SIEMENS西门子 SIMOTICS SD低压电机 1LE00013BB533FA4

应用示例应用示例中包含有各种工具的技术支持和各种自动化任务应用示例。自动化系统中的多个组件完美协作，可组合成各种不同的解决方案，用户无需再关注各个单独的产品。有关应用示例，敬请访问 Internet

        前言本文档用途本手册包含有关具体工艺模块的接线、诊断和技术规范信息。《S7-1500、ET 200MP 自动化手册》系统手册提供 S7-1500 或 ET 200MP 的安装与调试的常规适用信息。约定请遵循下面所标注的注意事项：说明注意事项包含有关本文档所述的产品、使用该产品或应特别关注的文档部分的重要信息。安全信息Siemens 为其产品及解决方案提供了工业安全功能，以支持工厂、系统、机器和网络的安全运行。为了防止工厂、系统、机器和网络受到网络攻击，需要实施并持续维护先进且全面的工业安全保护机制。Siemens 的产品和解决方案仅构成此类概念的其中一个要素。客户负责防止其工厂、系统、机器和网络受到未经授权的访问。只有在必要时并采取适当安全措施（例如，使用防火墙和网络分段）的情况下，才能将系统、机器和组件连接到企业网络或 Internet。此外，应考虑遵循 Siemens 有关相应安全措施的指南。更多有关工业安全的信息，请访问 。Siemens 不断对产品和解决方案进行开发和完善以提高安全性。Siemens 强烈建议您及时更新产品并始终使用Zui新产品版本。如果使用的产品版本不再受支持，或者未能应用Zui新的更新程序，客户遭受网络攻击的风险会增加。要及时了解有关产品更新的信息，请订阅 Siemens 工业安全 RSS 源，开源软件在所述产品的固件中采用了开源软件 (Open Source Software)。“开源软件”免费提供。我们根据适用于产品的规定对所述产品及包含在内的开源软件负责。Siemens 不对开源软件的非预期用途或因修改开源软件引起的任何故障承担任何责任。出于法律上的原因，我们有责任原文公布许可条件和版权提示。请访问 Internet文档指南 1SIMATIC S7-1500 自动化系统、基于 SIMATIC S7-1500 的 CPU 1516pro-2 PN 和SIMATIC ET 200MP 分布式 I/O 系统的文档分为 3 个部分。这样，用户可以根据具体需求快速访问自己所需的内容。基本信息系统手册和入门指南中详细介绍了 SIMATIC S7-1500 和 ET 200MP 系统的组态、安装、接线和调试等信息。对于 CPU 1516pro-2 PN，可参见相应的操作说明。STEP 7 在线帮助为用户提供了组态和编程方面的支持。设备信息产品手册中包含模块特定信息的简要介绍，如特性、接线图、功能特性和技术规范。常规信息功能手册中包含有关 SIMATIC S7-1500 和 ET 200MP 系统常规主题的详细介绍，如诊断、通信、运动控制、Web 服务器、OPC UA 等等。手册集 S7-1500/ET 200MP该手册集中，将 SIMATIC S7-1500 自动化系统和 ET 200MP 分布式 I/O 系统的所有文档都归纳一个文件中。SIMATIC S7-1500 中各编程语言的比较列表该比较列表中概览了不同控制器系列可使用的指令和功能。有关该比较列表，敬请访问 Internet“我的技术支持”通过“我的技术支持”（我的个人工作区），“工业在线技术支持”的应用将更为方便快捷。在“我的技术支持”中，用户可以保存过滤器、收藏夹和标签，请求 CAx 数据以及编译“文档”区内的个人数据库。此外，支持申请页面还支持用户资料自动填写。用户可随时查看当前的所申请的支持请求。要使用“我的技术支持”中的所有功能，必须先进行注册。有关“我的技术支持”，敬请访问 Internet “我的技术支持” - 文档在“我的技术支持”中的“文档”区域，用户可以使用整个手册或部分手册生成自己的手册。