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定位模板 EM253 快速入门 Getting Started of Position Module EM253 Getting Started Edition (2005 年 4 月 )

摘要该文档主要面对初次使用定位模板 EM 253 的用户。内容包括一些调试的步骤，使用经验，等等。但是，该文档无法取代《 SIMATIC S7 — 200 系统手册》。建议：用户通过此文档掌握了初步调试和使用模板的方法以后，还是要认真、仔细阅读《 SIMATIC S7 —200 系统手册》第 9 章，进一步加深对定位模板 EM 253 的理解。该文档，希望对初次使用定位模板 EM 253 的用户，可以起到帮助入门的作用。定位模板 EM 253 模板的使用者，应该具有 STEP 7-MicroWIN 软件操作的基础知识。关键词定位模板； EM253 Key Words Position Module ； EM253 A&D Service & Support Page 2-47

目录 1 模块概述 ............................................................................................................................ 1.1 模块特点概述 ............................................................................................................... 1.2 S7-200 CPU 附加的定位模块 EM 253 个数 .................................................................. 1.3 定位模块 EM 253 订货号为： ....................................................................................... 2 调试定位模板 EM 253 基本思路 ........................................................................................ 3 准备工作 ............................................................................................................................ 4 定位模板 EM 253 输入、输出点说明 5 定位模板 EM 253 的安装和接线 .......................... 5 定位模板 EM253 安装和接线 ................................................................................................ 5.1 定位模板 EM 253 内部的输入、输出点接线图 ............................................................. 5.2 连结定位模板 EM 253 与 SIMATIC FM Step Drive 的接线图 ..................................... 5.3 连结 SIMATIC FM Step Drive 到 Simostep 的接线图 .................................................. 5.4 连结定位模板 EM 253 与 Industrial Devices Corp. 的接线图 ..................................... 5 6 6 6 6 7 7 9 9 10 11 12 5.5 连结定位模板 EM 253 与日本、中国标准驱动器（ Oriental Motor UPK Standard ）接线图 ................................................................................................................................. 5.6 连结定位模板 EM 253 与 Parker/Compumotor OEM 750 接线图 .............................. 6 应用“ Position Control Wizard ”配置定位模板 EM253 .................................................. 6.1 打开 “ Position Control Wizard ”配置工具 .................................................................... 6.2 选择用于 S7— 200 PLC 的位置控制模式； ................................................................. 6.3 输入定位模板 EM 253 的逻辑位置 ............................................................................. 6.4 输入系统的测量单位（ “工程量 ”或者 “脉冲数 /转 ”） ..................................................... 6.5 编辑输入、输出点配置 .............................................................................................. 6.6 定义模板输入信号 LMT+ 、 LMT- 、STP 的功能 .......................................................... 6.7 定义电机的速度 ......................................................................................................... 6.8 定义手动操作的参数设置 ........................................................................................... 6.9 加、减速度的时间参数设置 ....................................................................................... 6.10 设置运动位置拐点参数 ............................................................................................. 6.11 设置模板的找寻原点位置参数 .................................................................................. 6.12 设置定位模板 EM 253 的运动轨迹包络 .................................................................... 6.13 完成组态 .................................................................................................................. 13 14 14 14 15 15 16 16 17 17 18 18 19 19 21 23 A&D Service & Support Page 3-47

7 应用定位模板 EM 253 调试界面 ...................................................................................... 7.1 操作定位模板 EM 253 ，显示运动状态 ..................................................................... 7.2 显示、修改定位模板 EM 253 的配置运动控制参数 .................................................... 7.3 诊断定位模板 EM 253 的错误信息 ............................................................................. 8 程序编制 .......................................................................................................................... 8.1 基本介绍 .................................................................................................................... 8.2 功能子程序 ................................................................................................................ 8.2.1 POSx_CTRL....................................................................................................... 8.2.2 POSx_MAN......................................................................................................... 8.2.3 POSx_GOTO...................................................................................................... 8.2.4 POSx_RUN......................................................................................................... 8.2.5 POSx_RSEEK .................................................................................................... 8.2.6 POSx_LDOFF..................................................................................................... 8.2.7 POSx_LDPOS .................................................................................................... 8.2.8 POSx_SRATE..................................................................................................... 8.2.9 POSx_DIS........................................................................................................... 8.2.10 POSx_CLR ....................................................................................................... 8.2.11 POSx_CFG....................................................................................................... 9 错误诊断 .......................................................................................................................... 9.1 定位模板 EM 253 “ LED”状态指示灯 ........................................................................... 9.2 操作错误评估 ............................................................................................................. 9.3 模板错误评估 ............................................................................................................. 24 24 27 28 28 28 30 30 31 33 34 36 37 38 39 40 41 42 42 42 43 45 A&D Service & Support Page 4-47

1 模块概述图 1 ：EM 253 模板定位模板 EM 253 ，集成有 “5 个数字量输入点 ”（ STP ，停止； RPS ，参考点开关； ZP ，零脉冲信号； LMT+ ，正方向硬极限位置开关； LMT- ，负方向硬极限位置开关）， “6 个数字量输出点 ”（4 个信号： DIS ， CLR ， P0， P1 ，或者 P0+ 、P0- ， P1+ 、 P1- ），用于 S7-200 PLC 定位控制系统中。通过产生高速脉冲来实现对单轴步进电机的开环速度、位置控制。通过 S7-200 PLC 的扩展接口，实现与 CPU 间通讯控制。定位模板 EM 253 应用于位置控制的过程，实现起来非常简单。 STEP 7MicroWIN 提供了一个定位模板 EM 253 配置的向导操作 (Position Control Wizard) ，可以帮助您在很短的几分钟时间内完成配置操作，存储在 S7-200 PLC 的V 区内；同时， STEP 7-MicroWIN 还提供了一个界面非常友好，专门用于调试、监控运动控制过程的调试界面（定位模板 A&D Service & Support EM 253 Page 5-47

