EM253位置控制功能模块的组态和编程方法

EM253位置控制功能EM253是S7-200PLC唯一的一款位置控制模块，用于驱动步进电机和伺服电机，为用户提供单轴，开环的位置控制。EM253位置控制模块具有以下主要功能：1.输出20HZ－200KHZ的高速脉冲2.漏型晶体管或者差分信号脉冲输出3.可组态测量系统为工程量或脉冲数4.包络运动。提供最多25组包络，每组可有4种速度。包络运动可选以下四种模式：（1）绝对位置（2）相对位置（3）单速连续旋转（4）双速连续旋转5.回零点。提供4种不同的参考点寻找模式6.支持S曲线或线性的加速、减速功能7.提供可组态的螺距补偿功能（螺距误差补偿是在机械运动方向发生变化时，为消除系统中的滞慢(螺距误差)，电机必须移动的距离。螺距误差补偿总是正值。）注意：以下例程仅为示例程序，请勿直接用于测试！测试前，用户务必使用晶体管输出的S7-200CPU，并根据实际使用的电机参数和机械行程修改程序中的相关数值！此程序的作者和拥有者对于该程序的功能性和兼容性不负任何责任。使用该程序的风险完全由用户自行承担。由于它是免费的，所以不提供任何担保，错误纠正和热线支持，用户不必为此联系西门子技术支持与服务部门。EM253位控模块使用步骤1.EM253输入/输出点接线2.EM253向导配置3.EM253子程序编程4.EM253诊断调试以上EM253输入/输出点接线，向导配置，编程，调试请参考《定位模板EM253快速入门》文档或《S7-200系统手册》第9章S7-200开关运动控制组态位控模块章节。定位模块EM253快速入门《定位模板EM253快速入门》：介绍：该文档主要面对初次使用定位模板EM253的用户。内容包括一些调试的步骤，使用经验，等等。但是，该文档无法取代《SIMATICS7－200可编程序控制器系统手册》。建议：用户通过此文档掌握了初步调试和使用模板的方法以后，还是要认真、仔细阅读《SIMATICS7－200可编程序控制器系统手册》第9章，进一步加深对定位模板EM253的理解。通过该文档，希望对初次使用定位模板EM253的用户，可以起到帮助入门的作用。定位模板EM253模板的使用者，应该具有STEP7-Micro/Win软件操作的基础知识。如何在S7-200EM253位控模块断电重启后保持运动控制的当前位置值问题描述S7-200EM253断电重启后由于初始化指令的执行，当前位置会复位为0。要使S7-200EM253运动控制的当前位置值在CPU断电重启后依然保持，可以通过以下的编程来实现。实现方法在此以通过EM253位控向导生成的运动控制“轴0”为例来说明如何在S7-200EM253CPU断电后保持“轴0”的当前位置值，具体可参考以下三个部分的编程来实现：1，设置两个个断电保持区域：VD1000、VD1004，如图1所示：图1.设置断电保持2，将当前值位置值在第一个扫面周期内传送到保持位置VD1004内，如图2所示：图2.当前位置保持3，当初始化完成后，用初始化指令“POS0_CTRL”的DONE位来触发修改位置指令“POS0_LDPOS”,将保持位置VD1000装载到当前位置VD200，如图3所示：图3.装载当前位置例程所需条件：1、软件版本：STEP7-Micro/WINV4.0SP92、S7-200CPU222以上、EM253位控模块3、通讯硬件：智能多主站电缆USB/PPI电缆（订货号6ES7901-3DB30-0XA0）所实现的功能：在S7-200CPUEM253位置控制断电重启后保持运动控制的当前位置值。免责声明本例程仅供参考，程序中的CPU版本、类型可能与用户实际使用不同，用户可能需要先对例子程序做修改和调整，才能将其用于测试。本例程的作者和常问问题一个EM253模块能带几个轴？一个EM253模块只能带一个轴。EM253模块能实现闭环运动控制吗？不能。更换EM253模块需要重新组态或编程再下载吗？使用STEP7Micro/Win配置EM253所使用的全部组态，移动包络信息和程序块一起下载并存储在S7-200CPU中，因此更换EM253模块后不需要重新组态或编程再下载。EM253模块的哪些端子用于输出高速脉冲信号？用户可以根据电机驱动器/放大器的接口要求来选择使用哪种输出。EM253模块的P0和P1是漏型晶体管输出，分别用以控制电机的运动和方向。P0+、P0-以及P1+、P1-是差分脉冲输出，与P0和P1的功能一样，但所提供的信号质量更好。如何设置EM253位控模块配置向导中的“模块位置”？在EM253位控模块配置向导中，需要正确指定模块位置。模块位置的计算遵循紧挨CPU放置的模块位置是0，以此类推。如果在配置时实际连接了EM253硬件模块，则可直接点击”“读取模块”。如下图1所示：图1.EM253模块位置EM253命令字节QB如何计算？命令字节是一个8位数字量输出的地址，该地址保留在用于访问位控模块的过程影像寄存器中。该命令字节根据EM253模块前占用的QB决定。例如CPU224模块占用了QB0和QB1地址，如果EM253紧挨CPU放置，则配置EM253命令字节为QB2。如下图2所示：图2.EM253命令字节EM253位控模块生成的子程序所有C_POS，C_SPEED引脚都一样吗？是的，都一样。因此，无论调用几个子程序，可以将这两个引脚的地址都设置为同一个。