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西門子PLC模塊6ES7331-7PF01-4AB1

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西門子PLC模塊6ES7331-7PF01-4AB1
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西門子PLC模塊6ES7331-7PF01-4AB1

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描述：

如果要將 6ES7322 - 1HH00 - 0AA0 的前連接器用于 6ES7 322 - 1HH01 - 0AA01，請(qǐng)移除前連接器的聯(lián)鎖元件。這些淺灰色編碼元素防止您不經(jīng)意地在前連接器插入一個(gè)不同的模塊（圖1），必須在這種情況下移除。

圖 1：聯(lián)鎖元件 - 連接器后面

使用螺絲起子按下元件：

圖 2：連接器前面西門子PLC模塊6ES7331-7PF01-4AB1

注意：
由于 6ES7 322-1HH01-0AA01 的模塊可以用于高達(dá) AC230V 的信號(hào)，因此需要聯(lián)鎖住該模塊以防止用于較舊的 6ES7322-1HH00-0AA0的模塊，后者只能用于zui高 AC120V 的信號(hào)。1 FM352-5高速布爾處理器簡(jiǎn)介

FM352-5是一種現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA，F(xiàn)PGA包括輸入、輸出以及邏輯單元等可編輯元件用來實(shí)現(xiàn)一些基本的邏輯門電路, 如圖1所示：

圖1 FPGA 內(nèi)部架構(gòu)

通過編程，這些邏輯單元被分配一些如與、或、非、置位/復(fù)位等功能，系統(tǒng)設(shè)計(jì)師可以根據(jù)需要通過連接FPGA內(nèi)部的邏輯單元和邏輯功能，就好像連接一個(gè)電路試驗(yàn)板，完成所需要的特定功能。zui終程序?qū)⒊蔀橥ㄟ^連接邏輯單元形式的硬件結(jié)構(gòu)的一部分，這些硬件結(jié)構(gòu)的程序組件好像通過連接的繼電器控制回路一樣并行執(zhí)行，響應(yīng)快速并且響應(yīng)時(shí)間基于常數(shù)，F(xiàn)M352-5的掃描周期固定為1цs。
FM352-5模塊高速處理數(shù)字量輸入、輸出信號(hào)以及編碼器信號(hào)，從讀入數(shù)字量輸入信號(hào)、CPU程序處理到信號(hào)的輸出zui小周期不到10цs，適合邏輯簡(jiǎn)單、要求快速響應(yīng)的應(yīng)用如速度測(cè)量、脈寬調(diào)制（zui小20цs可調(diào)）輸出等。由于FM352-5是布爾處理器，所以只能對(duì)布爾、字節(jié)、字、雙字等信號(hào)進(jìn)行處理，而不能處理浮點(diǎn)信號(hào)。

2 FM352-5工作方式
FM352-5具有獨(dú)立的處理能力，安裝方式靈活，可以安裝于S7-300 PLC*機(jī)架、分布式I/O ET200M中（可以是非西門子主站）、也可以獨(dú)立安裝。如圖2所示：

圖2 FM352-5的安裝形式

獨(dú)立安裝時(shí)通過模塊集成的輸入、輸出信號(hào)對(duì)受控設(shè)備進(jìn)行操作并讀出反饋狀態(tài)，由于沒有額外的通信接口而不能通過人機(jī)界面進(jìn)行操作。安裝于S7-300 *機(jī)架中，CPU與FM352-5數(shù)據(jù)交換過程如圖3所示：