也可以将手册导出为 PDF 文件或后期可编辑的其它格式。有关“我的技术支持” - 文档，敬请访问 Internet “我的技术支持” - CAx 数据在“我的技术支持”中的 CAx 数据区域，可以访问 CAx 或 CAe 系统的Zui新产品数据。仅需轻击几次，用户即可组态自己的下载包。在此，用户可选择：● 产品图片、二维码、3D 模型、内部电路图、EPLAN 宏文件● 手册、功能特性、操作手册、证书● 产品主数据有关“我的技术支持” - CAx 数据，敬请访问 Internet TIA Selection Tool通过 TIA Selection Tool，用户可选择、组态和订购全集成自动化 (TIA) 中所需设备。该工具作为 SIMATIC Selection Tool 的新一代产品，在一个工具中完美集成了自动化技术的各种组态程序。通过 TIA Selection Tool，用户可以根据产品选择或产品组态生成一个完整的订购列表。TIA Selection Tool 可从 InternetSIMATIC Automation Tool通过 SIMATIC Automation Tool，可同时对各个 SIMATIC S7 站进行系统调试和维护操作，而无需打开 TIA Portal 系统。SIMATIC Automation Tool 支持以下各种功能：● 扫描 PROFINET/以太网网络，识别所有连接的 CPU● 为 CPU 分配地址（IP、子网、网关）和站名称（PROFINET 设备）● 将日期和已转换为 UTC 时间的 PG/PC 时间传送到模块中● 将程序下载到 CPU 中● 切换操作模式 RUN/STOP● 通过 LED 指示灯闪烁确定 CPU 状态● 读取 CPU 错误信息● 读取 CPU 诊断缓冲区● 复位为出厂设置● 更新 CPU 和所连模块的固件版本SIMATIC Automation Tool 可从 InternetPRONETASIEMENS PRONETA（PROFINET 网络分析服务）用于在调试过程中快速分析PROFINET 网络的具体状况。PRONETA 具有以下两个核心功能：● 拓扑总览功能，分别扫描 PROFINET 和连接的所有组件。● IO 检查，快速测试系统接线和模块组态。SIEMENS PRONETA 可从 Internet 借此工艺模块，Zui多可为一个 S7-1500 系统连接四个步进电机轴。模块通过 PROFIdrive框架 3 的方式连接到工艺对象，并构成驱动器的接口。输出的步数将作为实际位置值范围。产品概述2.1 属性工艺模块 TM PTO 4 (6ES7553‑1AA00‑0AB0)12 设备手册, 12/2016, A5E38896707-AA属性工艺模块 TM PTO 4 具有下列属性：● 技术特性– 4 通道，数量可组态，分通道参数分配– 接口：RS422/TTL (5 V) 或 24 V 输出信号 P/A 以及用于 PTO 功能的 D/B（每个通道，对于 RS422 Zui大 1 MHz，对于 24 V/TTL（5 V）Zui大 200 kHz）面向参考开关、测量输入、就绪输入功能的数字量输入信号 DI0 和 DI1（每个通道）用于 PTO 或驱动器使能功能的数字量输出信号 DQ0（每个通道）用于 PTO 功能的数字输出信号 DQ1（每个通道）用于驱动器使能或就绪输入功能的数字量输入/输出信号 DIQ2（每个通道）电源电压 L+– 可组态的诊断（每个通道）– 可组态自动反转脉冲周期– 可组态的输入延时：无，0.05 ms ... 