SIMATIC S7-300，功能模塊FM 353，定位與步進(jìn)電機(jī)，模塊更換W / O PG，PREQUISITE STEP7 V3.1 INCL。 CONFIG。包裝上的CD
FM353-1 西門子電機(jī)定位模塊 西門子代理商
FM353/354的控制程序
對于定位控制，所有的控制運(yùn)算都有FM353/354模塊來完成。用戶只需要把相應(yīng)的控制數(shù)據(jù)傳送到用戶數(shù)據(jù)塊，再從用戶數(shù)據(jù)塊中讀取反饋數(shù)據(jù)。主CPU通過調(diào)用POS_CTRL(FC1)功能函數(shù)完成用戶數(shù)據(jù)塊與FM353/354模塊的數(shù)據(jù)交換。
圖1 FM353/354控制程序原理
所以對于用戶來講，對FM353/354編程，就是編寫與用戶DB交換數(shù)據(jù)的程序，本文中所有的DB都是指用戶DB。
圖2 用戶程序原理
用戶DB有500多字節(jié)，其中最常用的是14到27字節(jié)；可以給DB寫入相應(yīng)數(shù)據(jù)來控制FM模塊，并從DB中讀取相應(yīng)的反饋信息。
圖3 用戶DB常用數(shù)據(jù)
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圖中符號功能見下表。
| 符號名稱 |
功能 |
| TFB |
如果置1，F(xiàn)M模塊控制權(quán)轉(zhuǎn)給start-up控制面板 |
| BFQ/FSQ |
故障復(fù)位 |
| ST |
啟動命令，用于自動，MDI，尋參模式 |
| STP |
停止命令，用于暫停運(yùn)行程序或取消尋參過程。 |
| R- |
負(fù)向運(yùn)動 |
| R+ |
正向運(yùn)動 |
| QMF |
M功能確認(rèn) |
| EFG |
程序讀入使能，自動模式時設(shè)置 |
| SA |
程序跳躍，用于自動模式 |
| AF |
驅(qū)動使能 |
| BA |
操作模式選擇 |
| BP |
模式參數(shù) |
| OVERR |
速度倍率 |
表1 控制信號功能
| 符號名稱 |
功能 |
| TFGS |
如果為1，F(xiàn)M模塊控制權(quán)轉(zhuǎn)給start-up控制面板 |
| BF/FS |
操作故障 |
| DF |
數(shù)據(jù)故障 |
| PARA |
模塊參數(shù)化完成 |
| SFG |
啟動許可 |
| BL |
運(yùn)行指示 |
| WFG |
等待外部使能信號 |
| T-L |
運(yùn)行等待 |
| PBR |
程序塊反向執(zhí)行，用于自動模式 |
| BAR |
運(yùn)行模式已激活 |
| SYN |
尋參（機(jī)電同步）完成 |
| ME |
測量功能完成 |
| FR+ |
正向運(yùn)行 |
| FR- |
反向運(yùn)行 |
| SRFG |
驅(qū)動器準(zhǔn)備好 |
| FIWS |
運(yùn)行中設(shè)定實(shí)際位置完成 |
| MNR |
M功能號 |
| AMF |
M功能激活指示 |
| PEH |
到位停止指示 |
表2 反饋信號功能
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FM353/354共有七種操作模式，要使用某操作模式，必須填寫相應(yīng)的模式代碼到DBB16(BA)。
| 操作模式 |
模式代碼 |
| 點(diǎn)動(ER) |
01 |
| 開環(huán)控制(STE) |
02 |
| 參考點(diǎn)接近(REF) |
03 |
| 增量(REF) |
04 |
| MDI(手動數(shù)據(jù)輸入) |
06 |
| 自動(A) |
08 |
| 自動單步(AE) |
09 |
表3 FM353/354操作模式
其中點(diǎn)動與開環(huán)控制主要用于調(diào)試，參考點(diǎn)同步用于尋參（機(jī)電同步），增量模式用于簡單的增量控制，MDI、自動、自動單步使用G代碼實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的定位控制。
2. 七種操作模式
要啟動FM模塊進(jìn)行定位控制，首先要對三個參數(shù)進(jìn)行操作。
DBX15.7(AF)(驅(qū)動器使能) 設(shè)置為1。
DBX34.0 (控制器使能) 設(shè)置為1 。
DBB18 (OVERR速度倍率)可設(shè)為100（倍率為100%，最大200%）。
另外，系統(tǒng)定位的基本長度單位MSR由MD7決定。
圖4 系統(tǒng)基本度量單位
