IM174接口模块介绍

在PLC与Simotion的应用中，有时需要模拟量调速或者步进电机驱动，IM174为其提供了一个设定通道、4个编码器的反馈通道以及数字量输入/输出接口。其中设定通道中含有4个模拟量输出与4个脉冲输出，模拟量输出用来控制伺服驱动器，脉冲输出可以驱动4个步进电机。
IM174集成Profibus DP接口，具有相应的报文结构：标准报文3。对于IM174，仅仅支持周期性通讯，不支持非周期性通讯。周期性通讯过程中，IM174接收驱动编码器返回的实际速度通过Profibus传输给控制器PLC或Simotion, 控制器在完成运算后将速度设定通过Profibus通讯输出给IM174, 然后再通过模拟量通道输出给驱动。
IM174的控制器可以为SimotionC、SimotonD、SimotionP、TCPU或者是普通的PLC。其中SimotionC本身也有含4个模拟量输出的设定值通道与4个编码器反馈通道。通过扩展一个IM174就可以驱动8个带模拟量接口的驱动器。

IM174可以控制模拟量驱动器（simodrive 611U），步进电机，还有第三方带模拟量接口的驱动。
IM174可以连接的编码器类型有TTL与SSI编码器。
其外形如图2所示：

IM174设定值通道为50针的接口，其中包括4个轴的模拟量输出；4个轴的使能信号；4个轴的状态输出继电器以及4个步进电机的脉冲输出。如下表所示：

以simodrive611A为例，采用四路模拟量设定，连接如下图：

如果用IM174来驱动步进电机，则需要将设定通道与步进电机的驱动模块相连，如西门子的驱动模块为FM- STEPDRIVE。两种连接共用一根电缆，但连接端子号不同。

编码器接口
X3,X4,X5,X6分别为轴一，二，三，四的15针编码器反馈接口，能接编码器的类型有TTL增量编码器(RS422)与带SSI接口的绝对值编码器。

IM174的报文结构如下，其中每一个轴所对应的报文结构STD3又可以分解如下：
从IM174传输给PLC的状态字：

PLC发给IM174的控制字：

另外，I word 与 Q word所对应的含义如下：

从IM174的报文结构我们可以看出，我们可以通过IM174对驱动实现速度控制，也可以在上位机中来实现位置控制，但是位置控制精度不高。同Simotion C230相比，两者位置控制示意图如下：

C230闭环位置控制

上位机扩展IM174接口实现位置控制
可以看出，通过IM174接口的位置控制，比C230多一个数据传输环节，这会给控制回路带来时间上的延迟，因此其定位精度不高。
在SOUT或者STEP7中组态IM174:
在硬件组态中插入IM174, 会自动弹出以下画面，选择4个轴的标准报文3。

如上图所示，我们选择了四个轴的标准报文3，从PQW532开始的5个字为第一个轴的控制字，从PIW532开始的9个字为第一个轴的状态字，其它轴依次类推。
激活时钟同步

需要注意的是从站的DP循环周期必须要同主站的DP循环周期一致。
Ti的设置范围：DP cycle >= actual value acquisition >= base time
To的设置范围：DP cycle >= setpoint accept. >= equidist. master cycl. component + base time
在DP组态过程中设置编码器属性：

编码器相关参数

举例（12-bit multiturn, 13-bit single-turn）

在TCPU中或Simotion中组态轴时也需要对编码器参数进行设置：

具体含义如下：
Number of encoder pulses：编码器脉冲数
Number of data bits：编码器有用数据长度
Multiplication factor of the absolute actual value (Gn_XIST2)： 绝对值编码器设定值为1
Multiplication factor of the cyclic actual value (Gn_XIST1)：编码器分辨率的保留位，2^(Step 7, HW Config: "Reserved bits for fine resolution") =211 = 2048

其它功能：
Measuring input
IM174模块支持快速输入点的上升沿与下降沿触发，但不能同时测量上升沿与下降沿。此功能要用到IM174的数字输入点，通常借助于端子26，27来完成此任务。

Homing using encoder zero mark and homing output cam
在上位机中作定位控制时，我们可以利用IM174来实现轴的回零点，回零点的方式可以选择编码器零脉冲与外部粗脉冲。

IM174的数字输入点为我们提供了粗脉冲的输入点：

另外，IM174还为上位机提供了四个驱动器的状态点：

关键词
IM174

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