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西門子PLC高速輸出端子與第三方伺服驅動器連接

本文基于部分具備集成功能的高速輸出以西門子200 plc驅動第三方伺服為例

西門子plc晶體管型高速輸出大多屬于“源型”類型，除少量的PLC，如224xp si(6ES7 214-2AS23-0XB0)的輸出具備是漏型輸出外，另外，224xp(6ES7 214-2BD23-0XB0)輸出還支持5V或24V的電源電壓使用(Q0.0/Q0.1/Q0.2/Q0.3/Q0.4)。

224xp si輸入、輸出連接圖

如果在WindowaNT中使用PC/PPI電纜,網絡中不允許有其他主站。

??使用PC/PPI電纜和自由端口通信功能可實現S7-200CPU與RS-232標準兼容的設備的通信。有兩種不同型號的PC/PPI電纜：

??(1)帶RS-232口的隔高型PC/PPI電纜,用5個DIP開關設置波特率和其他配置項(見附錄A圖A-2)。通信的波特率用PC/PPI電纜盒上的DIP開關來設置。

??(2)帶RS-232口的非隔離型PC/PPI電纜,用4個DIP開關設置波特率,這種電纜已經被隔離型PC/PPI電纜取代。

??當數據從RS-232傳送到RS-485口時,PC/PPI電纜是發送模式。當數據從RS-485傳送到RS-232口時,PC/PPI電纜是接收模式。檢測到RS-232的發送線有字符時,電纜立即從接收模式切換到發送模式。RS-232發送線處于閑置的時間超過電纜切換時間時,電纜又切換到2s接收模式。這個時間與電纜上的DIP開關設置的波特率有關(見表7-6)。

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對應源型輸出類型的解釋：(以PLC這側為判斷依據)

當輸出端子的電流方向是PLC向外部輸出的(自PLC向外輸出電流的)，西門子判斷為源型輸出模式，當輸出端子的電流方向是向PLC內部輸入的，西門子判斷為漏型輸出模式，這個與其它第三方PLC的輸出類型解釋有所區別。

論壇上經?？吹接蓄愃茊栴}的提問，因之前是學電子設計的，總感覺這些不是什么問題，應該可以通過增加轉換板，改變接線的方式(變更硬件連接)可以解決。(考慮的思路方向是否能夠構成回路的依據，僅僅是考慮PLC與第三方伺服驅動器的回路問題)。當然這個轉換板西門子也沒有相應的配件提供，給用戶的使用會帶來一些不便(目前市場上的轉換板由于是第三方或者用戶自制的，品質無法確保)，但類似的問題也有駁于西門子選型的理論，西門子的選型理論應該是提前統籌好各外部輸入、輸出;和特殊器件的連接及數量。但實際應用中仍然有部分用戶由于沒有做足前期的準備工作，當進入到安裝、調試時就面臨了連接的問題。

PROFIBUS的S7通信與FDL通信差別

??S7通信

??S7通信概述

??1. 連接的基本概

??數據通信協議可以分為面向連接的協議和無連接的協議，前者在進行數據交換之前，必須與通信伙伴建立連接，后者用于發送單個消息。

??這兩種協議在安全性方面有較大的區別，它們具有不同的傳輸效率。面向連接的協議具有較高的安全性，與無連接協議相比，在上層計算機中需要進行更多的處理。

??連接是指兩個通信伙伴之間為了執行通信服務建立的邏輯鏈路，而不是指兩個站之間用物理媒體(例如電纜)實現的連接。連接相當于通信伙伴之間一條虛擬的“專線”，它們隨時可以用這條“專線”進行通信。一條物理線路可以建立多個連接。

??如果交換的信息非常重要，或者需要保證傳輸數據的完整性，應使用面向連接的協議。為了確保正確地建立連接，連接的一方必須是主動的，另一方是被動的，否則無法建立連接

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??無連接協議傳輸的信息單元相當于電報報文，它們通常是一種獨立完整的消息，有時也被稱為數據報文。

??2. 動態連接和靜態連接

??連接分為不需要組態的動態連接和需要組態的靜態連接。

以下以一款三菱MR-J3-_A系列交流伺服驅動器與西門子200高速輸出端子的連接來說明一些問題和連接的可能性討論。

圖示：三菱MR-J3-_A系列伺服速度控制模式連接

假設，以伺服啟動回路電流經過途徑來描述回路路徑：

DC24V(DICOM)電源連接至端子號20#，由內部光電耦合組成回路連接至端子15#伺服啟動端子。當外部PLC提供與15#連接端子低電位時，電流方向以24V電源開始，自內部回路到伺服啟動控制端子15#，在由外部觸點構成至電源負(DOCOM)端子的一個閉環回路。

