长沙玥励 西门子 6ES7235-0KD22-0XA0 电缆
PID 移植
S7-200 SMART 与 S7-200一样，支持8路PID控制，支持模拟量输出及PWM输出
PID 向导移植
将 S7-200 带有PID向导生成的程序用 S7-200 SMART打开，提示错误，如下图所示：
图1. S7-200 PID程序在S7-200 SMART 打开报错
解决方法：
1，新建 S7-200 SMART项目，并进行正确的设备组态
2，将 S7-200程序用STEP 7-Micro/win SMART 软件打开，将除PID子程序之外的程序段复制到新项目
3，修改新项目的 I/O 地址及模拟量转换量程与S7-200 SMART 匹配
PID 指令移植
比较 S7-200 与 S7-200 SMART PID回路表，两者完全相同，如下表所示：
表1. S7-200 与 S7-200 SMART PID 回路对比表
|
偏移 |
类型 |
S7-200 | S7-200 SMART |
|---|---|---|---|
| 0 |
过程变量(PVn) |
包含过程变量，其值必须标定在 0.0 到 1.0 之间 |
|
| 4 |
设定值(SPn) |
包含设定值，其值必须标定在 0.0 到 1.0 之间 |
|
| 8 |
输出(Mn) |
包含计算出的输出，其值必须标定在 0.0 到 1.0 之间 |
|
| 12 |
增益(Kc) |
包含增益，为比例常数。 可以是正数或负数 |
|
| 16 |
采样时间 |
包含采样时间，单位为秒。 必须是正数 |
|
| 20 |
积分时间 |
包含积分时间或复位，单位为分 |
|
| 24 |
微分时间 |
包含微分时间或速率，单位为分 |
|
| 28 |
偏置 |
包含偏置或积分和值，介于 0.0 到 1.0 之间 |
|
| 32 |
前一过程变量 |
包含上次执行 PID 指令时存储的过程变量值 |
|
| 36 |
PID扩展表 |
‘PIDA’（PID 扩展表，版本 A）： ASCII 常数 |
|
| 40 |
AT 控制 |
||
| 41 |
AT 状态 |
||
| 42 |
AT 结果 |
||
| 43 |
AT 配置 |
||
| 44 |
偏差 |
最大 PV 振荡幅度的标准化值（范围： 0.025 到 0.25） |
|
| 48 |
滞后 |
用于确定过零的 PV 滞后标准化值（范围： 0.005 到 0.1） |
|
| 52 |
初始输出阶跃 |
输出值中阶跃变化的标准化大小，用于使 PV 产生振荡（范围：0.05 到 0.4） |
|
| 56 |
看门狗时间 |
两次过零之间允许的最大秒数值（范围：60 到 7200） |
|
| 60 |
建议增益 |
自整定过程确定的建议回路增益 |
|
| 64 |
建议积分时间 |
自整定过程确定的建议积分时间 |
|
| 68 |
建议微分时间 |
自整定过程确定的建议微分时间 |
|
| 72 |
实际阶跃大小 |
自整定过程确定的标准化输出阶跃大小值 |
|
| 76 |
实际滞后 |
自整定过程确定的标准化 PV 滞后值 |
|
如上表所示，两者PID回路表完全一致，所以，当将S7-200 PID 指令编程进行移植时，需将反馈与输出的模拟量地址按照 S7-200 SMART 的地址分配进行修改，同时修改模数转换数值即可。如下图所示：
高速计数功能移植
S7-200 支持6路30KHz的高速计数器（224XP支持200KHz），支持13种模式；S7-200 SMART支持4路200KHz（CR40/60仅支持100KHz）高速计数器，支持8种模式，详细对比参看下表：
表1. S7-200 高速计数功能
| 模式 | 描述 | 输入点 | |||
|---|---|---|---|---|---|
| HSC0 | I0.0 | I0.1 | I0.2 | ||
| HSC1 | I0.6 | I0.7 | I1.0 | I1.1 | |
| HSC2 | I1.2 | I1.3 | I1.4 | I1.5 | |
| HSC3 | I0.1 | ||||
| HSC4 | I0.3 | I0.4 | I0.5 | ||
| HSC5 | I0.4 | ||||
| 0 | 带有内部方向控制的单相计数器 | 时钟 | |||
| 1 | 时钟 | 复位 | |||
