6ES7214-1AG40-0XB0西門子緊湊型 CPU 6ES7214-1AG40-0XB0西門子緊湊型 CPU
SIMATIC S7-1200，CPU 1214C， 緊湊型 CPU，DC/DC/DC， 機載 I/O： 14 個 24V DC 數(shù)字輸入；10 個 24V DC 數(shù)字輸出； 2 AI 0-10V DC， 電源：直流 20.4-28.8V DC， 程序/數(shù)據(jù)存儲器 100 KB
長沙奈歐自動化設(shè)備有限公司（西門子系統(tǒng)集成商）長期銷售西門子S7-200/300/400/1200PLC、數(shù)控系統(tǒng)、變頻器、人機界面、觸摸屏、伺服、電機、西門子電纜等，并可提供西門子維修服務(wù)，歡迎來電垂詢
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PID 移植
S7-200 SMART 與 S7-200一樣，支持8路PID控制，支持模擬量輸出及PWM輸出
將 S7-200 帶有PID向?qū)傻某绦蛴?S7-200 SMART打開，提示錯誤，如下圖所示：
圖1. S7-200 PID程序在S7-200 SMART 打開報錯
解決方法：
1，新建 S7-200 SMART項目，并進行正確的設(shè)備組態(tài)
2，將 S7-200程序用STEP 7-Micro/win SMART 軟件打開，將除PID子程序之外的程序段復(fù)制到新項目
3，修改新項目的 I/O 地址及模擬量轉(zhuǎn)換量程與S7-200 SMART 匹配
比較 S7-200 與 S7-200 SMART PID回路表，兩者完全相同，如下表所示：
表1. S7-200 與 S7-200 SMART PID 回路對比表
偏移
類型
過程變量(PVn)
包含過程變量，其值必須標定在 0.0 到 1.0 之間
設(shè)定值(SPn)
包含設(shè)定值，其值必須標定在 0.0 到 1.0 之間
輸出(Mn)
包含計算出的輸出，其值必須標定在 0.0 到 1.0 之間
增益(Kc)
包含增益，為比例常數(shù)。 可以是正數(shù)或負數(shù)
采樣時間
包含采樣時間，單位為秒。 必須是正數(shù)
積分時間
包含積分時間或復(fù)位，單位為分
微分時間
包含微分時間或速率，單位為分
偏置
包含偏置或積分和值，介于 0.0 到 1.0 之間
前一過程變量
包含上次執(zhí)行 PID 指令時存儲的過程變量值
PID擴展表
‘PIDA’（PID 擴展表，版本 A）： ASCII 常數(shù)
AT 控制
AT 狀態(tài)
AT 結(jié)果
AT 配置
偏差
最大 PV 振蕩幅度的標準化值（范圍： 0.025 到 0.25）
滯后
用于確定過零的 PV 滯后標準化值（范圍： 0.005 到 0.1）
初始輸出階躍
輸出值中階躍變化的標準化大小，用于使 PV 產(chǎn)生振蕩（范圍：0.05 到 0.4）
看門狗時間
兩次過零之間允許的最大秒數(shù)值（范圍：60 到 7200）
建議增益
自整定過程確定的建議回路增益
建議積分時間
自整定過程確定的建議積分時間
建議微分時間
自整定過程確定的建議微分時間
實際階躍大小
自整定過程確定的標準化輸出階躍大小值
實際滯后
自整定過程確定的標準化 PV 滯后值
如上表所示，兩者PID回路表完全一致，所以，當(dāng)將S7-200 PID 指令編程進行移植時，需將反饋與輸出的模擬量地址按照 S7-200 SMART 的地址分配進行修改，同時修改模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)值即可。如下圖所示：
S7-200 支持6路30KHz的高速計數(shù)器（224XP支持200KHz），支持13種模式；S7-200 SMART支持4路200KHz（CR40/60僅支持100KHz）高速計數(shù)器，支持8種模式，詳細對比參看下表：
表1. S7-200 高速計數(shù)功能
紅色：S7-200 SMART 不支持的功能。
表2. S7-200高速計數(shù)器尋址
表3. S7-200 SMART 高速計數(shù)功能
表4. S7-200 SMART 高速計數(shù)器尋址
注意：
1，S7-200 SMART 不支持模式2、模式5、模式8、模式11、模式12（在運動控制向?qū)r勾選）；
2，S7-200 SMART 做高速計數(shù)需要硬件濾波，如下圖所示：
圖1. S7-200 SMART 濾波時間與頻率關(guān)系
注：CR40/60 兩款CPU最高支持 100kHz 頻率
以S7-200 224XP舉例，使用高速計數(shù)HSC0，模式9，分別利用指令與向?qū)Х謩e編程，然后移植到S7-200 SMART
首先，將S7-200 高速計數(shù)向?qū)cS7-200 SMART高速計數(shù)向?qū)M向?qū)Ρ?，如下圖所示：
圖2. 高速計數(shù)器及模式選擇
圖3. HSC 初始化選項
圖4.配置中斷及步驟
圖5. HSC 第 1 步
圖6. 完成向?qū)?