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下文中的參數(shù)含義：
模式參數(shù)——與模式選擇相關(guān)的參數(shù)。
初始化參數(shù)——模式正常運(yùn)行需要預(yù)先初始化的參數(shù)。
操作參數(shù)——操作模式運(yùn)行的參數(shù)。
2.1 點(diǎn)動模式
點(diǎn)動模式用于系統(tǒng)調(diào)試，可以檢測定位軸是否按照所設(shè)定的速度及方向運(yùn)行，關(guān)于點(diǎn)動模式的參數(shù)如下。
模式參數(shù)：
DBB16 (BA)設(shè)置為 1 （操作模式為點(diǎn)動）。
DBB17 (BP)可設(shè)為1或2，用于選擇速度檔位。
初始化參數(shù)：
設(shè)置DBD160 一檔速度（單位為：MSR/min）。
設(shè)置DBD164 二檔速度（單位為：MSR/min）。
設(shè)置DBX38.0為1（初始化速度參數(shù)）。
操作參數(shù)：
DBX15.1(STP) 設(shè)置為0。
DBX15.2(R+) 置1反向點(diǎn)動，置0停止。
DBX15.3(R-) 置1正向點(diǎn)動，置0停止。
2.2 開環(huán)控制模式
開環(huán)控制模式用于系統(tǒng)調(diào)試，可以檢測定位軸是否按照所設(shè)定的脈沖頻率/電壓及方向運(yùn)行。
模式參數(shù)
DBB16(BA) 設(shè)置為 2 （操作模式為開環(huán)控制）。
DBB17(BP) 可設(shè)為1或2，用于選擇頻率/電壓檔位。
初始化參數(shù)：
設(shè)置DBD168 一檔頻率/電壓（單位為：Hz/mV）。
設(shè)置DBD172 二檔頻率/電壓（單位為：Hz/mV）。
設(shè)置DBX38.1為1（初始化頻率/電壓參數(shù)）。
操作參數(shù)：
DBX15.1(STP) 設(shè)置為0。
DBX15.2(R+) 置1反向點(diǎn)動，置0停止。
DBX15.3(R-) 置1正向點(diǎn)動，置0停止。
2.3 參考點(diǎn)接近模式
機(jī)械參考點(diǎn)與模塊電氣參考點(diǎn)同步是完成精確的定位控制必要條件。參考點(diǎn)接近模式可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械參考點(diǎn)與電氣參考點(diǎn)的同步。
運(yùn)行參考點(diǎn)接近模式之前，必須為此模式設(shè)定相應(yīng)的機(jī)械參數(shù)（MD參數(shù)）
| MD |
名稱 |
值/含義 |
注釋/單位 |
| 16 |
參考點(diǎn)坐標(biāo) |
-1000000000…+1000000000 |
[MSR] |
| 18 |
尋參類型 |
0：正向，零脈在參考點(diǎn)開關(guān)右
1：正向，零脈在參考點(diǎn)開關(guān)左
2：負(fù)向，零脈在參考點(diǎn)開關(guān)右
3：負(fù)向，零脈在參考點(diǎn)開關(guān)左
4：正向，參考點(diǎn)在參考點(diǎn)開關(guān)中央
5：負(fù)向，參考點(diǎn)在參考點(diǎn)開關(guān)中央
8：正向，參考點(diǎn)在參考點(diǎn)開關(guān)邊緣
9：負(fù)向，參考點(diǎn)在參考點(diǎn)開關(guān)邊緣 |
|
| 27 |
參考點(diǎn)偏移 |
-1000000000…+1000000000 |
[MSR] |
| 28 |
尋參速度VA(正常) |
10…Vmax(MD23) |
[MSR/min] |
| 29 |
尋參速度VR(低速) 10 |
…x |
[MSR/min] |
| 34 |
輸入類型 |
5：參考點(diǎn)開關(guān)
6：反向點(diǎn)開關(guān) |
|
表4 參考點(diǎn)接近模式相關(guān)的MD參數(shù)
圖5 FM353MD參數(shù)設(shè)置畫面
畫圖6 FM354MD參數(shù)設(shè)置面
圖7 尋參路徑示意
其中RPS為參考點(diǎn)開關(guān)，Ref.pt為參考點(diǎn)；對于負(fù)向?qū)⒙窂綖檎蚵窂降溺R像。
模式參數(shù)
DBB16(BA) 設(shè)置為 3 （操作模式為參考點(diǎn)接近）。
操作參數(shù)：
DBX15.1 (STP)設(shè)置為0。
DBX15.0(ST)設(shè)置脈沖1觸發(fā)模塊工作。
2.4 增量模式
應(yīng)用增量模式可以實(shí)現(xiàn)簡單的增量控制。
模式參數(shù)
DBB16(BA) 設(shè)置為 4 （操作模式為增量模式）。
DBB17(BP) 可設(shè)為254或1…100，用于增量檔位
