART 特殊存儲(chǔ)器（SM）對(duì)比

	S7-200	S7-200 SMART
HSC0 計(jì)數(shù)器狀態(tài)字
SM36.0~SM36.4	保留
SM36.5	HSC0 當(dāng)前計(jì)數(shù)方向狀態(tài)位：1=增計(jì)數(shù)
SM36.6	HSC0 當(dāng)前值等于預(yù)設(shè)值狀態(tài)位：1=相等
SM36.7	HSC0 當(dāng)前值大于預(yù)置值狀態(tài)位：1=大于
HSC0 計(jì)數(shù)器控制字
SM37.0	復(fù)位的有效電平控制位： 0=高電平有效 1=低電平有效
SM37.1	保留
SM37.2	HSC0 AB正交計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)速率選擇： 0=4x 1=1x
SM37.3	HSC0 方向控制位：1=加計(jì)數(shù)
SM37.4	HSC0 更新方向：1=更新方向
SM37.5	HSC0 更新預(yù)設(shè)值：1=將新的預(yù)設(shè)值寫入HSC0 預(yù)設(shè)值
SM37.6	HSC0 更新當(dāng)前值：1=將新的預(yù)設(shè)值寫入HSC0 當(dāng)前值
SM37.7	HSC0 使能位：1=使能
SMD38	HSC0 當(dāng)前值
SMD42	HSC0 預(yù)設(shè)值

由上表可見，S7-200 與 S7-200 SMART 特殊存儲(chǔ)器（SM）完全一致。

將 S7-200與 S7-200 SMART 高速計(jì)數(shù)中斷事件功能橫向?qū)Ρ?，如下表所示?

表6. S7-200 與 S7-200 SMART 中斷事件功能對(duì)比

S7-200		S7-200 SMART
中斷號(hào)	中斷事件	中斷號(hào)	中斷事件
12	HSC0 CV=PV	12	HSC0 CV=PV
13	HSC1 CV=PV	13	HSC1 CV=PV
14	HSC1 輸入方向改變	14	-
15	HSC1 外部復(fù)位	15	-
16	HSC2 CV=PV	16	HSC2 CV=PV
17	HSC2 輸入方向改變	17	HSC2 輸入方向改變
18	HSC2 外部復(fù)位	18	HSC2 外部復(fù)位
27	HSC0 輸入方向改變	27	HSC0 輸入方向改變
28	HSC0 外部復(fù)位	28	HSC0 外部復(fù)位
29	HSC4 CV=PV	29	-
30	HSC4 輸入方向改變	30	-
31	HSC4 外部復(fù)位	31	-
32	HSC3 CV=PV	32	HSC3 CV=PV
33	HSC5 CV=PV	33	-

由上表可見，S7-200 SMART 與 S7-200 相比，S7-200 SMART 高速計(jì)數(shù)功能所支持的中斷與 S7-200 相同。

具有相同功能由指令生成的 S7-200 項(xiàng)目可直接用S7-200 SMART 打開，按照以下步驟移植：

步驟1：用STEP 7 Micro/Win SMART 打開S7-200 的原程序

步驟2：按照《表3. S7-200 SMART 高速計(jì)數(shù)功能》，進(jìn)行高速計(jì)數(shù)通道的接線

步驟3：按照《圖1. S7-200 SMART 濾波時(shí)間與頻率關(guān)系》，進(jìn)行高速計(jì)數(shù)通道濾波時(shí)間的設(shè)置

步驟4：編譯下載，下載即可。如下圖示：

圖8. 程序?qū)Ρ?

圖9. 功能測(cè)試

常問問題

S7-200 所支持的HSC4、HSC5，及模式2、模式5、模式8、模式11、模式12（在運(yùn)動(dòng)控制向?qū)r(shí)勾選）能否移植到S7-200 SMART？

答：不能，無(wú)論是向?qū)?，還是指令生成，都不能移植到S7-200 SMART。

S7-200 與 S7-200 SMART相同功能，移植成功后，高速檢測(cè)不到脈沖？

答：S7-200 SMART必須修改硬件地址的濾波時(shí)間。

PLS指令移植

S7-200 與 S7-200 SMART 使用PLS指令控制脈沖串輸出（PTO）的SM 定義不同，不能將 S7-200 CPU 編寫的 PLS指令程序直接用于S7-200 SMART。

PLS指令的單段管道化

如表1所示，使用 STEP 7-Micro/Win SMART 打開S7-200 CPU 的 PLS 指令程序需修改控制字節(jié)（SM67.6）和更改周期為頻率（SMW68）。

