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文档类型 应用实例与扩展工具 文档编号 17913921, 文档发布日期 2005年7月12日
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评估

功能与样例:用Sonar-BERO和S7 CPU 31xC的集成计数器测量距离

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问题:
有无使用Compact S7 CPU 31xC的集成计数器和Sonar-BERO进行距离测量的实例?

解答:
本条目描述了怎样使用紧凑型CPU S7 CPU31xC的 集成计数器和压缩行M18的Siemens Sonar-BERO进行距离测量。

1. 使用的组件最新设计

功能模式:
Sonar-BERO在等时间间隔发出短超音速脉冲。对象向Sonar- BERO反射的音速脉冲,发出和到达的时间间隔被测量并转换成频率。e $ 此时出现一由Sonar-BERO输出的该频率的 方波信号,Sonar-BERO的频率是与测量到的频率成比例的。信号被切换到S7 CPU 314C集成计数器的数字输入模块,频率由SFB 48持续记录,并在自身程序中重新计算 为距离。

BERO触点 信号含义

S7连接

1 L+ 电源:+24VDC
2 Enable/Sync 数字输出模块: 124.1
3 L- 电源:M
4 频率输出 数字输入模块:124.0

表 1: 为连接Sonar-BERO和S7 CPU分配针脚。

为连接Sonar-BERO和CPU314C-2PtP,需要使用屏蔽双绞线(如短距离适用PC-以太网-连接电缆)。

为保证方波信号也能在更高频率运行,Sonar-BERO的输出模块需能承受300Ohm电阻(2W);如果可能,应将它与S7 CPU的数字输入模块尽量靠近。

S7 CPU 314C-2PtP
为测试频率,S7 CPU 314C的子模块“Count”需在STEP 7硬件配置器中设置参数。

在标签“default parameter”中设置操作模式“Frequency measurement”,然后在“ Frequency measurement”标签中进行以下设置。

图 2: 在标签“Frequency measurement”中,由STEP 7硬件配置来设置“Count”子模块。& nbsp;

在“Frequency measurement”操作模式中,由Sonar-BERO提供的脉冲在积分时间内计数,这就测定了频率。在 积分时间过后,测量值被更新。

频率计由系统功能模块SFB 48 “SFB FREQUENC”控制。使用有1mHz分辨率的S7-CPU来测量频率。SFB 48的输出参数“MEAS_VAL”提供测量值。

当超出上限或低于下限时,数字输出模块(DA 124.1)将自动 置位。这通过硬件配置决定。

编程实例
频率的测量要求SFB 48互连,同样测量后的频率到距离的重新计算由FC 48执行。

图. 3: FC 48的流程图

Sonar-BERO的额定测量范围是15 cm到100 cm。BERO产生的频率与距离呈线性关系。

 Sonar-BERO到对象的间距
Sonar-BERO产生的频率
15 cm 150 Hz
100 cm 1000 Hz

表 2: Sonar-BERO输出的频率取决于间距

计数器的分辨率是1mHz。将测定的频率除以10,000,来计算以厘米为单位的间距。SFB 48测得的值转换为“REAL”型 数据格式,而后执行精确的 除法运算。

附上的图表给出了依赖于间距的测定的频率。

.4: 用Sonar-BERO测得的结果

对很多应用来说测量的精确度已经足够。为得到更精确的测量结果,误差(理论与实际曲线间)可由校正因子来补偿。该程序指定校正因子为可选,_ $ 缺省值为“1”。

注意事项:
需为每个Sonar-BERO单独设定校正因子,该图表中的Sonar-BERO的校正因子为0.9843。

请按以下步骤执行程序:

  1. 装载包含系统数据的STEP 7程序。
  2. 在重启激活输出“Enable/Sync”124.1和已连接的Sonar-BERO后,激活标记M0.7。
  3. 然后,通过标记M0.1来激活频率计的SW门。
    在输入模块“Ch0_FreqCount”(E 124.0)中应用的频率,在SFB 48的输出模块“COUNTVAL”中显示。如 果测定的频率位于配置区的外面,那么数字输出模块124.0被激活且程序中将测定值 设置为0。 

变量表“VAT_FreqCount”允许输入和查看值。

更多信息/手册
“Sonar-BERO Compact line M18”,
定货号 3ZX1012-0RG62-2AA1,条目ID 6008111

“SIMATIC Automation system S7-300 CPU-Data: CPU 31xC and CPU 31x”_ $ ,
文件包的完整部分
定货号 6ES7398-8FA10-8AA0, 条目ID 12996906

“Automation system S7-300 CPU 31xC Technological Functions”,
文件包的完整部分
定货号 6ES7 398-8FA10-8AA, 条目ID 12429336

内容 描述
项目名称 Freq31xC
使用的编程语言 STL
FC 48 -> 调用SFB 48
块中的注释 可变换的:德文/英文
源代码中的助记符和注释 英文

表3: 附件下载内容的总览

附件下载的文件包含STEP 7项目“Freq31xC”

Freq_31xC.exe

复制文件“Freq_31xC.exe”到一单独目录,然后双击运行。STEP 7项目会自动解压并可随后打开或编辑。

功能与测试环境:
该实例可以在带有集成技术功能的压缩行CPU 31xC中所有的S7-300 类型的CPU上运行。
下表列出了组件,通过它创建了条目并验证了所描述功能方式:

测试环境 版本
PC平台 Pentium III, 800MHz, 260 MB主内存
PC操作系统 Windows XP V5.1 SP1
STEP 7 STEP 7 V5.2 , SP 1
选项包 --
S7-CPU CPU 314C-2PtP (314-6BF00-0AB0)
Sonar-BERO 压缩行 M18 (3RG62 33-3RS00)

表4: 附件下载的系统要求



安全性信息
为了保护技术基础设施、系统、机器和网络免受网络威胁,有必要实施并持续维护一个全面、最先进的IT安全方案。西门子的产品和解决方案构成了这一方案的一个要素。有关网络安全的更多信息,请访问
https://www.siemens.com/cybersecurity#Ouraspiration.
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