圖3 CPU與FM352-5數(shù)據(jù)交換示意圖

FM352-5模塊通過集成的輸入接口接收編碼器信號(hào)和數(shù)字量輸入信號(hào)，通過背板通信總線接收CPU發(fā)送的命令信號(hào)（圖中為輸出緩存，如果FM352-5獨(dú)立安裝，只能通過集成的接口接收輸入信號(hào)），經(jīng)過FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)處理后直接通過模塊集成的輸出點(diǎn)輸出，運(yùn)算數(shù)據(jù)也可以通過輸入緩存作為狀態(tài)信號(hào)反饋到CPU。CPU與FM352-5間的通信數(shù)據(jù)經(jīng)過接口函數(shù)塊的處理后進(jìn)入CPU的用戶數(shù)據(jù)區(qū)，F(xiàn)M352-5與CPU之間的數(shù)據(jù)交換也可以通過FM352-5的邏輯地址區(qū)直接通信。
普通CPU程序執(zhí)行是以串行掃描的，F(xiàn)M352-5程序執(zhí)行則是以并行掃描的，保證程序執(zhí)行的快速性，由于程序從左到右并行執(zhí)行，在不同程序行中對(duì)由同一信號(hào)產(chǎn)生的邏輯結(jié)果處理時(shí)，可能導(dǎo)致邏輯的先后次序錯(cuò)誤，F(xiàn)M352-5使用連接器和多相時(shí)鐘的技術(shù)使具有競(jìng)爭(zhēng)條件的時(shí)序延遲，保證信號(hào)的正確性。連接器的使用規(guī)則如下：
? 如果連接器的觸點(diǎn)在它的輸出線圈以前引用，那么觸點(diǎn)的值將取決于上個(gè)掃描結(jié)果。
? 如果連接器的觸點(diǎn)在它的輸出線圈以后引用，那么觸點(diǎn)的值將取決于當(dāng)前掃描結(jié)果。
連接的使用如圖4所示：

圖4 FM352-5連接的使用

連接器使用的方式相當(dāng)于中間變量，使用梯形圖編寫的FM352-5程序存儲(chǔ)于一個(gè)FB塊中，所有的變量使用在FB塊中定義的形參，連接器變量使用固定的形參格式
＃Conn.arrXcon，在圖2程序段1的程序中，連接器＃Conn.arrXcon[8]和＃Conn.arrXcon[9] 的觸點(diǎn)信號(hào)在輸出線圈＃Conn.arrXcon[8]以前引用，所以它們的值將取自線圈上個(gè)掃描結(jié)果。在程序段4的程序中，連接器＃Conn.arrXcon[8]和＃Conn.arrXcon[9]的觸點(diǎn)信號(hào)在它的輸出線圈＃Conn.arrXcon[8]以后引用，所以它們的值將取自線圈當(dāng)前掃描結(jié)果。如果在不同程序段相對(duì)于連接器使用具有保持功能的指令塊如計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、RS觸發(fā)器、沿檢測(cè)、位移寄存器等時(shí)（參考表8），模塊通過多相時(shí)鐘管理這些指令塊正確的時(shí)序，例子程序如圖5所示：

圖5 保持功能塊的多相定時(shí)

在程序段1中，連接器＃Conn.arrXcon[2] 的觸點(diǎn)信號(hào)在它的輸出線圈前引用，它的值將取自線圈上個(gè)掃描結(jié)果，所以RS觸發(fā)器＃FF.ThirdFF被看作相序1，在程序段2中，RS觸發(fā)器＃FF.MoreFFs[0] 相序?yàn)?，＃FF.MoreFFs[1] 相序?yàn)?，連接器線圈
＃Conn.arrXcon[2]在相序1后輸出。在程序段3中，通過連接器觸點(diǎn)＃Conn.arrXcon[2]將RS觸發(fā)器＃FF.MoreFFs[2]連接到程序段2的相序1后，同樣被看作為相序2，程序段3相當(dāng)于程序段2的擴(kuò)展部分，這樣程序執(zhí)行相序圖（順序）如圖6所示：