如上圖所示：S7-200 高速計數(shù)向?qū)ЫM態(tài)與S7-200 SMART高速計數(shù)向?qū)ЫM態(tài)一致。
具有相同功能由向?qū)傻?S7-200 項目可直接用S7-200 SMART 打開，按照以下步驟移植：
步驟1：用STEP 7 Micro/Win SMART 打開S7-200 的原程序
步驟2：按照《表3. S7-200 SMART 高速計數(shù)功能》，進行高速計數(shù)通道的接線
步驟3：按照《圖1. S7-200 SMART 濾波時間與頻率關(guān)系》，進行高速計數(shù)通道濾波時間的設(shè)置
步驟4：編譯下載，下載即可。如下圖示：
圖7. 程序?qū)Ρ?
首先，將 S7-200 高速計數(shù)的特殊存儲器 ( SM ) 與 S7-200 SMART 高速計數(shù)的特殊存儲器 ( SM ) 橫向?qū)Ρ?，?HSC0 如下表所示：
表5. S7-200 與 S7-200 SMART 特殊存儲器（SM）對比
SM36.0~SM36.4
由上表可見，S7-200 與 S7-200 SMART 特殊存儲器（SM）完全一致。
將 S7-200與 S7-200 SMART 高速計數(shù)中斷事件功能橫向?qū)Ρ?，如下表所示?
表6. S7-200 與 S7-200 SMART 中斷事件功能對比
由上表可見，S7-200 SMART 與 S7-200 相比，S7-200 SMART 高速計數(shù)功能所支持的中斷與 S7-200 相同。
具有相同功能由指令生成的 S7-200 項目可直接用S7-200 SMART 打開，按照以下步驟移植：
步驟1：用STEP 7 Micro/Win SMART 打開S7-200 的原程序
步驟2：按照《表3. S7-200 SMART 高速計數(shù)功能》，進行高速計數(shù)通道的接線
步驟3：按照《圖1. S7-200 SMART 濾波時間與頻率關(guān)系》，進行高速計數(shù)通道濾波時間的設(shè)置
步驟4：編譯下載，下載即可。如下圖示：
圖8. 程序?qū)Ρ?
圖9. 功能測試
答：不能，無論是向?qū)桑€是指令生成，都不能移植到S7-200 SMART。
答：S7-200 SMART必須修改硬件地址的濾波時間。
S7-200 與 S7-200 SMART 使用PLS指令控制脈沖串輸出（PTO）的SM 定義不同，不能將 S7-200 CPU 編寫的 PLS指令程序直接用于S7-200 SMART。
如表1所示，使用 STEP 7-Micro/Win SMART 打開S7-200 CPU 的 PLS 指令程序需修改控制字節(jié)（SM67.6）和更改周期為頻率（SMW68）。
表1. S7-200 與 S7-200 SMART 的SM 對比
使用 STEP 7-Micro/Win SMART 打開S7-200 CPU 的 PLS 指令程序需修改控制字節(jié)（SM67.6）和更改周期為頻率（SMW68）。
例如：在 S7-200 程序里，編寫 500ms/周期（SMB67=16#8D，SMW68=500ms），裝載周期和脈沖的PTO 輸出程序，移植至S7-200 SMART需要修改SMB67=16#C5，SMW68=2Hz。
圖1. PLS指令單段PTO移植
相對于 S7-200 多段 PTO 計算周期增量的方式，S7-200 SMART 多段 PTO 設(shè)置更簡單，只需要定義起始、結(jié)束頻率和脈沖計數(shù)即可，如圖2所示。因此移植時需要重新編寫PTO多段管道化程序。
對于依照周期時間（而非頻率）的S7-200項目移植至S7-200smart時，可以使用以下公式來進行頻率轉(zhuǎn)換：
CTFinal = CTInitial + (ΔCT * PC)
