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第九章S7-200PLC的扩展功能S7-200PLC除了能够实现基本的逻辑控制和数据处理功能外，通过外插存储卡和扩展模块等还可以实现更复杂的功能。本章主要介绍S7-200的配方、数据记录、定位控制和称重控制等高级功能。9.1使用配方功能•新型的S7-200支持配方功能，通过STEP7Micro/Win软件中提供的配方向导可以组织和定义配方。要使用配方功能，需要在PLC中插入一块64K或者256K的存储卡。•配方结构是由配方向导生成的一套组件，这些组件包括指令子程序，数据块标签和符号表；•配方集是指一个配方的集合，它们拥有相同的参数集合，但是依赖于配方参数的数值各不相同；•一条配方是一组参数值，它提供了生产一种产品和控制一个过程所需要的信息。域名数据类型巧克力夹心（配方0）甜饼干（配方1）注释（单位）黄油字节88盎司白糖字节612盎司红糖字节60盎司鸡蛋字节21个香草字节11茶匙面粉字节1832盎司碳酸氢钠实数1.00.5茶匙发酵粉实数01.0茶匙盐实数1.00.5茶匙巧克力夹心实数16.00.0盎司柠檬皮实数0.01.0大汤匙烹调时间实数9.010.0分钟表9-1饼干配方集中的不同配方举例图9-1“配方数据域定义”对话框图9-2“创建和编辑配方”对话框单击图9-2“下一步”按钮，进入“分配存储区”对话框，选择“建议地址”即可。编写的程序清单及注释如图9-3所示。图9-3主程序•在数据块中选择向导下的“RCPx_DATA”标志可找到数据所在的V存储器位置，如图9-4所示。图9-4数据块中的配方相关信息9.2使用数据记录•数据归档通常是指按照日期时间排序的一组数据，每条记录都是某些过程事件的一套过程数据。•启动STEP7Micro/Win软件，在指令树中，单击“向导数据记录”，打开数据记录向导，进入“数据记录选项”对话框，如图9-5所示。单击图9-5“下一步”按钮，进入“数据记录定义”对话框，如图9-6所示图9-5数据记录选项”对话框•单击图9-5“下一步”按钮，进入“数据记录定义”对话框，如图9-6所示图9-6“数据记录定义”对话框•单击图9-6“下一步”按钮，进入“分配存储区”对话框，使用“建议地址”即可。使用默认名称，完成配置，生成相应的子程序。编写用户程序如图9-7所示。•在数据块中选择向导下的“DATx_DATA”标志可找到数据所在的V存储器位置，如图9-8所示。图9-7主程序图9-8数据块中的数据记录相关信息9.3定位控制•S7-200PLC通过扩展模块EM253实现开环定位控制，其基本步骤包括：（1）根据所选择的步进电机驱动器，完成模板接线（2）通过STEP7Micro/Win软件的“EM253位控”向导配置定位模块EM253的运动参数、运动轨迹包络等；（3）编写S7-200控制程序；（4）使用EM253控制面板进行调试。连接定位模块EM253和步进电机驱动器的接线请参照参考文献及相关说明书。9.3.1使用向导配置定位模块EM253•启动STEP7Micro/Win软件，单击“工具”菜单“位置控制向导…”打开位置控制向导，选择“配置EM253位控模块操作”，单击“下一步”按钮，进入“EM253位控模块配置”的模块位置对话框。单击“下一步”按钮，进入系统测量单位配置对话框，如图9-9所示。•单击图9-9“下一步”按钮，进入“定义模板输入信号LMT+、LMT-、STP功能”对话框。•单击“下一步”按钮，进入“定义电机速度”对话框•单击“下一步”按钮，进入“手动参数设置”对话框•单击“下一步”按钮，进入“加减速时间参数设置”对话框•单击“下一步”按钮，采用默认配置名称，完成向导的配置，则系统自动生成了11个子程序，如表9-2所示。每一个子程序，都是以“POSx_”作为名称前缀，这里的“x”表示模板的位置。