圖6 12相序定時(shí)和I/O時(shí)序圖

從圖4中可以看到，＃FF.MoreFFs[0]為相序1zui先執(zhí)行，＃FF.MoreFFs[2]和＃FF.MoreFFs[1] 同為相序2被同時(shí)執(zhí)行。每一個(gè)程序段中zui多可以串連11個(gè)（相序）具有保持功能的指令塊，第十二個(gè)相序作為輸出，如果利用連接器擴(kuò)展，如圖5中程序段2和程序段3中zui多只能連接11個(gè)指令塊，否則編譯時(shí)報(bào)錯(cuò)。利用12相序的處理方式也保證FM352-5并行處理的穩(wěn)定性——程序的執(zhí)行周期固定為1цs。

3 輸入輸出端子接線
FM352-5集成zui多15個(gè)數(shù)字輸入，8個(gè)數(shù)字輸出和一路編碼器輸入信號(hào)。輸入輸出端子的定義參考表1所示：
表1 FM352-5輸入輸出端子定義

端子號(hào)	輸入/輸出	名稱	功能	指示燈
1		2M	2區(qū)電源公共端－輸入輸出電路	－
2	輸入	I 0	輸入	綠燈
3	輸入	I 1	輸入	綠燈
4	輸入	I 2	輸入	綠燈
5	輸入	I 3	輸入	綠燈
6	輸入	I 4	輸入	綠燈
7	輸入	I 5	輸入	綠燈
8	輸入	I 6	輸入	綠燈
9	輸入	I 7	輸入	綠燈
10		見注1	2區(qū)電源端－輸入輸出電路	－
11	輸出	Q0	源輸出/源輸入型輸出（見注2）	綠燈
12	輸出	Q1	源輸出/源輸入型輸出（見注2）	綠燈
13	輸出	Q2	源輸出/源輸入型輸出（見注2）	綠燈
14	輸出	Q3	源輸出/源輸入型輸出（見注2）	綠燈
15	輸出	Q4	源輸出/源輸入型輸出（見注2）	綠燈
16	輸出	Q5	源輸出/源輸入型輸出（見注2）	綠燈
17	輸出	Q6	源輸出/源輸入型輸出（見注2）	綠燈
18	輸出	Q7	源輸出/源輸入型輸出（見注2）	綠燈
19		2L+	2區(qū)電源端輸出－輸入輸出電路	－
20		2M	2區(qū)電源公共端－輸入輸出電路	－

注1：
訂貨號(hào)為FM352-5AH00-0AE0模塊，管腳10為2M，作為2區(qū)輸入輸出電路公共端。
訂貨號(hào)為FM352-5AH10-0AE0模塊，管腳10為2L+，作為2區(qū)輸入輸出電路電源端。
注2：
訂貨號(hào)為FM352-5AH00-0AE0模塊帶有漏型（NPN）輸出。
訂貨號(hào)為FM352-5AH10-0AE0模塊帶有源型（PNP）輸出。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)和工藝的要求選擇漏型或者源型輸出的FM352-5模塊，漏型比源型輸出的響應(yīng)頻率高。

編碼器的端子定義參考表2所示：

表2 編碼器的端子定義

端子號(hào)	輸入/輸出	名稱	功能				指示燈
端子號(hào)	輸入/輸出	名稱	5V編碼器	SSI Master	SSI Listen	24V編碼器	指示燈
21		3L+	3區(qū)電源端－編碼器電路				－
22		3M	3區(qū)電源公共端－編碼器電路
23		3M	3區(qū)電源公共端－編碼器電路
24	輸出	5V輸出	5.2V 編碼器電源				紅燈
25	輸出	24V輸出	24V 編碼器電源				紅燈
26	輸入	編碼器	A	DATE	DATE	I 12+
27	輸入	編碼器	/A	/DATE	/DATE	I 12 -
28	輸入	編碼器	B	I 13+	CLOCK	I 13+
29	輸入	編碼器	/B	I13 -	/CLOCK	I 13 -
30	輸入	編碼器	N	I 14+	I 14+	I 14+
31	輸入	編碼器	/N	I 14-	I 14-	I 14-
32	輸入	編碼器	－	CLOCK	－	－
33	輸入	編碼器	－	/CLOCK	－	－
34	－	－	－				－
35	－	－	－				－
36	輸入	I 8	I 8	I 8	I 8	I 8	綠燈
37	輸入	I 9	I 9	I 9	I 9	A	綠燈
38	輸入	I 10	I 10	I 10	I 10	B	綠燈
39	輸入	I 11	I 11	I 11	I 11	N	綠燈
40		3M	3區(qū)電源公共端－編碼器電路				－