FInitial = 1 / CTInitial
FFinal = 1 / CTFinal
如圖3所示，PLS指令多段PTO移植時無論 S7-200 中定義的SMB67為16#A0（1μs/周期）還是16#A8（1ms/周期），S7-200 SMART中都需要改為16#E0。起始、結(jié)束頻率根據(jù)公式計算，脈沖數(shù)不需要改變。
圖3. PLS指令多段PTO移植
計算包絡(luò)段的加速度（或減速度）和持續(xù)時間有助于確定正確的包絡(luò)表值，可按如下公式計算 Ts 段持續(xù)時間：
ΔF = FFinal - FInitial
Ts = PC / (Fmin + (|ΔF| / 2 ) )
As = ΔF / Ts
S7-200 SMART CPU 沒有類似 S7-200 CPU 的高速計數(shù)器模式 12 功能。
S7-200 SMART CPU 硬件脈沖輸出接到輸入，配置高速計數(shù)器向?qū)Р⒄{(diào)用 HSC 子程序可監(jiān)視 PTO 脈沖數(shù)量 。如下圖4所示：
圖4. S7-200 SMART PTO 脈沖數(shù)測量
PID 向?qū)б浦?
PID 指令移植
S7-200
S7-200 SMART
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
41
42
43
44
48
52
56
60
64
68
72
76
高速計數(shù)功能移植
模式
描述
輸入點
HSC0
I0.0
I0.1
I0.2
HSC1
I0.6
I0.7
I1.0
I1.1
HSC2
I1.2
I1.3
I1.4
I1.5
HSC3
I0.1
HSC4
I0.3
I0.4
I0.5
HSC5
I0.4
0
帶有內(nèi)部方向控制的單相計數(shù)器
時鐘
1
時鐘
復(fù)位
2
時鐘
復(fù)位
啟動
3
帶有外部方向控制的單相計數(shù)器
時鐘
方向
4
時鐘
方向
復(fù)位
5
時鐘
方向
復(fù)位
啟動
6
帶有增減計數(shù)時鐘的雙相計數(shù)器
增時鐘
減時鐘
7
增時鐘
減時鐘
復(fù)位
8
增時鐘
減時鐘
復(fù)位
啟動
9
A/B相正交計數(shù)器
時鐘A
時鐘B
10
時鐘A
時鐘B
復(fù)位
11
時鐘A
時鐘B
復(fù)位
啟動
高速計數(shù)器號
HSC0
HSC1
HSC2
HSC3
HSC4
HSC5
新當(dāng)前值(僅裝入)
SMD38
SMD48
SMD58
SMD138
SMD148
SMD158
新預(yù)置值(僅裝入)
SMD42
SMD52
SMD62
SMD142
SMD152
SMD162
當(dāng)前計數(shù)值(僅讀取)
HC0
HC1
HC2
HSC3
HSC4
HSC5
模式
描述
輸入點
HSC0
I0.0
I0.1
I0.4
HSC1
I0.1
HSC2
I0.2
I0.3
I0.5
HSC3
I0.3
0
帶有內(nèi)部方向控制的單相計數(shù)器
時鐘
1
時鐘
復(fù)位
3
帶有外部方向控制的單相計數(shù)器
時鐘
方向
4
時鐘
方向
復(fù)位
6
帶有增減計數(shù)時鐘的雙相計數(shù)器
增時鐘
減時鐘
7
增時鐘
減時鐘
復(fù)位
9
A/B相正交計數(shù)器
時鐘A
時鐘B
10
時鐘A
時鐘B
復(fù)位
高速計數(shù)器號
HSC0
HSC1
HSC2
HSC3
新當(dāng)前值(僅裝入)
SMD38
SMD48
SMD58
SMD138
新預(yù)置值(僅裝入)
SMD42
SMD52
SMD62
SMD142
當(dāng)前計數(shù)值(僅讀取)
HC0
HC1
HC2
HSC3
高速計數(shù)功能移植案例
向?qū)б浦?