图9-9系统测量单位配置对话框表9-2用于定位模板EM253运动控制功能的子程序序号名称用途1POSx_CTRL自动装载模块板已经配置的运动控制参数和轨迹，使能、初始化定位模块EM2532POSx_MAN可以将定位模块EM253的工作模式置为“手动操作模式”3POSx_GOTO使机械设备按照“GOTO”命令给出的速度、位置，以指定的操作模式运动到相应的机械设备坐标系位置4POSx_RUN使电动机按照预先定义的运动轨迹包络，移动到指定的机械位置5POSx_RSEEK设定机械设备坐标系的参考原点位置6POSx_LDOFF设定机械设备坐标系参考原点位置的偏置数值7POSx_LDPOS使定位模块EM253改变当前的机械坐标位置值为输入参数值“New_Pos”8POSx_SRATE使定位模块EM253改变配置参数“加速度时间、减速度时间、轨迹拐点时间”9POSx_DIS使定位模块EM253在DIS输出端子上高电平输出10POSx_CLR使定位模块EM253在CLR输出端子上产生一个500ms的脉冲11POSx_CFG重新装载最新的“定位模块EM253配置参数和预定义运动轨迹包络”9.3.2相关子程序（1）POSx_CTRL子程序该子程序用于自动装载模块已经配置的运动控制参数和轨迹，使能、初始化定位模块EM253，如图9-10所示。该子程序在每个项目中只能使用一次，且要确保在每个扫描周期调用该命令。图9-10POSx_CTRL子程序（2）POSx_MAN子程序•该子程序将定位模块EM253的操作模式置为“手动模式”，如图9-11所示。•只有在“POSx_CTRL”、“POSx_DIS”（如果存在的话）命令被执行后，才允许执行本命令。•置位输入参数“RUN”•置位输入参数“JOG_P”或者“JOG_N”时间超过0.5秒，可以使电动机按照相应的方向和“定位控制向导”配置工具所定义的速度（JOG_SPEED）运转。•输出参数“Dir，Error，C_Pos，C_Speed”提供了定位模块EM253的当前运动状态、出错信息、运行位置、运动速度、运动方向。图9-11POSx_MAN子程序（3）POSx_GOTO子程序•该子程序可以使机械设备按照“GOTO”命令给出的速度值、位置值，以指定的操作模式运动到相应的机械设备坐标系位置，如图9-12所示。•只有在“POSx_CTRL”、“POSx_DIS”、“POSx_RSEEK”（如果存在的话）命令被执行以后，才允许执行“POSx_GOTO”命令；借助判断CTRL命令输出参数“Done”的状态，确保模板在没有执行任何其他运动控制之前，启动GOTO命令；•置位操作输入参数“EN”•置位输入参数“Abort”•输入参数“Pos，Speed”•输入参数“Mode”•输出参数“Done，Error，C-Pos，C_Speed”图9-12POSx_GOTO子程序（4）POSx_RUN子程序•该子程序使电动机按照预先定义好的运动轨迹包络，移动到指定的机械位置，如图9-13所示。•只有在“POSx_CTRL”、“POSx_DIS”、“POSx_RSEEK”命令被执行以后，才允许执行RUN命令；借助判断CTRL命令输出参数“Done”的状态，确保模板在没有执行任何其他运动控制之前，启动RUN命令；•置位操作输入参数“EN”•置位输入参数“Abort”•输入参数“Profile”图9-13POSx_RUN子程序命令代码功能0至24执行预定义的运动轨迹包络；118激活输出DIS；119非激活输出DIS；120输出脉冲CLR；121再次装载当前的机械设备坐标位置；122执行交互式数据块中的运动控制命令。如：绝对方式，相对方式，单一速度、连续正方向旋转，单一速度、连续负方向旋转，手动正方向旋转，手动负方向旋转，等等123设定机械设备坐标系参考原点位置的偏置数值；124手动正方向旋转；125手动负方向旋转；126设定机械设备坐标系的参考原点位置；127重新装载配置的运动参数。