20 ms● 支持的用于脉冲输出的信号类型– 具有方向信号的脉冲编码器– 使用正向和反向信号的脉冲编码器– 双信号增量编码器带，信号之间相位偏移为 90°● 支持的系统功能– 等时模式– 固件更新– 标识数据 I&M产品概述2.1 属性工艺模块 TM PTO 4 (6ES7553‑1AA00‑0AB0)设备手册, 12/2016, A5E38896707-AA 13附件以下组件既可以随工艺模块一起提供，也可以作为备件单独订购：● 屏蔽托架● 屏蔽线夹● 供电器件● 标签条● U 形连接器其它组件：以下组件需要单独订货：● 前连接器，包括电位跳线和束线带另请参见有关附件的更多信息，请参见 S7-1500、ET 200MP 自动化系统功能2.2.1 Pulse Train Output (PTO)应用Pulse Train Output 是 SIMATIC 控制器与驱动装置间的一种简单的通用接口。PTO 在世界各地由许多步进电机和伺服驱动器支持，并且大量应用于定位应用中（如，调整轴和进给轴等）。PTO 也称为脉冲/方向接口。脉冲/方向接口由两个信号组成。脉冲输出的频率代表速度，输出的脉冲数量代表行进距离。方向输出用于定义行进的方向。因此位置数据jingque到一个增量之内。脉冲/方向接口特别适合于对工艺对象 TO_SpeedAxis、 TO_PositioningAxis和 TO_SynchronousAxis 的操作。控制脉冲输出通道的控制在 S7-1500 Motion Control 中首先提供，并通过工艺对象TO_SpeedAxis、TO_PositioningAxis 和 TO_SynchronousAxis 实现。通道的控制与反馈接口 (页 37)采用标准框架 3 PROFIdrive 接口的实施方式。有关使用轴工艺对象组态工艺模块的详细说明，请参见 S7-1500T Motion Control 功能手册的“组态”一章，手册可在 Internet系统手册。信号类型工艺模块支持下列四种信号类型：● 脉冲 (P) 和方向 (D)：一个输出 (P) 控制脉冲，一个输出 (D) 控制方向。脉冲生成时，D 为“高电平”（有效），则为反向。脉冲生成时，D 为“低电平”（无效），则为正向。① 正旋转方向② 负旋转方向● 向上计数 (A)，向下计数 (B)：一个输出 (A) 的脉冲对应正向，另一个输出 (B) 的脉冲对应反向。① 正旋转方向② 负旋转方向产品概述2.2 功能工艺模块 TM PTO 4 (6ES7553‑1AA00‑0AB0)16 设备手册, 12/2016, A5E38896707-AA● 增量编码器（A、B 相移）：输出脉冲将由两个具有指定速度但相移 90 度的输出进行输出。这涉及单重脉冲输出，其中脉冲的持续时间即为在信号 B 处于低电平状态时，信号 A 的两次跳转之间的时间。在信号 B 处于低电平状态时，信号 A 的上升沿将生成正向转动。在信号 B 处于低电平状态时，信号 A 的下升沿将生成负向转动。A 超前于 B（正旋转方向） A 落后于 B（负旋转方向）脉冲数 脉冲数● 增量编码器（A、B 相移，四倍频）：输出脉冲将以指定速度由两个输出输出，但相移为 90 度。该信号类型涉及一个四倍频脉冲输出，每个沿转换对应于一个增量。因此，信号 A 的一个完整周期包含四个增量。这两个输出的信号频率均为 100 kHz，举例来说，通过这种方法可将它们用于输出一个每秒提供 400,000 个增量的控制信号。正向生成计数脉冲还是反向生成计数脉冲由一个信号的边沿方向和另一信号的逻辑状态具体决定。A 超前于 B（正旋转方向） A 落后于 B（负旋转方向）脉冲数 脉冲数产品概述2.2 功能工艺模块 TM PTO 4 (6ES7553‑1AA00‑0AB0)设备手册, 12/2016, A5E38896707-AA 172.2.2 等时模式工艺模块在 PROFINET 的分布模式下支持“等时模式”系统功能。在等时模式中，用户程序的周期、输入和输出数据的传输以及在工艺模块中的处理都将相互同步。