指令移植
S7-200
S7-200 SMART
HSC0 計數(shù)器狀態(tài)字
保留
SM36.5
HSC0 當(dāng)前計數(shù)方向狀態(tài)位：1=增計數(shù)
SM36.6
HSC0 當(dāng)前值等于預(yù)設(shè)值狀態(tài)位：1=相等
SM36.7
HSC0 當(dāng)前值大于預(yù)置值狀態(tài)位：1=大于
HSC0 計數(shù)器控制字
SM37.0
復(fù)位的有效電平控制位：
0=高電平有效
1=低電平有效
SM37.1
保留
SM37.2
HSC0 AB正交計數(shù)器的計數(shù)速率選擇：
0=4x
1=1x
SM37.3
HSC0 方向控制位：1=加計數(shù)
SM37.4
HSC0 更新方向：1=更新方向
SM37.5
HSC0 更新預(yù)設(shè)值：1=將新的預(yù)設(shè)值寫入HSC0 預(yù)設(shè)值
SM37.6
HSC0 更新當(dāng)前值：1=將新的預(yù)設(shè)值寫入HSC0 當(dāng)前值
SM37.7
HSC0 使能位：1=使能
SMD38
HSC0 當(dāng)前值
SMD42
HSC0 預(yù)設(shè)值
S7-200
S7-200 SMART
中斷號
中斷事件
中斷號
中斷事件
12
HSC0 CV=PV
12
HSC0 CV=PV
13
HSC1 CV=PV
13
HSC1 CV=PV
14
HSC1 輸入方向改變
14
-
15
HSC1 外部復(fù)位
15
-
16
HSC2 CV=PV
16
HSC2 CV=PV
17
HSC2 輸入方向改變
17
HSC2 輸入方向改變
18
HSC2 外部復(fù)位
18
HSC2 外部復(fù)位
27
HSC0 輸入方向改變
27
HSC0 輸入方向改變
28
HSC0 外部復(fù)位
28
HSC0 外部復(fù)位
29
HSC4 CV=PV
29
-
30
HSC4 輸入方向改變
30
-
31
HSC4 外部復(fù)位
31
-
32
HSC3 CV=PV
32
HSC3 CV=PV
33
HSC5 CV=PV
33
-
常問問題
S7-200 所支持的HSC4、HSC5，及模式2、模式5、模式8、模式11、模式12（在運動控制向?qū)r勾選）能否移植到S7-200 SMART？
S7-200 與 S7-200 SMART相同功能，移植成功后，高速檢測不到脈沖？
PLS指令移植
PLS指令的單段管道化
Q0.0
S7-200
S7-200 SMART
SM67.0
PTO更新周期
PTO更新頻率
SM67.1
未使用
未使用
SM67.2
PTO更新脈沖計數(shù)值
PTO更新脈沖計數(shù)值
SM67.3
PTO時間基準：0=1μs，1=1ms
未使用
SM67.4
未使用
未使用
SM67.5
PTO操作：0=單段，1=多段
PTO操作：0=單段，1=多段
SM67.6
PTO/PWM模式選擇：0=PTO，1=PWM
PTO/PWM模式選擇：0=PWM，1=PTO
SM67.7
PTO啟用：0=禁止，1=啟用
PTO啟用：0=禁止，1=啟用
SMW68
PTO周期
PTO頻率
在單段管道化期間，頻率的上限為65,535Hz，如果需要更高的頻率（最高為100,000Hz），則必須使用多段管道化。
PLS指令的多段管道化
圖2. 多段PTO操作的包絡(luò)表格式對比
CTInitial
段啟動周期時間 (s)
ΔCT
段增量周期時間 (s)
PC
段內(nèi)脈沖數(shù)量
CTFinal
段結(jié)束周期時間 (s)
FFInitial
段起始頻率 (Hz)
FFinal
段結(jié)束頻率 (Hz)
Ts
段持續(xù)時間 (s)
As
段頻率加速度 (Hz/s)
PC
段內(nèi)脈沖數(shù)量
Fmin
段最小頻率 (Hz)
ΔF
段增量（總變化）頻率 (Hz)
注意：如果 Ts 段持續(xù)時間少于 500 微秒，將導(dǎo)致 CPU 沒有足夠的時間來計算 PTO 段值。 PTO 管道下溢位（SM66.6、SM76.6 和 SM566.6）將置為 1，PTO 操作終止。
S7-200 SMART PTO 脈沖數(shù)測量
