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如何不使用 IM 174 或 ADI4，把一个 SSI 绝对值编码器读入到 Technology CPU 中？

• 常见问题

描述：
IM 174 模块和 ADI4 模块可用于连接液压轴或第三方设备到 Technology CPU(编码器信号的读入和模拟设定值的输出)。
但是，在 Technology CPU 的 DP Drive总线上，也可能使用 ET 200S (仅 IM 151-HF 模块)和 ET 200M (仅 IM153-2 模块) PROFIBUS 从站去同步读取数字量和模拟量信号到 Technology CPU 上，并且做出相应的输出。例如：n

  • 凸轮和凸轮轨迹n
  • 评估硬件限位开关n
  • 读入模拟量绝对值编码器n
  • 通过模拟量输出控制液压设备

可以使用 1SSI 模块( ET 200S ) 和 SM 338 PosInput 模块( ET 200M ) 来读取 SSI 编码器，使绝对值可以作为 IO 输入信号通过 PROFIBUS 到一个 DP 控制器上(例如一个 Technology CPU )。
例如，可以使用这种方法来连接液压轴，其中液压轴集成了 SSI 长度的比例(不是模拟线性比例)，并通过一个 ET 200S / ET 200M 的模拟量输出来控制液压轴。n

如果想要通过 ET 200M 或 ET 200S把编码器值读入 S7 Technology 中，只有配置了模拟编码器才可以。
然而，可以通过这种方法读取由 1SSI 模块或 SM 338 模块提供的编码器值。在此，必须将它们参数化如同一个模拟编码器。
以下是建议的正确参数。n

注意：
在这些情况下 Technology CPU 不能识别编码器溢出(零交叉)！n

13-bit 单圈旋转编码器,例如： 6FX2001-5xx12 (格雷码):

ET200S (IM151-1 HF) - 1SSI Fast-Mode (6ES7 138-4DB03-0AB0 Fast) ET200M (IM 153-2) - SM 338 PosInput (6ES7 338-4BC01-0AB0 V2.0)
Hardware configuration - IM 151-1 HF: n

  • Synchronize DP slave to equidistant DP cycle: activate.n
  • Clock synchronization: activate clock-synchronized mode for 1SSI Fast-Mode.n
  • Change time Ti/To.
 Hardware configuration - IM 153-2: n

  • Synchronize DP slave to equidistant DP cycle: activate.n
  • Clock synchronization: activate clock-synchronized mode for SM338 POS-INPUT.n
  • Change time Ti/To.
Hardware configuration - 1SSI Fast-Mode: n

  • Input address: 284 (example)n
  • Acquisition: synchronousn
  • Encoder type: SSI 13-bitn
  • Gray/binary converter: Grayn
  • Baud rate: 125 kHzn
  • Parity: nonen
  • Monoflop time: 64µsn
  • Standardization: nonen
  • Number of trailing bits: 0n
  • Reverse of direction of rotation: according to installatio
  • Total number of pitches of the absolute encoder: 8192n
  • Lifebeat: nonen
  • Encoder scaing frequency: no restrictions
 Hardware configuration - SM 338 PosInput: n

  • Input address: 268 (example)n
  • Absolute encoder (SSI): 13-bitn
  • Code type: Grayn
  • Clock frequency: 125 kHzn
  • Monoflop time: 64µsn
  • Places [0..12]: 0n
  • Steps/rotation: 8192
S7 Technology - axis/encoder configuration: n

  • Log hardware addresses: Input: 286 (284+2 because under 16 bits)n
  • Factor: Displacement per encoder incrementn
  • Offset: shift of encoder actual value if necessaryn
  • Encoder resolution: 13n
  • Format: aligned right without sig
  • Minimum non-linearized value: 0n
  • Maximum non-linearized value: 8192n
  • Error tolerance time: 0.1s
 S7 Technology - axis/encoder configuration: n

  • Log hardware addresses: Input: 270 (268+2 because under 16 bits) for Chael 0, 274 for Chael 1, 278 for Chael 2n
  • Factor: displacement per encoder incrementn
  • Offset: shift of encoder actual value if necessaryn
  • Encoder resolution: 13n
  • Format: aligned right without sig
  • Minimum non-linearized value: 0n
  • Maximum non-linearized value: 8192n
  • Error tolerance time: 0.1s