数据处理在时间 Ti 时，将采集当前位置值并通过反馈接口提供，以便可在当前总线循环中检索。在时间 To 时，脉冲输出将调整到当前速度设定值。工艺模块 TM PTO 4 (6ES7553‑1AA00‑0AB0)18 设备手册, 12/2016, A5E38896707-AA连接 33.1 针脚分配将脉冲输出信号、数字量输入信号和数字量输出信号连接至工艺模块的 40 针前连接器。另外，将为模块和数字量输出供电的电源电压连接到 4 针供电器件。有关前连接器接线、连接电缆屏蔽层等的更多信息，请参见 S7-1500、ET 200MP 自动化前连接器的针脚分配下表显示了前连接器的针脚对各信号接口的分配。表格 3- 1 前连接器的针脚分配视图 信号名称 名称24 V，不对称 RS422，对称 TTL (5 V)，不对称通道 01 CH0.P/A — 脉冲信号 P/A 脉冲信号 P/A2 /CH0.P/A 反向脉冲信号 P/A —3 CH0.D/B 脉冲信号 D/B 脉冲信号 D/B4 /CH0.D/B 反向脉冲信号 D/B —5 DQ0.0 脉冲信号 P/A 数字量输出 DQ0 数字量输出 DQ06 DQ0.1 脉冲信号 D/B — —7 DI0.0 数字量输入 DI08 DI0.1 数字量输入 DI19 DIQ0.2 数字量输入/输出 DIQ2通道 110 CH1.P/A — 脉冲信号 P/A 脉冲信号 P/A11 /CH1.P/A 反向脉冲信号 P/A —12 CH1.D/B 脉冲信号 D/B 脉冲信号 D/B13 /CH1.D/B 反向脉冲信号 D/B —14 DQ1.0 脉冲信号 P/A 数字量输出 DQ0 数字量输出 DQ015 DQ1.1 脉冲信号 D/B — —16 DI1.0 数字量输入 DI017 DI1.1 数字量输入 DI118 DIQ1.2 数字量输入/输出 DIQ219 — —20连接3.1 针脚分配工艺模块 TM PTO 4 (6ES7553‑1AA00‑0AB0)20 设备手册, 12/2016, A5E38896707-AA视图 信号名称 名称24 V，不对称 RS422，对称 TTL (5 V)，不对称通道 221 CH2.P/A — 脉冲信号 P/A 脉冲信号 P/A22 /CH2.P/A 反向脉冲信号 P/A —23 CH2.D/B 脉冲信号 D/B 脉冲信号 D/B24 /CH2.D/B 反向脉冲信号 D/B —25 DQ2.0 脉冲信号 P/A 数字量输出 DQ0 数字量输出 DQ026 DQ2.1 脉冲信号 D/B — —27 DI2.0 数字量输入 DI028 DI2.1 数字量输入 DI129 DIQ2.2 数字量输入/输出 DIQ2通道 330 CH3.P/A — 脉冲信号 P/A 脉冲信号 P/A31 /CH3.P/A 反向脉冲信号 P/A —32 CH3.D/B 脉冲信号 D/B 脉冲信号 D/B33 /CH3.D/B 反向脉冲信号 D/B —34 DQ3.0 脉冲信号 P/A 数字量输出 DQ0 数字量输出 DQ035 DQ3.1 脉冲信号 D/B — —36 DI3.0 数字量输入 DI037 DI3.1 数字量输入 DI138 DIQ3.2 数字量输入/输出 DIQ239 M 工艺模块的数字量输出、数字量输入和脉冲信号的40 M 接地端说明不允许在前连接器中使用跳线连接。连接3.1 针脚分配工艺模块 TM PTO 4 (6ES7553‑1AA00‑0AB0)设备手册, 12/2016, A5E38896707-AA 21供电器件的引脚分配将供电器件插入前连接器，以向工艺模块供电。为此，必须将电源电压连接到端子 41 (L+)和端子 44 (M)。图 3-1 供电器件接线L+ 24 V DC 电源电压M 电源电压的接地输出的接地连接出现断路后数字量输出的行为由于模块中所用的输出驱动器的特性，线路断路会造成大约 10 mA 的电源电流通过寄生二极管从数字量输出流出。