如果與西門子200PLC直接連接顯然無法進行，見圖示224XP高速輸入、輸出

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以Q0.0為例說明西門子200PLC的高速輸出特征，當有輸出高速脈沖時，Q0.0端子為高電平，而三菱伺服驅動器端子需要的是低電平。假設，伺服驅動器控制僅僅需要的是一個端子那問題就變得相對簡單的多了。我們可以把三菱伺服驅動器的15#端子經外部觸點連接到1L ，M與三菱伺服驅動器的DOCOM連接構成閉合回路，但實際伺服驅動器連接需要多個端子的組合連接才能實現的控制。當然如果有一方能夠實現輸入、輸出極性轉換選擇問題也可以得到解決，但事實上雙方均沒有這個選項，一般需要通過外部轉換板進行間接連接。

轉換板圖示：

轉換板工作原理：

當PLC輸出脈沖高電平時，轉換板2SC9018基極得到一個高電平，驅動該晶體管導通(開關工作機制)，使連接到伺服驅動器的端子由高電平變為低電平(0.2~0.3V)，使伺服驅動器端子為有效電平，從而得到正常的回路工作機制。

選擇轉換板元件的依據是：

1)作開關工作機制晶體管的工作頻率，大于高速脈沖輸出頻率(>100KHZ)

2)作開關工作機制晶體管的工作電壓、電流大于高速脈沖輸出時的工作電壓24V及以上，電流大于100mA及以上

3)所使用的電阻器功率在1/2W以上

轉換板的參考點分別連接到PLC的M和伺服驅動器的DOCOM端子。

如果不增加轉換板是否能夠通過改動端子結構實現“直接”連接?回答應該是可以的，如，只要將200PLC的1L 組的公共端子拆分開后分別連接到各Q0.*，或者改動伺服驅動器的20的公共性端子得以解決。但這樣的改動的理論依據必須是熟悉基本的電子基礎，有相應的動手能力，顯然改動PLC或驅動器的硬件，在實際應用中不能夠得到大多數人的認可，且改動后PLC或驅動器的通用性也是一個問題。

建議：西門子200smart信號板是否能夠提供具有高速輸出功能且是漏型的模板。

以上問題討論僅僅是一種理論范疇為依據的思路。

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SM338POS位置輸入模塊。SM338POS位置輸入模塊的作用是將來自SSI**編碼器的串行輸入數據轉換為位置值，并傳送到PLC-CPU供PLC用戶程序進行處理。

??模塊具有3通道SSl**編碼器連接接口，帶2點開關量輸入，開關量輸入用于鎖存SSI編碼器的狀態。模塊可以接受的*大數據輸入頻率為1MHk(20m距離內)，輸入延時為300μus，可以連接2線制BERO開關。

??(4) SIWAREX稱重模塊。SIWAREX 稱重模塊包括SIWAREX U、SIWAREX M與SIWAREX A3種類型。SIWAREX U稱重模塊用于電子衡器的控制，模塊具有衡器置零、衡器較難、重量測定、數字濾波等功能，可以用于起重負載、張力、地秤等場合的控制。

??SIWAREX U模塊有單通道與雙通道兩種規格，允許的負載單元特性為4mV/V，允許的測量信號范圍為-1.5~ 42.5mV，測量分辨率為16位，測量精度為0.05%。模塊具有RS-232與TTY串行通信接口，可以連接PC與遠程顯示器。

??SIWAREX M稱重模塊有一個測量輸入通道，并帶有3點開關量輸入、4點開關量輸出與1通道模擬量輸出與RS-232、TTY串行通信接口。

關于高速輸出的特性要求：

集成的PLC做高速脈沖輸出時，往往有這么一段文字大家不一定會關注，意思是：為輸出電流確保在開關狀態，必須保證工作的電流值在一定范圍。

這個得從晶體管的特性曲線說起，晶體管具有3個工作區域，即截止區、放大區、開關狀態工作區。當晶體管工作在放大區時，集電極輸出的波形有可能不符合高速脈沖所需要接收到的曲線特性，確保集電極的工作電流實際上是確保所發出的高速脈沖曲線容易給驅動器所接收到或者是認可的，在電子學上同樣被認同為輸出曲線的坡度有足夠的陡，才能具備晶體管快速相應工作機制。解決的方法是增加高速輸出端子的負載，一般是回路并聯外置電阻器進行。

伺服電機信號轉換板采用2N5551三極管，參數：

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