运动控制资源

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SIMATIC S7-1200系列

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发布时间：2024年08月08日

运动控制资源

S7-1200 V4.1 版本及以上轴资源

S7-1200 运动控制轴的资源个数由开环运动控制和闭环运动控制组成。

对于 S7-1200 V4.1 版本以下，只支持开环运动控制，其轴资源见归档文档。

闭环控制方式下，S7-1200 轴资源

S7-1200 CPU 从工艺对象 V4.1 版本开始可以通过 PROFIdrive 或模拟驱动器接口控制最多 8 个驱动器。

模拟接口通过 AO 模块连接驱动器。

PROFIdrive 接口通过 Profinet / Profibus 接口连接驱动器，例如连接 V90 PN、S120、S210 等，使用报文 1、2、3、4（报文 4 需要至少 V4.2 版本的 CPU V6.0 版本的工艺对象）进行控制，也可以通过分布式的方式连接 ET200SP 的 TM PTO2 模块，或者连接 ET200MP 的 TM PTO 4 模块使用脉冲控制驱动器。

通过基于 Profinet IO 的 EPOS 方式控制驱动器，不占用 S7-1200 轴资源，但是会占用 S7-1200 PN 资源。例如：S7-1200 使用 EPOS 控制 14 个 V90 PN，因为 S7-1200 通过 Profinet IO 最多可以连接 16 个 IO 设备，所以 S7-1200 只能再通过 PN 连接 2 个基于 PN 的工艺轴，所以可以实现诸如 S7-1200 使用 EPOS 控制 14 个 V90 PN，再使用工艺对象控制 2 个 V90 PN 的方案。

开环控制方式下，S7-1200 轴资源

S7-1200 运动控制开环轴的资源个数是由 S7-1200 PLC 硬件能力决定的，不是由单纯的添加 IO 扩展模块来扩展的。

S7-1200 本体及信号板的最大的开环轴个数为 4，该值不能扩展。

如果客户需要控制多个轴，并且对轴与轴之间的配合动作要求不高的情况下，可以使用多个 S7-1200 CPU，这些 CPU 之间可以通过以太网的方式进行通信；

此外在闭环控制方式中提到的可以通过分布式的方式连接 ET200SP 的 TM PTO2 模块，或者连接 ET200MP 的 TM PTO 4 模块使用脉冲控制驱动器，这种方式最多再连接 8 个脉冲控制驱动器，这种方式不占用开环控制资源。

表 1 显示了每种 CPU 的开环控制资源个数

		CPU 轴总资源数量	CPU 本体上最大轴数量	添加信号板后最大轴数量
CPU 1211C	DC/DC/DC	4	4	4
	DC/DC/RLY		0	4
	AC/DC/RLY
CPU 1212(F)C	DC/DC/DC	4	4	4
	DC/DC/RLY		0	4
	AC/DC/RLY
CPU 1214(F)C	DC/DC/DC	4	4	4
	DC/DC/RLY		0	4
	AC/DC/RLY
CPU 1215(F)C	DC/DC/DC	4	4	4
	DC/DC/RLY		0	4
	AC/DC/RLY
CPU 1217C	DC/DC/DC	4	4	4

表 1. 轴资源

对于 DC/DC/DC 类型的 CPU 来说，添加信号板可以把 PTO 的功能移到信号板上，CPU 本体上的 DO 点可以空闲出来作为其他功能。而对于继电器输出类型的 CPU 来说如果需要使用 PTO 功能，则必须添加相应型号的信号板，如表 2 所示。

信号板类型		订货号	最大脉冲频率	高速脉冲输出点个数
DQ	4×24VDC	6ES7222-1BD30-0XB0	200kHz	4
DQ	4×5VDC	6ES7222-1AD30-0XB0	200kHz	4
DI/DQ	2DI/2×24VDC	6ES7223-0BD30-0XB0	20kHz	2
	2DI/2×24VDC	6ES7223-3BD30-0XB0	200kHz	2
	2DI/2×5VDC	6ES7223-3AD30-0XB0	200kHz	2