此行为会导致未置位的输出也呈现为高电平。根据负载的性质，10 mA 可能足够激活一个负载的高电平状态。双重接地要防止在接地连接断路的情况下意外切换输出，请按以下步骤进行操作：1. 将端子 44 处的第一个接地连接连线到系统的中央电源接地连接。2. 将端子 43 处的第二个接地连接连线到系统的中央电源接地连接。如果这两个接地连接电缆之一发生断路，则输出会通过另一个接地连接保持在所需电位。警告接地连接断路始终将两条电缆连接至系统的中央电源接地连接。连接3.1 针脚分配工艺模块 TM PTO 4 (6ES7553‑1AA00‑0AB0)22 设备手册, 12/2016, A5E38896707-AA电路示意图下图显示了工艺模块电路示意图的一个例子。在本例中，四个通道与 RS422，5 V-TTL和 24 V 信号接口配合使用：① 电气隔离② 工艺和背板总线接口③ 电源电压的输入滤波器④ 供电器件的电源电压⑤ 系统的中央电源接地连接的双重接线⑥ 前连接器的屏蔽连接⑦ 等电位连接⑧ 各个通道的 LED⑨ 双绞线电缆⑩ 有 RS422 信号接口的驱动级的电机⑪,⑬ 24 V 信号接口的带驱动级电机⑫ 有 TTL 信号接口的驱动级的电机图 3-2 在使用 RS422、5 V-TTL 和 24 V 信号接口时的电路示意图连接3.1 针脚分配工艺模块 TM PTO 4 (6ES7553‑1AA00‑0AB0)设备手册, 12/2016, A5E38896707-AA 23电源电压 L+/M将负载电压 (24 V DC) 连接到 L+ 和 M 接头。内部保护电路可保护工艺模块免受电源电压反极性的影响。工艺模块可监视电源电压的连接。端子 19 的 PWR LED (页 49) 指示存在电源电压。RS422/TTL 和 24 V 脉冲输出信号工艺模块可通过 RS422/TTL 或 24 V 信号接口为每个通道输出脉冲信号。相位信号由P/A 和 D/B 指定。TTL 脉冲信号和 24 V 脉冲信号使用一根线。RS422 脉冲信号使用双线，并且脉冲信息以不同电压传送。这样可确保即使作为高频信号，也可实现 RS422 编码器信号的长距离无干扰传输。RS422 导线对必须在电缆中进行相绞，并且需端接一个 100 Ω 电阻。有关可输出信号类型的概述，请参见 Pulse Train Output (PTO) (页 14) 一章。当使用 RS422/TTL 信号接口时，将 P/A 信号连接到 Chn.P/A 连接，并将 D/B 信号连接到 CHn.D/B 连接。当使用 24 V 信号接口时，将 P/A 信号连接到数字量输出 DQn.0 并将D/B 信号连接到数字量输出 DQn.1。在使用 5 V TTL 信号接口时，必须在连接 CHn.P/A与接地端 M 之间以及连接 CHn.D/B 与接地端 M 之间提供 220 Ω 到 1 kΩ 的电阻。通道的输出之间互不电气隔离。输出与背板总线电气隔离。数字量输入 DI0、DI1 和 DIQ2每个通道Zui多有三个数字量输入。数字量输入可用作相应驱动器控制的附加功能：功能 含义参考开关输入 可使用数字量输入 DIn.0 的参考开关来将参考标记与驱动轴的当前位置同步。测量输入 可使用数字量输入 DIn.1 的测量输入来保存驱动轴的当前位置。“驱动器准备就绪”输入可将数字量输入 DIn.0、DIn.1 或 DIQn.2 用作驱动器就绪信号的一个输入。通道的数字量输入之间互不电气隔离。数字量输入与背板总线电气隔离。连接3.1 针脚分配工艺模块 TM PTO 4 (6ES7553‑1AA00‑0AB0)24 设备手册, 12/2016, A5E38896707-AA自动反转的脉冲周期可组态在旋转方向转换后工艺模块必须至少暂停脉冲输出多长时间。