西门子6ES7193-6BP00-0DA0

西门子6ES7193-6BP00-0DA0

6ES7193-6BP00-0DA0 SIMATIC ET 200SP， 基础单元 BU15-P16+A0+2D， 类型 A0 的基础单元， 直插式端子， 不带 AUX 端子， 新的负载组， 宽x高：15x 117mm

1. 概述
ET200S 功能模块主要包括四种类型：模块1Count24V/100kHz, 1Count5V/500kHz, 1SSI 和 2 PULSE。本文主要针对初次使用 2 PULSE 功能模块的用户，介绍 2 PULSE 两路脉冲输出功能模块的功能、配置及简单编程。但是本文无法取代 ET200S 功能模块手册《ET 200S Technological Functions》。建议用户通过此文档掌握该模块的初步调试和使用方法后，仔细阅读模块手册《ET 200S Technological Functions》，进一步加深对ET200S 功能模块的理解。

2. 模板介绍

图 1 2 PULSE 模块外形

模板订货号：6ES7 138-4DD00-0AB0
模板功能：该模块可以产生脉冲信号对被控对象进行控制。
工作模式：脉冲输出模式；脉宽调制(PWM)模式；脉冲串模式；On/Off延时模式。
模板主要属性：输出脉冲个数：2；输出脉冲电压：24V；输出脉冲较大频率：2.5kHz

3. 模板接线图

图 2 接线端子

含义：
Channel 0: 端子1 到 4
Channel 1: 端子5 到 8
24 VDC：传感器电源
M：公共端
DI：输入信号
DO：输出信号

4. 硬件配置
2 PULSE 功能模板基本可以和任意ET200S 接口模块一起使用，本文中以 IM151-3PN 接口模块为例。

主要软、硬件列表：

名称	订货号	数量
CPU 315-2 PN/DP	6ES7 315-2EH13-0AB0	1
IM151-3 PN 接口模块	6ES7 151-3BA20-0AB0	1
PM-E 电源管理模块	6ES7 138-4CA01-0AA0	1
2 PULSE 脉冲数出模块	6ES7 138-4DD00-0AB0	1
1 Count 24V/100kHz	6ES7 138-4DA04-0AB0	1
STEP7 V5.4 SP5	6ES7 810-4CC08-0YA7	1
1 Count 24V/100kHz	6ES7 138-4DA04-0AB0	1

表 1 软硬件配置

 

图 3 系统配置图

5. 硬件组态及参数配置
按照图 3 通过网线连接 CPU315-2PN/DP 与 IM151-3PN 的PN 接口并将 ET200S 站的I/O 模板和功能模板安装好，正确连接电源线和信号线。
打开 STEP7，在管理器中新建一个项目，插入相应的 S7-300 站，进入硬件配置界面，配置 PN I/O 和其他相关模块（图 4）。由于本文主要介绍 ET200S 2 PULSE 模块，其他配置过程不在详细描述，如有关于 PN I/O 配置的问题请参阅相关手册和说明，参考链接：26707214

图 4 硬件组态

ET200S 2 PULSE 模块参数配置界面：

图 5 2 PULSE 模块参数界面

其中参数含义：
1. 组诊断；
2. CPU/主站停机时输出的状态：可以选择继续工作、使用替代值等模式；
3. 通道编号 0；
4. DO 诊断：可以诊断输出断线、短路等；
5. 替代值：配合参数 2 使用；
6. 运行模式：更改 2 PULSE 输出模式，包括脉冲输出，脉宽调制(PWM)，脉冲串，On/Off 延时等模式；
7. PWM(脉宽调制)的输出模式：可以使用千分数或者S7 模拟量格式的值；
8. 时基：后面所有跟时间相关的参数都以该参数为时间单位；
9. DI 数字量输入的功能：可作为普通输入和硬件使能使用；
10. 接通延时；
11. 较小/脉冲时间；
12. 周期时间；
13. 通道编号 1；
将项目配置好后，存盘编译并下载，参数配置随即生效。

6. 编程
该模板跟很多其他的 ET200S 功能模板类似，都是通过外部 I/O 直接对模板进行控制和反馈。ET200S 2 PULSE 模块输入/输出分配详见表 2，表 3：
控制信号（输出）：

表 2 输出地址分配

反馈信号（输入）

表 3 输入地址分配

为了便于对该模板地址中的位、字节、字等地址的读写，我们根据模板的硬件地址将需要的输入/输出地址通过程序映射到一个接口 DB 块中，以后的操作都针对该 DB 块中相应的地址进行读写即可（见图 6）：