25-bit 单圈旋转编码器,例如： 6FX2001-5xx24 (格雷码):

ET200S (IM151-1 HF) - 1SSI Fast-Mode (6ES7 138-4DB03-0AB0 Fast) ET200M (IM 153-2) - SM 338 PosInput (6ES7 338-4BC01-0AB0 V2.0)
Hardware configuration - IM 151-1 HF: n

  • Synchronize DP slave to equidistant DP cycle: activate.n
  • Clock synchronization: activate clock-synchronized mode for 1SSI Fast-Mode.n
  • Change time Ti/To.
 Hardware configuration - IM 153-2: n

  • Synchronize DP slave to equidistant DP cycle: activate.n
  • Clock synchronization: activate clock-synchronized mode for SM338 POS-INPUT.n
  • Change time Ti/To.
Hardware configuration - 1SSI Fast-Mode: n

  • Input address: 284 (example)n
  • Acquisition: synchronousn
  • Encoder type: SSI 25-bitn
  • Gray/binary converter: Grayn
  • Baud rate: 125 kHzn
  • Parity: nonen
  • Monoflop time: 64µsn
  • Standardization: nonen
  • Number of trailing bits: 0n
  • Reverse of direction of rotation: according to installatio
  • Total number of pitches of the absolute encoder: 33554432n
  • Lifebeat: nonen
  • Encoder scaing frequency: no restrictions
 Hardware configuration - SM 338 PosInput: n

  • Input address: 268 (example)n
  • Absolute encoder (SSI): 25-bitn
  • Code type: Grayn
  • Clock frequency: 125 kHzn
  • Monoflop time: 64µsn
  • Places [0..12]: 0n
  • Steps/rotation: 8192
S7 Technology - axis/encoder configuration: n

  • Log hardware addresses: Input: 284 (because over 16 bits)n
  • Factor: displacement per encoder incrementn
  • Offset: shift of encoder actual value if necessaryn
  • Encoder resolution: 25n
  • Format: aligned right without sig
  • Minimum non-linearized value: 0n
  • Maximum non-linearized value: 33554432n
  • Error tolerance time: 0.1s
 S7 Technology - axis/encoder configuration: n

  • Log hardware addresses: Input: 268 (268+2 because over 16 bits) for Chael 0, 272 for Chael 1, 276 for Chael 2n
  • Factor: displacement per encoder incrementn
  • Offset: shift of encoder actual value if necessaryn
  • Encoder resolution: 25n
  • Format: aligned right without sig
  • Minimum non-linearized value: 0n
  • Maximum non-linearized value: 33554432n
  • Error tolerance time: 0.1s

25-bit 线性比例尺; 例如, BTL5-S172B-M0250-P-S32 (5µm / 25-bit / Gray code / 250mm length):

ET200S (IM151-1 HF) - 1SSI Fast-Mode (6ES7 138-4DB03-0AB0 Fast) ET200M (IM 153-2) - SM 338 PosInput (6ES7 338-4BC01-0AB0 V2.0)
Hardware configuration - IM 151-1 HF: n

  • Synchronize DP slave to equidistant DP cycle: activate.n
  • Clock synchronization: activate clock-synchronized mode for 1SSI Fast-Mode.n
  • Change time Ti/To.
 Hardware configuration - IM 153-2: n

  • Synchronize DP slave to equidistant DP cycle: activate.n
  • Clock synchronization: activate clock-synchronized mode for SM338 POS-INPUT.n
  • Change time Ti/To.
Hardware configuration - 1SSI Fast-Mode: n

  • Input address: 284 (example)n
  • Acquisition: synchronousn
  • Encoder type: SSI 25-bitn
  • Gray/binary converter: Grayn
  • Baud rate: 125 kHzn
  • Parity: nonen
  • Monoflop time: 64µsn
  • Standardization: nonen
  • Number of trailing bits: 0n
  • Reverse of direction of rotation: according to installatio
  • Total number of pitches of the absolute encoder: 33554432n
  • Lifebeat: nonen
  • Encoder scaing frequency: no restrictions
 Hardware configuration - SM 338 PosInput: n

  • Input address: 268 (example)n
  • Absolute encoder (SSI): 25-bitn
  • Code type: Grayn
  • Clock frequency: 125 kHzn
  • Monoflop time: 64µsn
  • Places [0..12]: 0n
  • Steps/rotation: 8192
S7 Technology - axis/encoder configuration: n

