6ES72882DE160AA0西門子數字量輸入模塊

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SIMATIC S7-200 SMART， 數字輸入 EM DI16， 16 個數字輸入端，24V DC，灌電流/拉電流

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西門子HMI人機界面：觸摸屏

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在熱線工作中，經常能接到客戶關于編碼器高速計數模塊選型和使用的問題，那么我們就開始談談這兩方面的問題。

       首先，針對模塊的選型，先說一下常用編碼器的分類，一般分為增量型編碼器和值編碼器。

       增量式編碼器提供了一種對連續(xù)位移量離散化、增量化以及位移變化（速度）的傳感方法。增量式編碼器的特點是每產生一個輸出脈沖信號就對應于一個增量位移，它能夠產生與位移增量等值的脈沖信號。增量式編碼器測量的是相對于某個基準點的相對位置增量，而不能夠直接檢測出位置信息。

       而值的編碼器的原理及組成部件與增量式編碼器基本相同，與增量式編碼器不同的是，式編碼器用不同的數碼來指示每個不同的增量位置，它是一種直接輸出數字量的傳感器。

        根據信號類型又將增量型編碼器分為：有集電極開路輸出（圖1、2）、長線驅動輸出（圖3）和推挽式輸出（圖4）等多種輸出信號，其中這四種是工業(yè)中比較常見和使用比較頻繁的信號。

        對于值的編碼器的信號輸出比較常見的是SSI的輸出信號（圖5）

       通常來說，值編碼器由于斷電后可以保持碼值，所以一般用于位置讀取，增量型編碼器由于斷電后不能保持，所以常常用于讀取瞬時量，例如速度，頻率等信號。

下面來看一下西門子提供使用的高數計數模塊的型號：

        對于S7-300和ET200M產品，提供了3種模塊：CPU31xC，FM350-1，FM350-2，SM338。

        對于S7-400產品，提供了1種模塊：FM450-1

        對于ET200S產品，提供了3種模塊：1Count24V，1Count5V，1SSI。

        對于ET200SP產品，提供了2種模塊：TM Count 1*24V，TM PosInput 1

        對于S7-1500和ET200MP產品，提供了4種模塊：CPU151 xC，2 Count24V，2Count5V，DI 24V Input HF。

        對于S7-1200產品，提供了1種模塊：CPU121 xC

        面對這么多的模塊，該如何選擇呢？可以通過編碼器類型和輸入的信號類型進行選型，參考表1。

注：

        1）對于DI HF模塊的計數功能僅支持單脈沖計數，不支持A/B相的編碼器。

        2）對于5VTTL的編碼器僅CPU1517C支持，其它型號的S7-1200的CPU不支持。

        通過以上這個列表就可以針對編碼器選擇可以讀取計數的模塊了。

       其次，在模塊使用時，好多用戶表示無法讀取編碼器的數值，計數值一直為零。這個可能就跟模塊的門信號有關了。

       對于高數計數模塊，其中的一些模塊包含了門控制，分別是軟件門，硬件門和內部門。軟件門是通過程序控制，將相應的控制位打開，進行軟門的打開。硬件門是通過計數模塊的DI點的信號，進行硬門打開。內部門是軟件門與硬件門的“與”關系的結果（FM350-1是“或”關系的結果），如果未組態(tài)硬件門，那就是軟件門的結果，只用當內部門的結果為True時，才能讀取到計數值。

        下面也通過表2的方式看一下模塊門的組態(tài)

注：

        1)  未定義門：此模塊可以組態(tài)為無門控制，如果組態(tài)為無門控制，用戶就可以直接讀取計數值。

        2)  內部門狀態(tài)：表達的是內部門的狀態(tài)是有軟件門和硬件門之間的關系，并把相應的關系結果給到內部門。

        3)  對于CPU121xC的計數，如果未使用程序編程，直接讀取ID時，為沒有門控制狀態(tài)

        4)  對于CPU121xC的計數，硬件門功能僅可用在組態(tài)計數模式的HSC時使用。

       所以如果不能讀取到計數值時，可以優(yōu)先檢查一下內部門的狀態(tài)是否為True，如果不是下部就開始檢查軟件門和硬件門哪個有問題了。

        再有，對于頻率或者速度測量時，經常有客戶反映對于高速時測量值是對的，而在低速時測量值是錯誤的，這個是由于在組態(tài)測量時需要組態(tài)更新時間（圖6），要在這個時間內至少有兩個以上的脈沖，才能進行測量的計算，如果只有一個脈沖是無法計算測量值的，所有如果低速測量值錯誤的情況，一般需要檢查更新時間。

        以上是我對模塊選型以及使用上常見問題的一些總結，當然對于模塊的選型還有其它方面的參數，例如大脈沖頻率是否滿足，通道數量是否滿足，是否可以使用工藝組態(tài)等，這些參數也很重要，也會對模塊的使用造成問題。

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