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ET200S 1SSI 绝对编码器模块
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1. 产品概述
订货号
6ES7138-4DB03-0AB0
兼容性
订货号为6ES7138-4DB03-0AB0 的1SSI对如下的模块是完全兼容的:• 6ES7138-4DB02-0AB0• 6ES7138-4DB01-0AB0• 6ES7138-4DB00-0AB0
特性
• 1SSI模块是PLC和绝对值编码器之间的接口,可以在用户程序中周期的读取编码器值• 可用的端子模块 TM-E15S24-01 和 TM-E15S26-A1• 等时模式• 编码器值的规格化• 反转编码器的计数方向,从而调整轴的运动方向• 在标准模式下的锁存功能,冻结当前的编码器值• 在标准模式下,实现装载比较值和当前计数值的比较功能• 可选择的读取模式-Free wheeling-Synchronous to the update rate-Isochronously• 使用Fast mode,快速的编码器值检测(6ES7151-1AA00-0AB0接口模块不支持该功能)• 在等时模式中考虑了最大的编码器采样率• 等时模式的生命周期• 编码器值的奇偶校验• 格雷码/二进制码
支持的编码器类型
类型如下:• 绝对值编码器(SSI) 13 位• 绝对值编码器(SSI) 14 位• 绝对值编码器(SSI) 15 位• 绝对值编码器(SSI) 16 位• 绝对值编码器(SSI) 17 位• 绝对值编码器(SSI) 18 位• 绝对值编码器(SSI) 19 位• 绝对值编码器(SSI) 20 位• 绝对值编码器(SSI) 21 位• 绝对值编码器(SSI) 22 位• 绝对值编码器(SSI) 23 位• 绝对值编码器(SSI) 24 位• 绝对值编码器(SSI) 25 位
固件更新
可以使用STEP7 HW Config 更新1SSI模块的固件版本(接口模块支持该功能)。
标识数据
• 硬件发行状况• 固件发行状况• 序列号请参考:ET200S Distributed I/O System 手册,Identification Data 章节
组态
可以使用如下的方法组态:• A GSD file (http://www.ad.siemens.de/csi/gsd)• STEP 7 V5.4 SP2 or V5.3 SP2 with HSP 2022 and higher
2. 时钟模式
关于等时模式的描述参见如下手册
15218045
硬件要求
• CPU 支持等时模式• 主站或Profinet 主站支持等距总线周期• IM151 支持等时模式特性1SSI 模块可以根据不同的系统参数分配,工作在非等时和等时模式下在等时模式下,主站和1SSI模块的数据交换和总线周期是同步的在等时模式下,所有的反馈字节具有一致性
3.模块接线图
接线规则
电缆(端子1和5/端子4和8)必须是屏蔽双绞线。
端子图如下:
图1
注:1当连接编码器时,接线的极性要正确,否则会报编码器错误
2短路电流保护-最大0.5A
4. 配置标准模式和快速模式
简介
为了充分的利用SSI模块的功能,根据不同的自动化任务,可以选择标准和快速两种模式。
应拥领域 模式
应拥领域 | 模式 |
¨位置点的监控和检测长度测量、沿检测、工件同步 | 标准 |
闭环控制应用,如作为实际值的路径位置控制快速检测编码器值 | 快速 |
表1
STEP 7 HW Config 组态1SSI | |
(等时/非等时模式) | |
从硬件目录中选择要使用的功能模块 | |
对于标准模式,选择订货号6ES7138-4DB03-0AB0 | 对于快速模式,选择订货号6ES7138-4DB03-0AB0 Fast |
托拽1SSI模块到相应的槽中 | |
配置参数 |
表2
GSD 文件 组态1SSI | |
(仅非等时模式) | |
选择1SSI模块的GSD 文件 | |
对于标准模式,选择订货号6ES7138-4DB03-0AB0 | 对于快速模式,选择订货号6ES7138-4DB03-0AB0 Fast |
配置参数 |
表3
5.1SSI 功能
5.1 编码器值检测
绝对值编码器传送信息侦中的编码器值到1SSI 模块。信息贞的传送由1SS1进行初始化。如下的方法可以使用:
• Free-wheeling• Synchronous• Isochronous在硬件配置的“Detection”参数中设置Free-wheeling 和synchronous 模式。这个参数只能工作在非等时模式下。
