S7-1500CPU一般本身是不帶高速脈沖計數(shù)的,所以要選用高速計數(shù)模塊,一般最常用的模塊為TMcount2X24 ,其提供兩路24V高速脈沖采集信號。兩路高速脈沖采集通道,在一般項目應(yīng)用中有點少。
在工業(yè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)采集和處理中,經(jīng)常會遇到如流量、轉(zhuǎn)速、扭矩等高速脈沖信號形式的傳感器。這種類型的傳感器精確度高,抗干擾能力強,得到技術(shù)人員的青睞。
舉例說明西門子S7-1500高速脈沖采集功能和應(yīng)用,包括數(shù)據(jù)的處理。
1. 高速計數(shù)模塊TM count2X24屬性
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1>.支持的編碼器類型
●24V增量編碼器;
●具有方向信號的24V脈沖編碼器
●布局有方向信號的24V脈沖編碼器
●用于向上和向下計數(shù)脈沖的24V脈沖編碼器
2>.支持的技術(shù)功能
●高速計數(shù)
●測量評率
●作為運動控制的位置反饋
3>.接線(圖)端子
2. 高速計數(shù)模塊的組態(tài)和應(yīng)用
下面舉例子,來說明西門子S71500系列PLC高速脈沖采集的用法。
如圖所示的扭矩轉(zhuǎn)速傳感器,轉(zhuǎn)速碼盤數(shù)為60,扭矩-50N.m-50 N.m對應(yīng)5K-15K脈沖。
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2.1硬件配置及組態(tài)
插入一個CPU模塊,本例中用CPU1515,并插入TM count2X24模塊,訂貨號:6ES7550-1AA00-0AB0
2.2 配置通道屬性
雙擊模塊2,下面出現(xiàn)高速計數(shù)模塊的屬性。
選擇工作模式:通過工藝對象組態(tài)通道。當然也可以選用手動操作,手動操作和1200中的配置方法一樣,就是配置為測量,配置為頻率,配置更新時間,這些都可以在工藝里面完成,大同小異。
此處我們選擇通過工藝對象組態(tài)通道。選擇了通過工藝對象組態(tài)通道,下面的手動選項就會變灰,只能在工藝對象里面進行配置。
2.3新增工藝對象
在項目樹底下的CPPU下面,找到工藝對象,新增對象。如圖所示的方法,增加兩個對象,一個命名為轉(zhuǎn)速頻率測量,一個命名為扭矩頻率測量。完成這一步后,就可以在項目數(shù)下面看到新增的兩個工藝對象。
2.4組態(tài)工藝對象
點擊組態(tài),配置相關(guān)參數(shù)。在參數(shù)選項卡,可以看到組態(tài)的相關(guān)參數(shù)及配置,還可以看到狀態(tài):公司圖標表示參數(shù)里包含錯誤或不可用的參數(shù);綠色圖標表示參數(shù)配置里面包含修改過的參數(shù);藍色圖標表示系統(tǒng)默認的配置參數(shù),沒經(jīng)過修改。
下面完成上圖中的參數(shù)配置
1>.基本參數(shù)
模塊:選擇我們插入的模塊:TM COUNT 2×24
通道:模塊有兩個通道,轉(zhuǎn)速分配第1通道,扭矩分配第2通道。
2>.配置計數(shù)器
選擇技術(shù)器信號類型,這里選擇脈沖A相。選擇濾波器頻率。
信號類型大概有以下幾種:
3>.測量值
測量變量:頻率
更新時間:100ms,0-25000ms可選。
通常,如高速脈沖型式的傳感器,如流量傳感器,轉(zhuǎn)速扭矩傳感器等,測量其相應(yīng)的流量,轉(zhuǎn)速、扭矩等,最終都是先得到其頻率值,再對頻率直接進行數(shù)據(jù)處理,即可得到相應(yīng)的流量、轉(zhuǎn)速、扭矩等物理量。S71200系列CPU直接可以通過硬件組態(tài),將計數(shù)通道設(shè)置為頻率測量。S71200系列CPU高速脈沖采集頻率測量功能,有3種不同的頻率測量周期:1.0秒,0.1秒和0.01秒,不同工況需求下,可以選擇不同的測量周期。在1500PLC里面可以0-2500ms選擇,根據(jù)不同的工況進行配置即可。
2.5調(diào)試工藝對象
計數(shù)工藝對象提供了一個可以調(diào)試的控制面板,在這個調(diào)試界面下可以進行技術(shù)器的基本操作和錯誤診斷。需要注意的是,使用調(diào)試界面前,需要在主程序中調(diào)用高速計數(shù)功能塊才能正常使用。
1>.插入指令模塊
在Main中,從指令表里面找到工藝類->計數(shù)和測量,找到High_Speed_Counter功能并拖拽到程序段中,并在背景數(shù)據(jù)塊中選擇之前建立的計數(shù)器工藝對象。
將項目存盤編譯并下載后,就可以到項目樹下面找到調(diào)試功能進行調(diào)試。
2>.工藝對象的調(diào)試
進入調(diào)試界面后,首先點擊左上角的在線標志,使得PLC處于工作狀態(tài),在線模式下,使得軟件門“SWGate”為真,觀察反饋的門狀態(tài)“StatusHW”是否為真,如果為真說明計數(shù)器已經(jīng)開始工作,這時候如果外部有脈沖信號的話,計數(shù)器將進行計數(shù)并將計數(shù)值反饋到“CountValue”。
2.6編程
如果調(diào)試界面沒問題,就可以回到Main程序塊中進行編程,程序塊的使用方法與調(diào)試界面完全一致。
有幾個參數(shù)值得注意:
軟件門:可以控制計數(shù)器什么時候開始計數(shù)。
countValue:計數(shù)值,這里區(qū)別于測量值。
MeasuredValue:測量值,此處就顯示測得的頻率值。
2.7數(shù)據(jù)處理
轉(zhuǎn)速的處理:頻率為f,表示一秒鐘采集f個脈沖,則一分鐘采集60f個脈沖。碼盤數(shù)為60,表示轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速傳感器發(fā)出60個脈沖。則,一分鐘60f個脈沖表示轉(zhuǎn)了60f/60轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速為f轉(zhuǎn)/分。
及:轉(zhuǎn)速的處理公式為:轉(zhuǎn)速=60f/碼盤數(shù) (轉(zhuǎn)/分)
扭矩的處理:扭矩處理比較簡單,5K—15K線性對應(yīng)-50N.m—50N.m。對頻率值進行線性變換即可。
注意:無論是高速計數(shù)還是頻率測量,讀取到的ID1000值都是整數(shù),要換算為相應(yīng)的物理量,首先要進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,把雙整數(shù)換算為浮點數(shù),再進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
編輯:黃飛
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