  • Log hardware addresses: Input: 284 (because over 16 bits)n
  • Factor: 5.e-003 (displacement per encoder increment)n
  • Offset: shift of encoder actual value if necessaryn
  • Encoder resolution: 25n
  • Format: aligned right without sig
  • Minimum non-linearized value: 0n
  • Maximum non-linearized value: 33554432 or (250mm length / 0.005mm resolution = min. 50000 encoder increments)n
  • Error tolerance time: 0.1s
 S7 Technology - axis/encoder configuration: n

  • Log hardware addresses: Input: 268 (268+2 because over 16 bits) for Chael 0, 272 for Chael 1, 276 for Chael 2n
  • Factor: 5.e-003 (displacement per encoder increment)n
  • Offset: shift of encoder actual value if necessaryn
  • Encoder resolution: 25n
  • Format: aligned right without sig
  • Minimum non-linearized value: 0n
  • Maximum non-linearized value 33554432 or (250mm length / 0.005mm resolution = min. 50000 encoder increments)n
  • Error tolerance time: 0.1s

n

实例：
一个 25 位线性比例尺 (例如，BTL5-S172B-M0250-P-S32的 5µm /格雷编码/ 250mm 长) 由 1SSI 模块进行读取。n

为此，必须在 DP drive上添加一个带 1SSI 快速模式的 ET 200S (IM151-1 HF) 模块。同时激活 IM 151-1 HF 和 1SSI 快速模式，从而 Ti 和 To 时间也必须改变。n

如何不使用 IM 174 或 ADI4，把一个 SSI 绝对值编码器读入到 Technology CPU 中？
图 01：设置 DP 从站属性n

在硬件配置中，必须设定 1SSI 快速模式模块，以便能够读入编码器值。上述编码器是一个 25 位带格雷编码的编码器。编码器定位总数是 225 = 33554432。由于这种线性编码器在 SSI 信息中存储“右对齐”位置值，因此不需要设定标准化。如果编码器没有提供信息值右对齐，但在消息中又不使用低 2 位位置，那么就需要设置一个值为 2 标准化。编码器值的采集是与时钟同步的 PROFIBUS 同步的。125 kHz的波特率足够在 200µs+64µs 的单稳态触发时间中读出 25 位值。

如何不使用 IM 174 或 ADI4，把一个 SSI 绝对值编码器读入到 Technology CPU 中？
图 02：设置 1SSI 快速模式模块的属性

通常，为液压轴选择线性轴类型。

如何不使用 IM 174 或 ADI4，把一个 SSI 绝对值编码器读入到 Technology CPU 中？
图 03：轴类型的设置

在这个实例中使用了一个 25 位编码器。在此，用户应该使用硬件配置中编码器的通道地址来确定编码器值的输入地址。
如果编码器低于 16 位，您必须增加编码器的通道地址为硬件组态地址加 2 (例如 286 = 284 + 2)。

如何不使用 IM 174 或 ADI4，把一个 SSI 绝对值编码器读入到 Technology CPU 中？
图 04：设置编码器参数

上述的线性比例有一个 5µm 的编码器分辨率。这个必须作为因数输入，如果有必要，也可以作为偏移量来调整刻度的位置。编码器分辨率与编码器 25 位的最大位值相符合。1SSI 模块和 SM338模块在 IO 域中存储一个整数形式的右对齐编码值。由于这个原因，必须设置一个“无符号右对齐”的格式。编码器的实际值通常由 0 开始，最小非线性值也被设置为 0。最大非线性值可以由默认的最大编码器分辨率值 (225) 或由线性比例的最大移动范围(这个值永远不会超过编码器分辨率！)来设定。上述的线性比例长为 250mm ，分辨率为 5µm。因此，一个为 50000 (250mm/5µm) 的值可能成为最大非线性值。

如何不使用 IM 174 或 ADI4，把一个 SSI 绝对值编码器读入到 Technology CPU 中？
图 05：设置 IO 位置值

关键字:
T-CPU

原创文章，作者：ximenziask，如若转载，请注明出处：https://www.zhaoplc.com/plc334237.html

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上一篇 2020年11月5日
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