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测量输入—— 周期性测量

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  • S7-1200 G2
发布时间:2026年05月26日
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本章节讲解S7-1200 G2 周期性测量功能

1.介绍

当需要高精度采集开关信号触发瞬间的轴实际位置时,启用测量功能,可以精准捕获开关信号动作时刻的轴实际位置值。

PLC测量功能基于位置轴的运动控制工艺对象,例如外部编码器轴、定位轴、或者同步轴工艺对象。

测量输入功能分为一次测量和周期性测量两种:

一次性测量作业:激活后最多可检测两个边沿信号;如需再次使用,需重新激活测量作业。

周期性测量作业:激活后,在工艺对象的每个位置控制周期内,最多采集两个测量事件;在取消测量作业前,将持续执行测量。

以下可以做为周期性测量的输入信号来源:

定时器 DI:

• ET 200SP 或 ET 200MP TM Timer DIDQ

• SIMATIC Drive Controller (X142)

驱动器控制的报文 39x:

• SINAMICS S120 CU320-2 (X122/X132)

• SINAMICS S120 CU310-2 (X121/X131)

• SIMATIC Drive Controller (X122/X132)

本示例以ET200SP TM TIMER DIDQ为例,组态和使用周期性测量功能。

以下是测试环境:

型号订货号版本
控制器CPU 1214C DC/DC/DC6ES7 214-1AH50-0XB0V 4.1
驱动系统S2106SL3210-5HB10-1UF0 /1FK2102-0AG00-0DA0V 5.2.3
编程环境Step 7 Professional6ES7822-1AA25-0YA5V 21 /工艺对象 V10.0
模块TM Timer DIDQ 10x24V6ES7138-6CG00-0BA0V 1.0

表1.1 测试环境

图1.2 测试设备连接

2.硬件组态及参数

2.1 准备定位轴工艺对象项目

首先我们先组态一个定位轴工艺对象,连接驱动器S210。

下图是准备好的项目:

图2.1 工艺对象-定位轴

2.2 组态 TM TIMER DIDQ 模块

本示例中,使用Timer DI做测量输入时,模块必须工作在等时同步模式,并且使用OB91刷新。如果模块在PN从站上,需要选择从站的IRT等级。为了测量精度,被测量的轴同时需要工作在等时同步模式(例如本示例通过105报文控制的轴,报文传输必须工作在等时同步模式)。

图2.2.1 从站接口模块RT等级

图2.2.3 TM Timer模块等时模式及IO刷新

本示例使用DI0通道做为周期测量的输入源,需要组态 DI0 通道的操作模式为 Timer DI,输入延迟根据现场情况确认是否开启。

图2.2.4 DI0 通道组态

3.工艺对象配置

3.1 添加工艺对象并连接测量探头

在工艺对象中添加测量输入工艺对象,分配给当前伺服轴工艺对象。

3.1 添加测量工艺对象

3.2 连接测量输入信号源

本示例使用TM Timer 模块的通道DI0 做为测量输入信号源。工艺对象的“硬件接口”,需要选择使用“使用定时器DI进行测量”,测量输入信号源,选择“Channel 0”。

图3.2 工艺对象配置

“测量信号的校正时间”:用以补偿测量信号中可能的延迟时间。

3.3 扩展参数

在扩展参数里,可以调整测量输入的提前激活时间;系统会计算出当前工艺对象参数下,测量输入的最短操作时间。

图3.3 测量输入的扩展参数

4.编程

调用测量输入的功能块,用于激活/取消/复位测量输入功能。

图4.1 调用循环测量功能块

循环测量功能块的输入/输出参数如下:

输入参数声明数据类型描述
MeasuringInputINPUTTO_MeasuringInput连接测量输入工艺对象
ExecuteINPUTBOOL上升沿时启动作业
ModeINPUTDINT0 上升沿的测量 1 下降沿的测量 2 两个边沿的测量
MeasuringRangeINPUTBOOL测量值的采集范围 变量为TRUE时,仅采集测量范围内的测量值
StartPositionINPUTLREAL测量范围的起始位置 对于具有活动的取模函数的轴或外部编码器,超出模数范围的位置数据会镜像在模数范围内。
EndPositionINPUTLREAL测量范围的结束位置 对于具有活动的取模函数的轴或外部编码器,超出模数范围的位置数据会镜像在模数范围内。
输出参数
BusyOUTPUTBOOL作业正在处理中
CommandAbortedOUTPUTBOOL测量作业已中止
ErrorOUTPUTBOOL处理作业时出错
ErrorIDOUTPUTWORD参数错误代码
MeasuredValue1OUTPUTLREAL第一个测量值
MeasuredValue2OUTPUTLREAL第二个测量值(测量两个边沿时)
MeasuredValue1CounterOUTPUTUDINT第一个测量值测量次数计数值
MeasuredValue2CounterOUTPUTUDINT第二个测量值测量次数计数值
LostEdgeCounter1OUTPUTUDINT第一个测量值采集的周期时钟内,缺失边沿的计数值 通过 SINAMICS 进行周期测量期间等于零
LostEdgeCounter2OUTPUTUDINT第二个测量值采集的周期时钟内,缺失边沿的计数值 通过 SINAMICS 进行周期测量期间等于零

表4.2 测量功能块的输入输出参数

图4.3 调用复位功能块用于复位测量工艺对象错误

图4.4 调用取消测量功能块

取消测量功能块的输入/输出参数如下:

输入参数声明数据类型描述
MeasuringInputINPUTTO_MeasuringInput连接测量输入工艺对象
ExecuteINPUTBOOL上升沿时启动作业
输出参数
DoneOUTPUTBOOL测量作业已取消激活
BusyOUTPUTBOOL作业正在处理中
CommandAbortedOUTPUTBOOL作业已中止
ErrorOUTPUTBOOL处理作业时出错
ErrorIDOUTPUTWORD作业出错时的错误代码

表4.3 取消测量功能块的输入输出参数

5. 测量功能使用

以下是测量功能的测试,使用 Mode 2,也就是Timer模块DI0通道的上升沿及下降沿抓取S210的位置值,输出到MeasuredValue1、MeasuredValue2。

图5.1 功能块输入参数

图5.2 功测量功能Trace图

①  该时间启用测量功能,等待输入信号

DI0通道上升沿,输出测量值到MeasuredValue1

DI0通道下降沿,输出测量值到MeasuredValue2

DI0通道第二次上升沿,输出测量值到MeasuredValue1


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