Control Panel ）。 1.1 模块特点概述位置开环控制模式。无法实现位置闭环控制模式；高速。提供从 12HZ 到 200KH 的脉冲频率；增、减速度的曲线拐点，既支持 S 曲线，也支持直线；控制系统的测量单位，既可以采用脉冲数，也可以采用工程单位（如：英尺、厘米）；提供螺距补偿功能；多种工作模式。绝对方式、相对方式、手动方式；提供连续的位置控制工程。最多可以支持 25 个位置点的控制。每段运动轨迹包络，可以有最多 4 种不同的速度实现；提供 4 种不同找寻原点的方式；便捷安装、拆卸的端子连接器。 1.2 S7-200 CPU 附加的定位模块 EM 253 个数 S7-200 CPU 附加的定位模块 EM 253 个数，取决于 CPU 的电源带载能力。如何计算，参见 S7-200 系统手册中的电源预算部分； CPU 型号 CPU 221 CPU 222 CPU224/224XP CPU 226 EM 253 - 1 3 5 1.3 定位模块 EM 253 订货号为： 6ES7 253--1AA22--0XA0 ” 2 调试定位模板 EM 253 基本思路用户使用定位模板 EM 253 做开环位置控制，调试的基本思路： 1) 根据所选择的步进电机驱动器，完成相应的模板接线； 2) 通过 STEP 7 Micro/WIN 软件的 “ Position Control Wizard ”配置工具，在离线的情况下，配置定位模板 EM 253 的运动参数、运动轨迹包络，等等； A&D Service & Support Page 6-47

3) 应用 “ POSx_CTRL ”命令编制程序。使用 SM 0.0 接通参数 “ EN”、 “ MOD_EN”； 4) 确保 S7 - 200 PLC 的模式开关设置为 TERM 或者 RUN ； 5) 下载用户的项目（包括 Program Block ， Data Block ， System Block ）到 S7 - 200 PLC ； 6) 确保 S7 - 200 PLC 运行状态由 STOP 到 RUN ，再由 RUN 到 STOP 。完成模板的自检、初始化操作； 7) 确保定位模板 EM 253 运行状态为： LED 灯“ MF”灭， “ MG”常亮、 “ PWR” 常亮； 8) 选择 Tools > “ EM 253 Control Panel ”。如果，电机的驱动器 “使能信号 ”来自 “ DIS ”输出，那么，首先 “Activity DIS output ”，使 “DIS ”输出 LED 灯常亮；然后，再调试设置的运动参数、运动轨迹包络，等等； 9) 按照用户的工艺，编制用户程序。下载用户程序到 S7 - 200 PLC ； 10) 调试用户程序； 11) 结束。 3 准备工作带有 STEP 7 Micro/WIN 软件的编程设备，软件版本 V3.2 以上； PC/PPI 电缆，或者 CP5611/5511/5512/5411 卡和 MPI 电缆；一个 CPU22X ，订货号为 6ES7 xxx-xxXX21-xXXx ，固件版本 V 1.2 或更高版本；一个 EM253 定位模板，订货号为 6ES7 253-1AA22-0XA0 ；一台 SIMATIC FM-STEP DRIVER/SIMOSTEP Power Controller （订货号为 6SN12 27 – 2ED10 – 0HA0）；一台步进电机（如： SIMOSTEP 1FL3042 ，4NM ， 2.0A 。 ( 订货号为 1FL3042-0AC31-0BK0 ）；三个行程开关或者接近开关（根据模板接线的不同，接近开关可以选择源型，或者漏型输入类型）。分别作为：硬件左极限位置开关、硬件右极限位置开关和参考点开关。 4 定位模板 EM 253 输入、输出点说明 5 定位模板 EM 253 的安装和接线端子输入 / 输出功能 M L+ 模板电源 24V- 模板电源 24V+ A&D Service & Support Page 7-47

1M STP 2M RPS 3M ZP 4M 输入硬件停止运动。可以使正在进行中的运动，停止下来输入机械参考点位置输入。建立绝对运动模式下的机械参考点位置输入零脉冲输入。帮助建立机械参考点坐标系 LMT+ 输入 “+方向 ”运动的硬件极限位置开关 LMT- M M +5V P0- P0+ P1+ P1- P0 P1 DIS CLR T1 输入 “-方向 ”运动的硬件极限位置开关输出 5V 电压步进电机运动、方向控制的脉冲输出。与 P0、 P1 输出控制方式相比，可以提供更高质量的控制信号；选择何种输出脉冲方式，取决于电机驱动器步进电机运动、方向控制的脉冲输出使能、非使能电机的驱动器输出输出输出输出输出输出输出输出用于清除步进电机驱动器的脉冲计数寄存器与+5V 、 P0、 P1、 DIS 结合一起使用 A&D Service & Support Page 8-47

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