为什么通过POS0_GOTO指令执行绝对运动报错，错误代码为22？查看EM253位控模块指令错误代码信息，错误代码22含义为零位置未知。因此，无论是使用POSX_GOTO还是其它运动控制指令执行绝对运动，必须先执行了POSX_RSEEK指令回零点或使用POSX_LDPOS指令建立绝对位置零点。什么是EM253的参考点偏移量？EM253参考点偏移量概念：EM253的参考点偏移量RP_OFFSET是指从RP到零位置的距离。如下图3所示：图3.参考点偏移量示意图设置EM253参考点偏移量：EM253的参考点偏移量RP_OFFSET可以在“高级RP选项”界面设置，如下图4所示：图4.设置参考点偏移量或者在EM253控制面板，启用“允许更新PLC中的模块配置”，设置参考点偏移量RP_OFFSET，点击“更新配置”即可。如下图5所示：图5.更新RP_OFFSETEM253参考点偏移量地址：EM253的参考点偏移量RP_OFFSET地址可在数据块中查看到，如下图6所示VD1088：图6.参考点偏移量地址在EM253向导中修改参考点偏移量与执行POS0_LDOFF指令修改参考点偏移量有何区别？举例说明在EM253向导组态中修改参考点偏移量前后数值变化。在EM253向导组态中设置参考点偏移量0，如下图7所示：图7.设置参考点偏移量0在状态表监视参考点偏移量0，执行回零点运动后，当前位置0，如下图8所示：图8.监视参考点偏移量0在EM253向导组态中设置参考点偏移量100，如下图9所示：图9.设置参考点偏移量100在状态表监视参考点偏移量100，执行回零点运动后，当前位置100，如下图10所示：图10.监视参考点偏移量100举例说明执行POS0_LDOFF指令修改参考点偏移量前后数值变化。执行POS0_LDOFF指令前，将运动控制对象移动到位置100。在状态表监视参考点偏移量0，当前位置100，如下图11所示：图11.监视参考点偏移量在当前位置100处，执行POS0_LDOFF指令。之后，在状态表监视参考点偏移量-100，当前位置0，如下图12,13所示：图12.执行POS0_LDOFF指令图13.监视参考点偏移量-100执行回零点运动后，当前位置为-100，如下图14所示：图14.监视当前位置-100为什么执行子程序POSX_LDOFF报错，错误代码为6？在程序中执行子程序POSX_LDOFF，出现错误代码6，如下图15所示：图15.子程序POS0_LDOFF出错查看EM253位控模块指令错误代码信息，错误代码6含义是由于没有定义的参考点而放弃。因此，执行子程序POSX_LDOFF前，必须先执行了POSX_RSEEK指令，建立了参考点。EM253位控模块生成的子程序POS0_LDOFF与POS0_LDPOS有何区别？子程序POS0_LDOFF用于装载参考点偏移量。执行该子程序时，位控模块计算当前位置与参考点之间的偏移量，将该数值存储到RP_OFFSET，并将当前位置设为0。如下图16所示：图16.子程序POS0_LDOFFPOS0_LDPOS指令用于改变模块的当前位置，也可用于为绝对运动建立一个新的零位置。例如，执行子程序POS0_LDPOS前，当前位置VD300=+100。如下图17所示：图17.执行子程序POS0_LDPOS前设置新位置VD108=0，执行子程序POS0_LDPOS后，当前位置VD300=0。如下图18所示：图18.执行子程序POS0_LDPOS后EM253位控模块配置好的加减速时间可以修改吗？可以。而且可通过以下三种方法进行修改：方法1.程序中调用子程序POS_SRATE直接修改。如执行POS0_SRATE指令，修改加减速时间为1500ms，如下图19所示：图19.子程序POS0_SRATE方法2.找到数据块中相应的V存储区地址，然后在程序中赋新值，并执行CFG指令。第一步：先在EM253向导生成的数据块中找到加速时间和减速时间分别对应的地址，如VD1062和VD1066，如下图20所示：图20.加减速时间地址第二步：在程序中通过MOVE指令给加减速时间存放地址赋值，如下图21所示：图21.加减速时间赋值第三步：在程序中执行CFG指令，重新装载组态，如下图22所示：图22.子程序POS0_CFG方法3.在EM253配置标签栏修改。在EM253控制面板的配置标签栏，先勾选“允许更新PLC中的模块配置”，输入新的加速时间ACCEL_TIME和减速时间DECEL_TIME，点击“更新配置”即可。如下图23所示：图23.在EM253调试面板修改加减速时间当观察到EM253MF指示灯红色报警时该如何处理？出现EM253MF指示灯红色时，表明定位模板EM253发生了致命错误，客户可以按照以下步骤排查问题：第一步.查看菜单栏“PLC”/信息，以确定EM253模块的总线连接正常。如下图24所示：图24.PLC信息2.如果在“PLC”/信息未找到EM253模块，则说明总线连接有问题或模块硬件故障。因此，需要更换模块测试。3.检查前模块与EM253之间总线连接。可将S7-200CPU和EM253系统先断电，检查总线连接是否松动，总线上的插针是否移位。4.考虑现场的EMC。可将S7-200CPU和EM253系统移出干扰现场测试。5.考虑EM253是否接地。如果现场接地情况良好，将EM253做接地处理。