图2
Free-Wheeling 方式
在该模式下使用latch功能,能获得最大精确的数值。在每次的单稳态触发时间结束时,模块开始传送报文数据。与模块的周期更新编码器值是非同步的
Synchronous 方式
在该模式下可以检测编码器的实际值,能获得最大精确的数值。数据报文的传送和模块的更新周期是同步的
Isochronous
在该方式下,当等距总线周期激活时,编码器值的检测是自动进行的,DP 主战和DP从占对于总线是同步的。
5.2 格雷码/二进制码 转换
当设定为格雷码时,绝对值编码器的格雷码值被模块转化为二进制值;当设定为二进制码时,绝对值编码器的值不进行转换
5.3 传送编码器值和标准化
1SSI模块确定的位置值,与下列相关:
• 编码器类型
• Trailing 位的个数
• 编码器总的步数
如:一个单圈的9位编码器=512 步/转设置如下的参数:
编码器类型:SSI-13 位
Trailing 位个数:4
编码器总的步数:512
图3
当不激活Scaling 选项时,按照下图来评估位置:
图4
当激活Scaling 选项时,按照下图来评估位置:
图5
5.4 检测方向和反转旋转方向
方向检测:运动方向的检测可以由模块的LED灯来显示
UP LED:编码器的值由低到高
DN LED:编码器的值由高到低
方向反转:调整编码器的运动方向(轴的运动方向)
• Off
保持编码器位置值传送的方向
• On
反转编码器的位置值的传送方向。如:虽然编码器的实际值在增加,但显示的值在递减
5.5 比较器(仅在标准模式)
编码器的值可以与最多两个装载的值进行比较,比较结果存储在模块的反馈接口中。可以设定两个比较值,在硬件组态中参数如下:
图6
设定 | 比较结果(CMPx) |
inactive | 编码器值不进行比较 反馈位CMPx=0 |
Forward direction | 编码器值在上升的方向进行比较(UP) |
Backward direction | 编码器值在下降的方向进行比较(DN) |
In both directions | 编码器值在两个方向进行比较 |
表4
5.6 锁存功能(仅在标准模式)
使用数字量输入(DI)的沿信号可以冻结当前的编码器数值
图7
终止锁存功能:锁存功能必须被确认,锁存标志位31被删除后,编码器值被更新。
图8
5.7 在标准模式下的控制和反馈接口
地址 | 分配 |
字节0 到 3 | 编码器值(双字;31位设置,编码器值被冻结) |
字节4 | Bit7: 等时模式 LZ |
Bit6: 操作准备好 RDY | |
Bit5: 参数分配错误 ERR_PARA | |
Bit4: 绝对值编码器错误 ERR_SSI | |
Bit3: 编码器供电短路 ERR_24V | |
Bit2: 输入通道状态 STS_DI | |
Bit1: 状态 DN STS_DN | |
Bit0: 状态 UP STS_UP | |
字节5 | Bit7: 保留=0 |
Bit6: 保留=0 | |
Bit5: 保留=0 | |
Bit4: 保留=0 | |
Bit3: 到达比较值2,CMP2 | |
Bit2: 到达比较值1,CMP1 | |
Bit1: 装载功能错误, ERR_LOAD | |
Bit0: 装载功能运行,STS_LOAD | |
字节6 到 7 | 保留=0 |
表5
地址 | 分配 |
字节0 到 3 | 比较值1 或者2(双字) |
字节4 | Bit7: 错误确认 EXTF_ACK |
Bit6: 锁存功能确认 LATCH_ACK | |
Bit5: 保留=0 | |
Bit4: 保留=0 | |
Bit3: 保留=0 | |
Bit2: 保留=0 | |
Bit1: 装载比较值2,CMP_VAL2 | |
Bit0: 装载比较值1,CMP_VAL1 | |
字节5 | 保留=0 |
字节6 到 7 | 保留=0 |
表6
5.8 快速模式下的反馈接口
地址 | 分配 |
字节0 到 3 | Bit31: 保留 或 LZ |
Bit30: 操作准备好(反馈可用) RDY | |
Bit29: 参数分配错误 ERR_PARA | |
Bit28: 绝对编码器组错误 或 编码器供电短路 EXTF | |
Bit27: DI 状态 | |
Bit26: 状态 DN STS_DN | |
Bit25: 状态 UP STS_DN | |
Bit 0 到 24:编码器值 |
表7
关键词
分布式I/O,同步串行接口,绝对值编码器
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