FM352-5模塊可以連接下列類型的編碼器：
• 5V RS422對(duì)稱脈沖串增量型編碼器
• 24V非對(duì)稱脈沖增量型編碼器
• 具有同步串行接口SSI的型值編碼器，模塊具有Master或Listen接口
通過模塊的硬件配置選擇連接編碼器的類型，同時(shí)只能連接一個(gè)編碼器。編碼器的使用將占用對(duì)應(yīng)的輸入信號(hào)，例如，連接24V增量型編碼器時(shí)I9、I10、I11被占用。如果沒有連接編碼器，接收編碼器信號(hào)的端子可以作為數(shù)字量輸入信號(hào)，zui多15個(gè)數(shù)字輸入，其中包括3個(gè)差分輸入信號(hào)I12、I13和I14。

4 模塊的參數(shù)化
安裝FM352-5模塊軟件包后可以對(duì)模塊進(jìn)行參數(shù)化，在SIMATIC Manager硬件配置界面插入FM352-5模塊，雙擊FM352-5的圖標(biāo)，在彈出的對(duì)話框中點(diǎn)擊 “Parameters” 按鈕進(jìn)入?yún)?shù)化界面如圖7所示：

圖7 FM352-5參數(shù)化界面

FM352-5模塊可配置的參數(shù)如下：

•® “Basic parameters ”
定義是否產(chǎn)生中斷，產(chǎn)生的中斷分為診斷中斷（OB82）和過程中斷（OB40）。
•® “Module Diagnostics Enable”
定義產(chǎn)生診斷中斷的條件，如電源1L+、2L+掉電等。
•® “Output Diagnostics Enable”
定義輸出過載是否產(chǎn)生診斷中斷。
•® “Process Interrupts Enable”

定義FM352-5 生成的8個(gè)過程中斷，這些中斷需要通過在FM352-5中編程觸發(fā)（“Intr”形參）。產(chǎn)生中斷在CPU中調(diào)用相應(yīng)OB塊，例如OB40，通過OB40形參
“0B40_POINT_ADDR”*個(gè)字節(jié)的8個(gè)位可以判斷FM352-5中產(chǎn)生中斷的事件。
“Module Diagnostics Enable”、“Output Diagnostics Enable ”、“Process Interrupts Enable ”中的參數(shù)是動(dòng)態(tài)參數(shù)，在CPU中可以通過調(diào)用SFC55－寫數(shù)據(jù)記錄1進(jìn)行配置和修改，數(shù)據(jù)記錄1中包含8個(gè)字節(jié)，數(shù)據(jù)格式參考表3。

表3 數(shù)據(jù)記錄區(qū)1的診斷數(shù)據(jù)

字節(jié)	位 7	位 6	位 5	位 4	位 3	位 2	位 1	位 0
0	MI	M2L	ESSF	M3L	－	－	－	－
1	SSIF	DBW	－	－	－	－	－	－
2	O7	O6	O5	O4	O3	O2	O1	O0
3	MMC	－	－	－	－	－	－	－
4	PAE7	PAE6	PAE5	PAE4	PAE3	PAE2	PAE1	PAE0
5	－	－	－	－	－	－	－	－
6	－	－	－	－	－	－	－	－
7	－	－	－	－	－	－	－	－

表3中參數(shù)含義如下：
MI L ：I L電源掉電。
M2L ：2L電源掉電。
ESSF ：編碼器電源故障。
M3L ：3L電源掉電。
SSIF ：SSI編碼器值溢出。
DBW ：差分輸入編碼器斷線。
O7～O0 ：輸出過載。
MMC ：MMC卡故障。
PAE ：8個(gè)過程中斷