表1. S7-200 與 S7-200 SMART 的SM 對(duì)比

Q0.0	S7-200	S7-200 SMART
SM67.0	PTO更新周期	PTO更新頻率
SM67.1	未使用	未使用
SM67.2	PTO更新脈沖計(jì)數(shù)值	PTO更新脈沖計(jì)數(shù)值
SM67.3	PTO時(shí)間基準(zhǔn)：0=1μs，1=1ms	未使用
SM67.4	未使用	未使用
SM67.5	PTO操作：0=單段，1=多段	PTO操作：0=單段，1=多段
SM67.6	PTO/PWM模式選擇：0=PTO，1=PWM	PTO/PWM模式選擇：0=PWM，1=PTO
SM67.7	PTO啟用：0=禁止，1=啟用	PTO啟用：0=禁止，1=啟用
SMW68	PTO周期	PTO頻率

使用 STEP 7-Micro/Win SMART 打開S7-200 CPU 的 PLS 指令程序需修改控制字節(jié)（SM67.6）和更改周期為頻率（SMW68）。

例如：在 S7-200 程序里，編寫 500ms/周期（SMB67=16#8D，SMW68=500ms），裝載周期和脈沖的PTO 輸出程序，移植至S7-200 SMART需要修改SMB67=16#C5，SMW68=2Hz。

pls_2

圖1. PLS指令單段PTO移植

在單段管道化期間，頻率的上限為65,535Hz，如果需要更高的頻率（最高為100,000Hz），則必須使用多段管道化。

PLS指令的多段管道化

相對(duì)于 S7-200 多段 PTO 計(jì)算周期增量的方式，S7-200 SMART 多段 PTO 設(shè)置更簡(jiǎn)單，只需要定義起始、結(jié)束頻率和脈沖計(jì)數(shù)即可，如圖2所示。因此移植時(shí)需要重新編寫PTO多段管道化程序。

pls_3 圖2. 多段PTO操作的包絡(luò)表格式對(duì)比

對(duì)于依照周期時(shí)間（而非頻率）的S7-200項(xiàng)目移植至S7-200smart時(shí)，可以使用以下公式來(lái)進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換：

CTFinal = CTInitial + (ΔCT * PC)

FInitial = 1 / CTInitial

FFinal = 1 / CTFinal

CTInitial	段啟動(dòng)周期時(shí)間 (s)
ΔCT	段增量周期時(shí)間 (s)
PC	段內(nèi)脈沖數(shù)量
CTFinal	段結(jié)束周期時(shí)間 (s)
FFInitial	段起始頻率 (Hz)
FFinal	段結(jié)束頻率 (Hz)

如圖3所示，PLS指令多段PTO移植時(shí)無(wú)論 S7-200 中定義的SMB67為16#A0（1μs/周期）還是16#A8（1ms/周期），S7-200 SMART中都需要改為16#E0。起始、結(jié)束頻率根據(jù)公式計(jì)算，脈沖數(shù)不需要改變。

pls_3

圖3. PLS指令多段PTO移植

計(jì)算包絡(luò)段的加速度（或減速度）和持續(xù)時(shí)間有助于確定正確的包絡(luò)表值，可按如下公式計(jì)算 Ts 段持續(xù)時(shí)間：

ΔF = FFinal - FInitial

Ts = PC / (Fmin + (|ΔF| / 2 ) )

As = ΔF / Ts

Ts	段持續(xù)時(shí)間 (s)
As	段頻率加速度 (Hz/s)
PC	段內(nèi)脈沖數(shù)量
Fmin	段最小頻率 (Hz)
ΔF	段增量（總變化）頻率 (Hz)

注意：如果 Ts 段持續(xù)時(shí)間少于 500 微秒，將導(dǎo)致 CPU 沒有足夠的時(shí)間來(lái)計(jì)算 PTO 段值。 PTO 管道下溢位（SM66.6、SM76.6 和 SM566.6）將置為 1，PTO 操作終止。

S7-200 SMART PTO 脈沖數(shù)測(cè)量

S7-200 SMART CPU 沒有類似 S7-200 CPU 的高速計(jì)數(shù)器模式 12 功能。

S7-200 SMART CPU 硬件脈沖輸出接到輸入，配置高速計(jì)數(shù)器向?qū)Р⒄{(diào)用 HSC 子程序可監(jiān)視 PTO 脈沖數(shù)量。如下圖4所示：

pls_1

圖4. S7-200 SMART PTO 脈沖數(shù)測(cè)量

湖南長(zhǎng)沙西門子 6ES7212-1BB23-0XB0

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