| 2 | 时钟 | 复位 | 启动 | ||
| 3 | 带有外部方向控制的单相计数器 | 时钟 | 方向 | ||
| 4 | 时钟 | 方向 | 复位 | ||
| 5 | 时钟 | 方向 | 复位 | 启动 | |
| 6 | 带有增减计数时钟的双相计数器 | 增时钟 | 减时钟 | ||
| 7 | 增时钟 | 减时钟 | 复位 | ||
| 8 | 增时钟 | 减时钟 | 复位 | 启动 | |
| 9 | A/B相正交计数器 | 时钟A | 时钟B | ||
| 10 | 时钟A | 时钟B | 复位 | ||
| 11 | 时钟A | 时钟B | 复位 | 启动 | |
红色：S7-200 SMART 不支持的功能。
表2. S7-200高速计数器寻址
| 高速计数器号 | HSC0 | HSC1 | HSC2 | HSC3 | HSC4 | HSC5 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 新当前值(仅装入) | SMD38 | SMD48 | SMD58 | SMD138 | SMD148 | SMD158 |
| 新预置值(仅装入) | SMD42 | SMD52 | SMD62 | SMD142 | SMD152 | SMD162 |
| 当前计数值(仅读取) | HC0 | HC1 | HC2 | HSC3 | HSC4 | HSC5 |
表3. S7-200 SMART 高速计数功能
| 模式 | 描述 | 输入点 | ||
|---|---|---|---|---|
| HSC0 | I0.0 | I0.1 | I0.4 | |
| HSC1 | I0.1 | |||
| HSC2 | I0.2 | I0.3 | I0.5 | |
| HSC3 | I0.3 | |||
| 0 | 带有内部方向控制的单相计数器 | 时钟 | ||
| 1 | 时钟 | 复位 | ||
| 3 | 带有外部方向控制的单相计数器 | 时钟 | 方向 | |
| 4 | 时钟 | 方向 | 复位 | |
| 6 | 带有增减计数时钟的双相计数器 | 增时钟 | 减时钟 | |
| 7 | 增时钟 | 减时钟 | 复位 | |
| 9 | A/B相正交计数器 | 时钟A | 时钟B | |
| 10 | 时钟A | 时钟B | 复位 | |
表4. S7-200 SMART 高速计数器寻址
| 高速计数器号 | HSC0 | HSC1 | HSC2 | HSC3 |
|---|---|---|---|---|
| 新当前值(仅装入) | SMD38 | SMD48 | SMD58 | SMD138 |
| 新预置值(仅装入) | SMD42 | SMD52 | SMD62 | SMD142 |
| 当前计数值(仅读取) | HC0 | HC1 | HC2 | HSC3 |
注意：
1，S7-200 SMART 不支持模式2、模式5、模式8、模式11、模式12（在运动控制向导时勾选）；
2，S7-200 SMART 做高速计数需要硬件滤波，如下图所示：
图1. S7-200 SMART 滤波时间与频率关系
注：CR40/60 两款CPU最高支持 100kHz 频率
高速计数功能移植案例
以S7-200 224XP举例，使用高速计数HSC0，模式9，分别利用指令与向导分别编程，然后移植到S7-200 SMART
向导移植
首先，将S7-200 高速计数向导与S7-200 SMART高速计数向导横向对比，如下图所示：
图2. 高速计数器及模式选择
图3. HSC 初始化选项
图4.配置中断及步骤
图5. HSC 第 1 步
图6. 完成向导
如上图所示：S7-200 高速计数向导组态与S7-200 SMART高速计数向导组态一致。
具有相同功能由向导生成的 S7-200 项目可直接用S7-200 SMART 打开，按照以下步骤移植：
步骤1：用STEP 7 Micro/Win SMART 打开S7-200 的原程序
步骤2：按照《表3. S7-200 SMART 高速计数功能》，进行高速计数通道的接线
步骤3：按照《图1. S7-200 SMART 滤波时间与频率关系》，进行高速计数通道滤波时间的设置
步骤4：编译下载，下载即可。如下图示：
图7. 程序对比
指令移植