图 6 项目程序

7. 模式说明及举例

7.1.脉冲输出模式：
脉冲输出模式可以使 2 PULSE 模块在输出使能后通过一定时间的延迟后输出一个给定脉冲宽度的脉冲输出。时序请参见图 7：

图 7 脉冲输出时序图

脉冲数出参数配置：

图 8 脉冲数出参数配置

在 2 PULSE 模块参数界面，选择运行模式为 pulse output，时基为 1ms，DI 输入功能为普通输入，所以在运行的时候输出将不参考硬件使能的状态。启动延时设为 1000ms。
通过图 7 可以看出脉冲输出模式需要在程序里面给定给两个主要的数值：脉冲时间和接通延时时间，其中：
脉冲时间 = 给定数值 * 参数设定的时基
接通延时 = 延时系数 * 0.1 * 参数设定的启动延时
变量表赋值：

西门子6ES7193-6BP00-0DA0
图 9 脉冲数出赋值变量表

根据输入/输出地址定义，将相应的值写到相应的地址中，在本例中数值为：
脉冲时间 = 2000 * 1ms= 2s
接通延时 = 10 * 0.1 * 1000ms = 1s
这时，当激活软件使能 DBX52.0 时，观察 DB2.DBX0.1 会经过 1s 的延时后输出一个 2s 宽的脉冲。

7.2.脉宽调制（PWM）模式：
在脉宽调制模式下，该模块可以输出一个脉冲序列，用户可以通过修改输出值来修改脉冲序列的脉冲宽度，可以通过系数修改脉冲的周期。时序见图 10

图 10 脉宽调制（PWM）模式时序图

脉宽调制(PWM)的参数配置

图 11 脉宽调制（PWM）模式参数配置

1. 选择运行模式为脉宽调制(PWM)；
2. 输出 PWM (脉宽调制)的输出模式：本例中使用千分数；
3. 时基为 1ms；
4. DI 为普通输入，不作为硬件使能；
5. 启动延时为 1000ms；
6. 较小脉冲宽度 10ms (调节脉冲宽度时，较小不能小于此值)；
7. 脉冲周期时间为 1000ms；
脉宽调制(PWM)模式可以在程序里面给定给两个主要的数值：脉冲宽度和脉冲周期，其中：
脉冲周期 = 周期系数 * 0.1 * 参数预设的脉冲周期
脉冲宽度 = （给定数值 / 1000） * 脉冲周期
通过变量表赋值：

图 12 脉宽调制（PWM）模式赋值变量表

根据输入/输出地址定义，将相应的值写到相应的地址中，在本例中数值为：
脉冲周期 =10 * 0.1 * 1000ms = 1s
脉冲宽度 = （500 / 1000） * 1s = 0.5s
这时，当激活软件使能 DBX52.0 时，观察 DB2.DBX 0.1 将经过 1s 的延时后输出一个占空比为 1:1 的 1Hz 频率脉冲。要改变脉冲宽度，直接修改 DB2.DBW 50 的给定值即可。

7.3.脉冲串输出模式：
在脉冲串输出模式中，该模块可以输出一个固定脉冲个数的脉冲串，用户可以定义脉冲个数和修改脉冲周期时间。时序见图：

图 13 脉冲串输出模式时序图

脉冲串输出的参数配置：

图 14 脉冲串输出模式参数配置

将参数中的运行模式更改为 pulse train，脉冲宽度赋值为 100ms，其他参数与前面模式类似。
脉冲串输出模式可以在程序里面给定给两个主要的数值：脉冲个数和脉冲周期，其中：
脉冲个数 = 给定数值
脉冲周期 = 周期系数 * 0.1 * 参数预设的脉冲周期
通过变量表赋值：

图 15 脉冲串输出模式赋值变量表

西门子的能源和环境服务令美丽的亚麻尽情编织更加美丽的生活。仅靠6吨锅炉的热力系统及冷凝水节能改造项目，浙江金元亚麻有限公司便实现热力系统年节煤率15%，年节电率26%，按2013年单价计算，年节约能源成本可达68.85万元。

生命的美好，不仅是因为她的多彩，更重要的是她所带来的感动与奇妙。小小的一件衣裳，就能让我们每天都感受到不同的活力。织就成衣的所有**原料，都是源于大地、阳光和水；美丽的亚麻也是一样。而会呼吸的亚麻纱编织，正是对亚麻品质的一种延续。

从秦汉时代的踞织机，到触动工业革命的珍妮纺纱机，再到当今全自动的纺织机械，纺纱技术日新月异，不断演进。然而生产效率的粗放型提升也带来了环境的伤痛。孕育生机的大地、阳光和水，经过工业化的熔炉，产出的却是黑烟、煤渣和污水。