表中每一個(gè)位表示一個(gè)生成中斷的信息，值為0時(shí)不產(chǎn)生中斷，值為1時(shí)激活中斷。沒有使用的位被保留，設(shè)置為0。修改的參數(shù)在CPU再次啟動(dòng)時(shí)恢復(fù)模塊中的設(shè)置值。
•® “Input filter time constants”
定義輸入信號(hào)的濾波時(shí)間，選擇濾波時(shí)間長(zhǎng)，采樣不易受到干擾，但響應(yīng)慢；反之易受到干擾，響應(yīng)快。
•® “Program properties”
選擇FM352-5是否可以獨(dú)立運(yùn)行。選擇獨(dú)立運(yùn)行時(shí)，F(xiàn)M352-5的程序通過PG或?qū)懣ㄆ?br />寫入MMC中。
•® “Encoder－ General”
選擇使用編碼器的類型，SSI、5V和24V編碼器，或者不連接編碼器。
•® “Encoder－ SSI”
如果連接SSI編碼器，在本欄中定義SSI編碼器的參數(shù)。
•® “Encoder －5V Differential and 24V single-ended encoder”
如果連接5V或24V編碼器，在本欄中定義編碼器的參數(shù)。
•® “Advanced Parameters”
參數(shù)“Module Diagnostics hardware support”、 “Output Diagnostics hardware support”、“Process Interrupts hardware support ”是“Module Diagnostics Enable”、 “Output Diagnostics Enable ”、“Process Interrupts Enable ”中選擇產(chǎn)生中斷條件的先決條件，如果在“Advanced Parameters”沒有選擇將不會(huì)產(chǎn)生任何中斷信息。FM352-5可使用的編程資源有限，所有配置的中斷都將占用FM352-5的資源，如果去掉沒有使用的中斷將節(jié)省模塊的資源，增加用戶程序的空間。
“Consistency check”檢查CPU與FM352-5的配置匹配性，如選擇“Module checks for consistency”，F(xiàn)M352-5參數(shù)修改后，編譯后的配置信息必須從新下載到CPU中。

5 編程
FM352-5模塊具有獨(dú)立的執(zhí)行程序，與普通CPU編程方法類似，但是不能使用語句表編程，由于FM352-5是針對(duì)位信號(hào)進(jìn)行處理，SIMATIC Manager中集成的一些指令不能使用，如圖8所示，由于時(shí)序的原因在位邏輯中不能使用單線圈的R/S觸發(fā)器及SAVE指令；在比較器和轉(zhuǎn)換器中不能使用涉及浮點(diǎn)運(yùn)算的指令，計(jì)數(shù)器、定時(shí)器則需要使用FM352-5的函數(shù)庫。安裝FM352-5的參數(shù)化軟件后，在SIMATIC Manager中自動(dòng)集成FM352-5的函數(shù)庫如圖9所示，函數(shù)庫中包含計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、加減乘除函數(shù)塊、移位寄存器函數(shù)塊等，如果在FM352-5中使用非法的指令，在程序編譯時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)。FM352-5的執(zhí)行程序只能存儲(chǔ)于一個(gè)函數(shù)塊FB中，執(zhí)行程序中不能使用M、DB、I、Q、L、PIW 、PQW等數(shù)據(jù)區(qū)，也不能使用地址，必須使用FB中的形參進(jìn)行程序的編寫，F(xiàn)B形參的是由IN、OUT及STAT接口區(qū)組成，可以是數(shù)組、結(jié)構(gòu)及FB等數(shù)據(jù)類型。FM352-5使用的函數(shù)塊FB形參有固定的格式，有的形參可以添加修改，有的則不能做任何改動(dòng)。函數(shù)塊FB輸入接口區(qū)的形參如表4所示。