首先，将 S7-200 高速计数的特殊存储器 ( SM ) 与 S7-200 SMART 高速计数的特殊存储器 ( SM ) 横向对比，以 HSC0 如下表所示：
表5. S7-200 与 S7-200 SMART 特殊存储器（SM）对比
| S7-200 | S7-200 SMART | |
|---|---|---|
| HSC0 计数器状态字 | ||
|
SM36.0~SM36.4 |
保留 | |
| SM36.5 |
HSC0 当前计数方向状态位：1=增计数
|
|
| SM36.6 |
HSC0 当前值等于预设值状态位：1=相等
|
|
| SM36.7 |
HSC0 当前值大于预置值状态位：1=大于
|
|
| HSC0 计数器控制字 | ||
| SM37.0 |
复位的有效电平控制位：
0=高电平有效 1=低电平有效 |
|
| SM37.1 | 保留 | |
| SM37.2 |
HSC0 AB正交计数器的计数速率选择：
0=4x 1=1x |
|
| SM37.3 |
HSC0 方向控制位：1=加计数
|
|
| SM37.4 |
HSC0 更新方向：1=更新方向
|
|
| SM37.5 |
HSC0 更新预设值：1=将新的预设值写入HSC0 预设值
|
|
| SM37.6 |
HSC0 更新当前值：1=将新的预设值写入HSC0 当前值
|
|
| SM37.7 |
HSC0 使能位：1=使能
|
|
| SMD38 |
HSC0 当前值
|
|
| SMD42 |
HSC0 预设值
|
|
由上表可见，S7-200 与 S7-200 SMART 特殊存储器（SM）完全一致。
将 S7-200与 S7-200 SMART 高速计数中断事件功能横向对比，如下表所示：
表6. S7-200 与 S7-200 SMART 中断事件功能对比
| S7-200 | S7-200 SMART | ||
|---|---|---|---|
| 中断号 |
中断事件
|
中断号 | 中断事件 |
| 12 |
HSC0 CV=PV
|
12 |
HSC0 CV=PV
|
| 13 |
HSC1 CV=PV
|
13 |
HSC1 CV=PV
|
| 14 |
HSC1 输入方向改变
|
14 |
-
|
| 15 |
HSC1 外部复位
|
15 |
-
|
| 16 |
HSC2 CV=PV
|
16 |
HSC2 CV=PV
|
| 17 |
HSC2 输入方向改变
|
17 |
HSC2 输入方向改变
|
| 18 |
HSC2 外部复位
|
18 |
HSC2 外部复位
|
| 27 |
HSC0 输入方向改变
|
27 |
HSC0 输入方向改变
|
| 28 |
HSC0 外部复位
|
28 |
HSC0 外部复位
|
| 29 |
HSC4 CV=PV
|
29 |
-
|
| 30 |
HSC4 输入方向改变
|
30 |
-
|
| 31 |
HSC4 外部复位
|
31 |
-
|
| 32 |
HSC3 CV=PV
|
32 |
HSC3 CV=PV
|
| 33 |
HSC5 CV=PV
|
33 |
-
|
由上表可见，S7-200 SMART 与 S7-200 相比，S7-200 SMART 高速计数功能所支持的中断与 S7-200 相同。
具有相同功能由指令生成的 S7-200 项目可直接用S7-200 SMART 打开，按照以下步骤移植：
步骤1：用STEP 7 Micro/Win SMART 打开S7-200 的原程序
步骤2：按照《表3. S7-200 SMART 高速计数功能》，进行高速计数通道的接线
步骤3：按照《图1. S7-200 SMART 滤波时间与频率关系》，进行高速计数通道滤波时间的设置
步骤4：编译下载，下载即可。如下图示：
图8. 程序对比
图9. 功能测试
常问问题
S7-200 所支持的HSC4、HSC5，及模式2、模式5、模式8、模式11、模式12（在运动控制向导时勾选）能否移植到S7-200 SMART？
答：不能，无论是向导生成，还是指令生成，都不能移植到S7-200 SMART。
S7-200 与 S7-200 SMART相同功能，移植成功后，高速检测不到脉冲？
答：S7-200 SMART必须修改硬件地址的滤波时间。
PLS指令移植
S7-200 与 S7-200 SMART 使用PLS指令控制脉冲串输出（PTO）的SM 定义不同，不能将 S7-200 CPU 编写的 PLS指令程序直接用于S7-200 SMART。
