西門子模塊6ES7211-1BE31-0XB0       西門子模塊6ES7211-1BE31-0XB0

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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的轉(zhuǎn)速，閥門的位置等。S7-1200 CPU提供了兩個輸出通道用于高速脈沖輸出，分別可組態(tài)為PTO或PWM，PTO的功能只能由運動控制指令來實現(xiàn)，PWM功能使用CTRL_PWM指令塊實現(xiàn)，當一個通道被組態(tài)為PWM時，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，如圖2所示，用戶可使用CPU集成輸出點或信號板的輸出點，表中所示為默認情況下的地址分配，用戶也可自己更改輸出地址，無論點的地址如何變化，PTO1/PWM1總是使用*組輸出，PTO2/PWM2使用緊接著的一組輸出，對于CPU集成點和信號板上的點都是如此。PTO在使用脈沖輸出時一般占用2個輸出點，而PWM只使用一個點，另個沒有使用的點可用作其它功能。

脈沖功能輸出點占用如圖2

圖2 脈沖功能輸出點占用

組態(tài)步驟
1. 進入Device Configuration（設備組態(tài)）界面，選中CPU,點擊屬性，選中Pulse Generator(PTO/PWM)。如圖3

圖3進入設備組態(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集成點輸出或信號板輸出。
3 Time Based（時基）：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

圖5 PWM硬件輸出點

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)運行中實時修改此值達到修改脈寬的目的，默認情況下，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，默認為周期更新。
3 HW ID（硬件識別號）。

3 PWM指令塊
S7-1200 CPU使用CTRL_PWM指令塊實現(xiàn)PWM輸出，如圖7.在使用此指令塊時需要添加背景數(shù)據(jù)塊，用于存儲參數(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EN端變?yōu)?時，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CTRL_PWM指令塊正在運行時，BUSY位將一直為0。
有錯誤發(fā)生時ENO端輸出為0，同時STATUS顯示錯誤狀態(tài)，如圖2

表2 錯誤狀態(tài)

4 應用舉例
使用模擬量控制數(shù)字量輸出，當模擬量值發(fā)生變換時，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備。此應用通過PWM功能實現(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)中定義相關輸出點，并進行參數(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所示為硬件輸出點與脈寬地址定義

圖9 硬件輸出點與脈寬地址

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，后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，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連接。

限制
由于原來 PC Access 是專為 S7-200 PLC 設計，這里會有一些限制：

• 在 S7-1200 PLC 中只有數(shù)據(jù)塊 DB1 的變量能夠被訪問，因為 S7-200 只有一個數(shù)據(jù)塊。
• S7-1200 PLC 中的 DB1 必須使用非符號尋址。當在創(chuàng)建 DB1 時，去掉“僅符號訪問”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 項目中的數(shù)據(jù)塊 DB1 中創(chuàng)建變量
請依照下列步驟，在 S7-1200 PLC 項目中新建變量。
 

可訪問的條目
下面表格列出了所有可以訪問的條目，包括對應地址格式舉例。

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 可以實現(xiàn)點對點的通訊。 每個 SIMATIC S7-1200  控制器可以添加三個通訊模板。 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，可以通訊的對象 使用 CM 1241 RS232  通訊模塊只能與一個從站通訊(由于物理限制)。 使用 CM 1241 RS485  通訊模塊允許與 32 個從站的相繼地通訊。 ......

概述
利用 CM 1241 RS485 和 CM 1241 RS232 通訊模塊，SIMATIC S7-1200 可以實現(xiàn)點對點的通訊。 每個 SIMATIC S7-1200  控制器z可以添加三個通訊模板。 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，可以通訊的對象

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

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

說明
提供一個 MODBUS 主站和一個 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)。 因為  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，主站和多個從站之間的數(shù)據(jù)交換是可以實現(xiàn)的。 

圖. 01

多個 CM 1241 RS485 通訊模塊之間可以使用 PROFIBUS 電纜相互連接。 

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