表 2. 信号板信息

上表中的 5V 信号都是集电极开路信号，不是 5V 差分信号。

信号板中 200kHz 的 DQ 点支持低电平有效的输出，如果 CPU 有低电平有效的输出需求的话，只能使用信号板。

CPU1211C 脉冲轴资源和脉冲频率

表 3 显示了 CPU 1211C 不同模式下最大轴个数。表 4 显示了 CPU 1211C 集成 Q 点最大输出频率。

由于 CPU1211C DC/DC/DC 本体只集成了 4 个 DO 点，因此 CPU1211C DC/DC/DC 本体最多只能组态 2 个脉冲+方向的 PTO。如果用户有更多轴的需求，需要添加信号板。

CPU 1211C		不同模式下最大轴个数
CPU 类型	信号板	单脉冲	脉冲+方向	正/反相	AB正交
DC/DC/DC	-	4	2	2	2
	DQ	4	4	4	4
	DI/DQ	4	3	3	3
DC/DC/RLY AC/DC/RLY	-	0	0	0	0
	DQ	4	2	2	2
	DI/DQ	2	1	1	1

表 3. CPU 1211C 不同模式下最大轴个数

Q0.0	Q0.1	Q0.2	Q0.3
用户可以灵活定义 PTO 0~PTO 3 这 4 个轴的 Q 点分配
100kHz	100kHz	100kHz	100kHz

表 4. CPU 1211C 集成 Q 点最大输出频率

CPU1212(F)C 脉冲轴资源和脉冲频率

表 5 显示了 CPU 1212(F)C 不同模式下最大轴个数。表 6 显示了 CPU 1212(F)C 集成 Q 点最大输出频率。

由于 CPU1212(F)C DC/DC/DC 本体只集成了 6 个 DO 点，因此 CPU1212(F)C DC/DC/DC 本体最多只能组态 3 个脉冲+方向的 PTO。如果用户有更多轴的需求，需要添加信号板。

CPU 1212(F)C		不同模式下最大轴个数
CPU类型	信号板	单脉冲	脉冲+方向	正/反相	AB正交
DC/DC/DC	-	4	4	4	4
	DQ	4	4	4	4
	DI/DQ	4	4	4	4
DC/DC/RLY AC/DC/RLY	-	0	0	0	0
	DQ	4	2	2	2
	DI/DQ	2	1	1	1

表 5. CPU1212(F)C 不同模式下最大轴个数

Q0.0	Q0.1	Q0.2	Q0.3	Q0.4	Q0.5
用户可以灵活定义 PTO 0~PTO 3 这 4 个轴的 Q 点分配
100kHz	100kHz	100kHz	100kHz	20kHz	20kHz

表 6. CPU1212(F)C 集成 Q 点最大输出频率

CPU1214(F)C、CPU 1215(F)C 脉冲轴资源和脉冲频率

表 7 显示了 CPU 1214(F)C、CPU 1215(F)C 不同模式下最大轴个数。表 8 显示了 CPU 1214(F)C、CPU 1215(F)C 集成 Q 点最大输出频率。

CPU 1214(F)C、CPU 1215(F)C		不同模式下最大轴个数
CPU类型	信号板	单脉冲	脉冲+方向	正/反相	AB正交
DC/DC/DC	-	4	4	4	4
	DQ	4	4	4	4
	DI/DQ	4	4	4	4
DC/DC/RLY AC/DC/RLY	-	0	0	0	0
	DQ	4	2	2	2
	DI/DQ	2	1	1	1

表 7. CPU1214(F)C、CPU 1215(F)C 不同模式下最大轴个数

Q0.0	Q0.1	Q0.2	Q0.3	Q0.4	Q0.5	Q0.6	Q0.7	Q1.0	Q1.1
用户可以灵活定义 PTO 0~PTO 3 这 4 个轴的 Q 点分配
100kHz	100kHz	100kHz	100kHz	20kHz	20kHz	20kHz	20kHz	20kHz	20kHz