PLS指令的单段管道化
如表1所示，使用 STEP 7-Micro/Win SMART 打开S7-200 CPU 的 PLS 指令程序需修改控制字节（SM67.6）和更改周期为频率（SMW68）。
表1. S7-200 与 S7-200 SMART 的SM 对比
| Q0.0 | S7-200 | S7-200 SMART |
| SM67.0 | PTO更新周期 | PTO更新频率 |
| SM67.1 | 未使用 | 未使用 |
| SM67.2 | PTO更新脉冲计数值 | PTO更新脉冲计数值 |
| SM67.3 | PTO时间基准：0=1μs，1=1ms | 未使用 |
| SM67.4 | 未使用 | 未使用 |
| SM67.5 | PTO操作：0=单段，1=多段 | PTO操作：0=单段，1=多段 |
| SM67.6 | PTO/PWM模式选择：0=PTO，1=PWM | PTO/PWM模式选择：0=PWM，1=PTO |
| SM67.7 | PTO启用：0=禁止，1=启用 | PTO启用：0=禁止，1=启用 |
| SMW68 | PTO周期 | PTO频率 |
使用 STEP 7-Micro/Win SMART 打开S7-200 CPU 的 PLS 指令程序需修改控制字节（SM67.6）和更改周期为频率（SMW68）。
例如：在 S7-200 程序里，编写 500ms/周期（SMB67=16#8D，SMW68=500ms），装载周期和脉冲的PTO 输出程序，移植至S7-200 SMART需要修改SMB67=16#C5，SMW68=2Hz。
图1. PLS指令单段PTO移植
在单段管道化期间，频率的上限为65,535Hz，如果需要更高的频率（最高为100,000Hz），则必须使用多段管道化。
PLS指令的多段管道化
相对于 S7-200 多段 PTO 计算周期增量的方式，S7-200 SMART 多段 PTO 设置更简单，只需要定义起始、结束频率和脉冲计数即可，如图2所示。因此移植时需要重新编写PTO多段管道化程序。
图2. 多段PTO操作的包络表格式对比
对于依照周期时间（而非频率）的S7-200项目移植至S7-200smart时，可以使用以下公式来进行频率转换：
CTFinal = CTInitial + (ΔCT * PC)
FInitial = 1 / CTInitial
FFinal = 1 / CTFinal
| CTInitial | 段启动周期时间 (s) |
| ΔCT | 段增量周期时间 (s) |
| PC | 段内脉冲数量 |
| CTFinal | 段结束周期时间 (s) |
| FFInitial | 段起始频率 (Hz) |
| FFinal | 段结束频率 (Hz) |
如图3所示，PLS指令多段PTO移植时无论 S7-200 中定义的SMB67为16#A0（1μs/周期）还是16#A8（1ms/周期），S7-200 SMART中都需要改为16#E0。起始、结束频率根据公式计算，脉冲数不需要改变。
图3. PLS指令多段PTO移植
计算包络段的加速度（或减速度）和持续时间有助于确定正确的包络表值，可按如下公式计算 Ts 段持续时间：
ΔF = FFinal - FInitial
Ts = PC / (Fmin + (|ΔF| / 2 ) )
As = ΔF / Ts
| Ts | 段持续时间 (s) |
| As | 段频率加速度 (Hz/s) |
| PC | 段内脉冲数量 |
| Fmin | 段最小频率 (Hz) |
| ΔF | 段增量（总变化）频率 (Hz) |
注意：如果 Ts 段持续时间少于 500 微秒，将导致 CPU 没有足够的时间来计算 PTO 段值。 PTO 管道下溢位（SM66.6、SM76.6 和 SM566.6）将置为 1，PTO 操作终止。
S7-200 SMART PTO 脉冲数测量
S7-200 SMART CPU 没有类似 S7-200 CPU 的高速计数器模式 12 功能。
S7-200 SMART CPU 硬件脉冲输出接到输入，配置高速计数器向导并调用 HSC 子程序可监视 PTO 脉冲数量 。如下图4所示：
图4. S7-200 SMART PTO 脉冲数测量
长沙玥励 西门子 6ES7235-0KD22-0XA0