在脉冲周期结束之后，脉冲输出将恢复。可以为脉冲周期指定下列值：● 0（默认）● 1 ms● 4 ms● 10 ms输入延时这个参数可以用于抑制在通道数字量输入处的信号噪声。仅在信号保持稳定的时间大于所配置的输入延时时间时，才能检测到该更改。可以为“输入延迟”(input delay) 指定以下值：● 无（输入延迟为 4 μs，Zui小脉冲宽度为 3 μs）● 0.05ms● 0.1 ms（默认值）● 0.4ms● 0.8ms● 1.6 ms● 3.2 ms● 12.8 ms● 20 ms说明如果选择“无”或“0.05 ms”选项，则必须使用屏蔽电缆来连接数字量输入。连接3.1 针脚分配工艺模块 TM PTO 4 (6ES7553‑1AA00‑0AB0)设备手册, 12/2016, A5E38896707-AA 25数字量输出 DQ0、DQ1 和 DIQ2每个通道Zui多有三个数字量输出可用。当使用“RS422，对称/TTL (5 V)，不对称”信号接口时，可使用 DQn.0 来启用驱动器。当使用“24 V，对称”信号接口时，将 P/A 信号连接到数字量输出 DQn.0 并将 D/B 信号连接到数字量输出 DQn.1。这种情况下，可使用数字量输出 DIQn.2 来启用驱动器。通道的数字量输出之间互不电气隔离。数字量输出与背板总线电气隔离。数字量输出为相对于 M 的 24 V 电流源开关。DQn.0 和 DQn.1 可使用 0.1 A 额定负载电流加载而 DQn.2 可使用 0.5 A 额定负载电流加载。数字量输出具有过载和短路保护功能。说明可以直接连接继电器和接触器而无需外部电路。DI 和 DQ 功能可能的组合附加 DI 和 DQ 功能可能的组合取决于信号接口：● 参考开关输入 (RS, Reference Switch)● 测量输入 (MI, Measuring Input)● “驱动器准备就绪”输入 (DR, Drive Ready)● 驱动器使能输出 (ED, Enable Drive)组态/地址空间 44.1 组态简介使用组态软件为工艺模块组态和分配参数。通过用户程序控制和监视工艺模块功能。系统环境工艺模块可以在下列系统环境中使用：表格 4- 1 工艺模块的可能应用可能应用所需组件 组态软件 在用户程序中在 S7-1500 系统中进行集中操作• S7-1500 自动化系统• TM PTO 4STEP 7 (TIA Portal):• 使用硬件配置进行设备组态和参数设置• 使用 Motion Control 轴工艺对象进行参数设置Motion Control 指令在 S7-1500 系统中进行分布式操作• S7-1500 自动化系统• ET 200MP 分布式I/O 系统• TM PTO 4STEP 7 (TIA Portal):• 使用硬件配置进行设备组态和参数设置• 使用 Motion Control 轴工艺对象进行参数设置（PROFINET IO 和 PROFIBUS DP1）在 S7-1200 系统中进行分布式操作• S7-1200 自动化系统• ET 200MP 分布式I/O 系统• TM PTO 4STEP 7 (TIA Portal):• 使用硬件配置进行设备组态和参数设置• 使用 TO_PositioningAxis 工艺对象进行参数设置（PROFINET IO 和 PROFIBUS DP1）在 S7-300/400系统中分布式操作• S7-300/400 自动化系统• ET 200MP 分布式I/O 系统• TM PTO 4STEP 7 (TIA Portal):使用硬件配置进行设备组态和参数设置（PROFINET IO 和 PROFIBUS DP1）STEP 7:使用 GSD 文件进行设备组态和模块的参数设置 (PROFINET IO)直接在 IO 数据中访问和控制工艺模块的控制和反馈接口