输出参数“Done”为1时，复位操作输入参数“EN”；输出参数“Done，Error，C_Profile，C_Step，C_Pos，C_Speed”提供了定位模块EM253的当前运动状态、出错信息、运动轨迹包络编号、运动轨迹包络中的运行阶段、运行位置、运动速度。表9-3高级运动控制的命令代码（5）POSx_RSEEK子程序•该子程序使电动机按照预先定义好的找寻参考点的模式，移动机械设备到指定的位置，停止运动，分配机械坐标位置值（RF_OFFSET）给控制系统，并且在输出点“CLR”输出一个50毫秒的脉冲信号，如图9-14所示。图9-14POSx_RSEEK子程序（6）POSx_LDOFF子程序•在机械设备按照预先定义的模式建立了机械参考坐标系以后，可以根据工艺需要，运动机械设备到达指定的机械坐标位置，然后执行“POSx_LDOFF”命令，通过定位模板EM253改变当前的机械坐标位置值为“0”，重新定义机械参考点坐标系。图9-15POSx_LDOFF子程序•该命令使定位模板EM253改变当前的机械坐标位置值为输入参数值“New_Pos”，如图9-16所示。•编程使用时，需借助判断CTRL命令输出参数“Done”的状态，确保模板在没有执行任何其他运动控制之前，启动LDPOS命令；•置位操作输入参数“EN”•输入参数“New_Pos”•输出参数“Done”为1时，复位操作输入参数“EN”•输出参数“Error，C_Pos”（7）POSx_LDPOS子程序图9-16POSx_LDPOS子程序•该命令使定位模板EM253改变配置参数“加速度时间、减速度时间、轨迹拐点时间”，如图9-17所示。•编程使用时，需借助判断CTRL命令输出参数“Done”的状态，确保模板在没有执行任何其他运动控制之前，启动SRATE命令；•置位操作输入参数“EN”•输入参数“ACCEL_Time、DECEL_Time、JERK_Time”•输出参数“Done”为1时，复位操作输入参数“EN”；•输出参数“Error”（8）POSx_SRATE子程序图9-17POSx_SRATE子程序•该命令可以用来“使能”和“禁止”操作电动机驱动器，如图9-18所示。•使用SM0.0置位操作输入参数“EN”，启动DIS命令，控制输出端子DIS，使能操作电动机驱动器，•复位操作输入参数“DIS_ON”，则停止输出端子DIS，非使能操作电动机驱动器；•输出参数“Error”，提供了定位模块EM253的当前出错信息。（9）POSx_DIS子程序图9-18POSx_DIS子程序（10）POSx_CLR子程序•该命令使定位模板EM253在CLR输出端子上产生一个50毫秒的脉冲，如图9-19所示。•编程使用时，需借助判断CTRL命令输出参数“Done”的状态，确保模板在没有执行任何其他运动控制之前，启动CLR命令。图9-19POSx_CLR子程序（11）POSx_CFG子程序•该命令使定位模板EM253用当前的“定位模板EM253配置参数和预定义运动轨迹包络”与最新的做比较，重新装载最新的“定位模板EM253配置参数和预定义运动轨迹包络”。•图9-20所示为POSx_CFG命令，编程使用时需借助判断CTRL命令输出参数“Done”的状态，确保模板在没有执行任何其他运动控制之前，启动CFG命令。图9-20POSx_CFG子程序9.3.3应用举例下面给出两个使用定位模块EM253的例子。第一个是相对运动的例子，完成一个切割长度的操作。该例子不需要RP寻找模式或移动包络，长度可以是脉冲数或工程单位。输入长度（VD500）和目标速度（VD504），当启动（I0.0）接通时，设备启动。当停止（I0.1）接通时，设备完成当前操作则停止。当紧急停止（I0.2）接通时，设备终止任何运动并立即停止。9.3.4使用EM253控制面板•STEP7Micro/Win软件提供了一个EM253控制面板用于帮助开发运动控制方案，以便在开发过程的启动和测试阶段监控定位模块的操作，如图9-23所示。•使用EM253控制面板可以验证定位模块是否正确接线，调整配置运动控制参数，测试每一个预定义的运动轨迹包络。•图9-23中的“操作”选