锅炉班长蔡顾林师傅在金元亚麻的锅炉房工作了20多年，他对纺织行业巨大的能耗深有体会。多少年来，蔡师傅的主要工作就是时刻看护着24小时运转的锅炉，添煤、捅焦，如果锅炉“病了”，蔡师傅还得凭着多年的经验琢磨病因，有时免不了病急乱投医。每天奔波劳碌，锅炉的效率却始终不高，耗煤量大，污染严重。

锅炉的运转为亚麻原料处理的核心步骤——煮漂工艺段提供着大量的热能，而煮漂过程后所剩余的大量凝结水，带着热力，却被白白排放掉，形成热能和水能的双重浪费。

这一切，沈跃明总经理看在眼里，急在心里。痛定思痛，沈总下定决心为金元亚麻的热能系统实施一次彻底的节能手术，让亚麻纱的编织，既能享受工业化带来的科技质感，又能满足人们对于环保、绿色、健康产品的需求。他说：“作为浙江较大的亚麻纱制造商，我们更需要做到节能减排的表率，找到较具实力、责任感强的公司合作。所以选择与西门子携手，使我们在环保节能方面，走得更深更快。”

携手西门子，把脉节能方案

2011年秋，西门子团队入驻金元亚麻。能效*们“浸泡”在工厂，逐层深入调研。摸清了工厂到底有多大的节能潜力，在后续的定制化服务方案中，西门子参考实际工况，对标准服务包中的改进措施进行了优选，为金元亚麻量身定制了详细的“战略”，打好锅炉控制运行系统改造和冷凝水回收这“两大战役”。同时，帮金元亚麻将能效列入KPI（关键绩效指标）。

以节能率为保证的能效管理方案，也让金元亚麻非常赞同。双方签订了基于绩效的合同，把预计实现的节能效果，以数据的形式写进合同。这种做法，充分体现了西门子帮助金元解决能效问题的决心、信心和责任心。

热能系统的源头 - 锅炉控制系统改造于2012年5月开工，7月18日竣工。此前金元亚麻的锅炉一直人工手动操作，烧烧停停，锅炉控制水平低，导致锅炉运行效率低下。西门子通过改进锅炉的控制运行系统，实现了锅炉运行的优化自动控制，锅炉鼓、引风量，锅炉水位、炉排转速等通过该系统随负荷变化自动调节，实现了燃煤锅炉平稳运行，提高锅炉运行效率，降低了燃料消耗。同时通过变频技术也降低了锅炉鼓、引风机，给水泵的电力消耗。

变化随之而来。不仅煤的用量剧减，锅炉的安全性也大大提高。蔡师傅现在可以坐在有空调的操作室里，通过显示器监测、控制锅炉的运转情况。如果有故障，系统还会自动诊断和报警。回想当初，蔡师傅笑着说：“当初听说厂里要花100多万元改造锅炉及回收冷凝水，我还不理解。有这钱不如换个新锅炉，为啥要改造呢？直到用了新系统，才觉得这个钱，花得值！”

2013年2月15日热能再回收系统 - 冷凝水回收系统也改造完成，并全面投产运行。现在的每个煮漂工段的冷凝水，由冷凝水回收管路，通过收集罐自动将高温冷凝水回收并输送至锅炉房。提高了锅炉进水温度，降低了锅炉燃料的消耗，同时也确保了优质水资源能够得到再次利用。

绿色转变，深入肌理

西门子提供的能源和环境服务，尽心尽智，高效运维，为金元亚麻带来了看得见的收益。6吨/时锅炉控制运行系统及冷凝水回收节能改造项目，通过锅炉鼓、引风机变频、锅炉水位及炉排转速自动控制，实现了锅炉的自动优化控制，并回收煮漂工段高温冷凝水来提高锅炉进水温度。达到了节煤率15%，节电率26%，总体节能接近20%的效果，**过了节煤率12%，节电率15%的合同节能率保证值。

像锅炉控制系统改造、冷凝水回收只是金元亚麻能效提升路上的一个开始。从管理层到*员工，更多的人，都在江南水乡环抱的这片亚麻生产大地上，日益关注能效。

节能意识有了飞跃，西门子还为金元亚麻各工厂的中高**层，开展精益生产专题管理培训。无论是工厂整体的运营、维护、设备管理及人员培训，西门子都使金元亚麻保持着**业中的核心竞争力。

沈跃明总经理对于与西门子未来的合作充满信心：“接下来我们马上要实施精益生产的项目，还有就是如何在传统产业，使用自动化技术来控制生产、节省人力和降低成本，这些方面都会与西门子合作。”

2013年，西门子与金元亚麻签署了一系列面向不同分厂的项目，包括全厂节能改造项目，能源数据管理系统项目，能源规划及数字化绿色工厂设计项目等等。不远的将来，西门子的能源优化服务和工业自动化产品，将在金元亚麻发挥更大作用。

西门子6ES7193-6BP00-0DA0

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