| 檔位選擇 |
含義 |
| 254 |
增量大小在DBD156中設(shè)置
使用DBX38.2初始化（置1） |
| 1…100 |
增量大小在SM表中設(shè)置，數(shù)字代表增量在SM表中的位置。 |
表5 增量模式檔位選擇
初始化參數(shù)：
設(shè)置DBD160 一檔速度（單位為：MSR/min）。
設(shè)置DBD164 二檔速度（單位為：MSR/min）。
設(shè)置DBX38.0為1（初始化速度參數(shù)）。
設(shè)置DBX38.2為1（如果DBB17為254）。
機(jī)電同步必需完成（SYN信號必需為1）。
操作參數(shù)：
DBX15.1(STP) 設(shè)置為0。
DBX15.3(R+) 脈沖上升沿觸發(fā)正向運(yùn)動。
DBX15.2(R-) 脈沖上升沿觸發(fā)反向運(yùn)動。
2.5 手動數(shù)據(jù)輸入（MDI）模式
應(yīng)用MDI模式，可以使用G代碼來實(shí)現(xiàn)多種定位控制（如絕對定位，相對定位等，詳細(xì)內(nèi)容參考模塊手冊第10章）。
模式參數(shù)
DBB16(BA) 設(shè)置為 6 （操作模式為MDI模式）。
初始化參數(shù)：
按照下表為MDI模式設(shè)置初始化參數(shù)
| 應(yīng)用舉例 |
位置 |
數(shù)據(jù)格式 |
數(shù)據(jù)位/含義 |
| 7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
| 0 |
DBB176 |
Byte |
0 |
| 0 |
DBB177 |
Byte |
0 |
| 設(shè)置0，4位為1 |
DBB178 |
8 bits |
0 |
0 |
0 |
X/t |
0 |
0 |
G2 |
G1 |
| 設(shè)置0位為1 |
DBB179 |
8 bits |
|
|
|
|
M3 |
M2 |
M1 |
F |
| 90 |
DBB180 |
Byte |
第1組G功能代碼 |
| 30 |
DBB181 |
Byte |
第2組G功能代碼 |
| 0 |
DBB182 |
Byte |
0 |
| 0 |
DBB183 |
Byte |
0 |
| 100000 |
DBD184 |
DINT |
定位位置設(shè)定 |
| 5000 |
DBD188 |
DINT |
定位速度設(shè)定 |
| 0 |
DBB192 |
Byte |
第1組M功能 |
| 0 |
DBB193 |
Byte |
第2組M功能 |
| 0 |
DBB194 |
Byte |
第3組M功能 |
| 0 |
DBB195 |
Byte |
|
表6 增量模式檔位選擇
設(shè)置DBX38.3為1。
機(jī)電同步必需完成（SYN信號必需為1）。
操作參數(shù)：
DBX15.1(STP) 設(shè)置為0。
DBX15.0(ST) 設(shè)置脈沖1觸發(fā)模塊工作。
DBX15.1(STP)設(shè)置脈沖1觸發(fā)模塊暫停。
應(yīng)用MDI on-the-fly，可以在MDI模式運(yùn)行過程中更改定位數(shù)據(jù)。將相應(yīng)的定位參數(shù)寫入用戶DB，然后將DBX38.4(On-the-fly MDI block)置1來觸發(fā)新的定位路徑。
2.6 自動模式
在自動模式下，模塊可以按照事先寫好的NC程序（參考模塊手冊第10章）運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的定位控制。
圖8 編寫NC程序
模式參數(shù)
DBB16(BA) 設(shè)置為 8 （操作模式為自動模式）。
初始化參數(shù)：
DBB242 程序編號（NC程序的程序編號）。
DBB243 程序塊編號（NC程序的程序塊編號）
DBB244 程序的處理方向（0為正方向，1為反方向）。
設(shè)置DBX39.5為1（選擇程序）。
機(jī)電同步必需完成（SYN信號必需為1）。
操作參數(shù)：
DBX15.1(STP) 設(shè)置為0。
DBX15.5(EFG)設(shè)置為1允許程序讀入模塊并運(yùn)行。
DBX15.0(ST)設(shè)置脈沖1觸發(fā)模塊工作。
DBX15.1(STP)設(shè)置脈沖1觸發(fā)模塊暫停。
DBX15.6(SA) 如果要跳過帶跳過標(biāo)識的程序塊，需要將此位置1。
2.7 自動單程序塊模式
此模式與自動方式基本相同，不同點(diǎn)在于執(zhí)行完一條NC程序后會停止運(yùn)行；只有繼續(xù)觸發(fā)DBX15.0(ST)，程序才會繼續(xù)執(zhí)行。
關(guān)鍵詞
FM353/354, 操作模式
