SIMATIC S7-300，功能模塊FM 353，定位與步進電機，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，所有的控制運算都有FM353/354模塊來完成。用戶只需要把相應的控制數據傳送到用戶數據塊，再從用戶數據塊中讀取反饋數據。主CPU通過調用POS_CTRL(FC1)功能函數完成用戶數據塊與FM353/354模塊的數據交換。
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交換數據的程序，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，其中最常用的是14到27字節；可以給DB寫入相應數據來控制FM模塊，并從DB中讀取相應的反饋信息。
圖3 用戶DB常用數據
FM353-1 西門子電機定位模塊 西門子代理商
圖中符號功能見下表。
| 符號名稱 |
功能 |
| TFB |
如果置1，FM模塊控制權轉給start-up控制面板 |
| BFQ/FSQ |
故障復位 |
| ST |
啟動命令，用于自動，MDI，尋參模式 |
| STP |
停止命令，用于暫停運行程序或取消尋參過程。 |
| R- |
負向運動 |
| R+ |
正向運動 |
| QMF |
M功能確認 |
| EFG |
程序讀入使能，自動模式時設置 |
| SA |
程序跳躍，用于自動模式 |
| AF |
驅動使能 |
| BA |
操作模式選擇 |
| BP |
模式參數 |
| OVERR |
速度倍率 |
表1 控制信號功能
| 符號名稱 |
功能 |
| TFGS |
如果為1，FM模塊控制權轉給start-up控制面板 |
| BF/FS |
操作故障 |
| DF |
數據故障 |
| PARA |
模塊參數化完成 |
| SFG |
啟動許可 |
| BL |
運行指示 |
| WFG |
等待外部使能信號 |
| T-L |
運行等待 |
| PBR |
程序塊反向執行，用于自動模式 |
| BAR |
運行模式已激活 |
| SYN |
尋參（機電同步）完成 |
| ME |
測量功能完成 |
| FR+ |
正向運行 |
| FR- |
反向運行 |
| SRFG |
驅動器準備好 |
| FIWS |
運行中設定實際位置完成 |
| 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
FM353-1 西門子電機定位模塊 西門子代理商
FM353/354共有七種操作模式，要使用某操作模式，必須填寫相應的模式代碼到DBB16(BA)。
| 操作模式 |
模式代碼 |
| 點動(ER) |
01 |
| 開環控制(STE) |
02 |
| 參考點接近(REF) |
03 |
| 增量(REF) |
04 |
| MDI(手動數據輸入) |
06 |
| 自動(A) |
08 |
| 自動單步(AE) |
09 |
表3 FM353/354操作模式
其中點動與開環控制主要用于調試，參考點同步用于尋參（機電同步），增量模式用于簡單的增量控制，MDI、自動、自動單步使用G代碼實現比較復雜的定位控制。
2. 七種操作模式
要啟動FM模塊進行定位控制，首先要對三個參數進行操作。
DBX15.7(AF)(驅動器使能) 設置為1。
DBX34.0 (控制器使能) 設置為1 。
DBB18 (OVERR速度倍率)可設為100（倍率為100%，最大200%）。
另外，系統定位的基本長度單位MSR由MD7決定。
圖4 系統基本度量單位
FM353-1 西門子電機定位模塊 西門子代理商
下文中的參數含義：
模式參數——與模式選擇相關的參數。
初始化參數——模式正常運行需要預先初始化的參數。
操作參數——操作模式運行的參數。
2.1 點動模式
點動模式用于系統調試，可以檢測定位軸是否按照所設定的速度及方向運行，關于點動模式的參數如下。
模式參數：
DBB16 (BA)設置為 1 （操作模式為點動）。
DBB17 (BP)可設為1或2，用于選擇速度檔位。
初始化參數：
設置DBD160 一檔速度（單位為：MSR/min）。
設置DBD164 二檔速度（單位為：MSR/min）。
設置DBX38.0為1（初始化速度參數）。
操作參數：
DBX15.1(STP) 設置為0。
DBX15.2(R+) 置1反向點動，置0停止。
DBX15.3(R-) 置1正向點動，置0停止。
2.2 開環控制模式
開環控制模式用于系統調試，可以檢測定位軸是否按照所設定的脈沖頻率/電壓及方向運行。
模式參數
DBB16(BA) 設置為 2 （操作模式為開環控制）。
DBB17(BP) 可設為1或2，用于選擇頻率/電壓檔位。
初始化參數：
設置DBD168 一檔頻率/電壓（單位為：Hz/mV）。
設置DBD172 二檔頻率/電壓（單位為：Hz/mV）。
設置DBX38.1為1（初始化頻率/電壓參數）。
操作參數：
DBX15.1(STP) 設置為0。
DBX15.2(R+) 置1反向點動，置0停止。
DBX15.3(R-) 置1正向點動，置0停止。
2.3 參考點接近模式
機械參考點與模塊電氣參考點同步是完成精確的定位控制必要條件。參考點接近模式可以實現機械參考點與電氣參考點的同步。
運行參考點接近模式之前，必須為此模式設定相應的機械參數（MD參數）
| MD |
名稱 |
值/含義 |
注釋/單位 |
| 16 |
參考點坐標 |
-1000000000…+1000000000 |
[MSR] |
| 18 |
尋參類型 |
0：正向，零脈在參考點開關右
1：正向，零脈在參考點開關左
2：負向，零脈在參考點開關右
3：負向，零脈在參考點開關左
4：正向，參考點在參考點開關中央
5：負向，參考點在參考點開關中央
8：正向，參考點在參考點開關邊緣
9：負向，參考點在參考點開關邊緣 |
|
| 27 |
參考點偏移 |
-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 |
5：參考點開關
6：反向點開關 |
|
表4 參考點接近模式相關的MD參數
圖5 FM353MD參數設置畫面
畫圖6 FM354MD參數設置面
圖7 尋參路徑示意
其中RPS為參考點開關，Ref.pt為參考點；對于負向尋參路徑為正向路徑的鏡像。
模式參數
DBB16(BA) 設置為 3 （操作模式為參考點接近）。
操作參數：
DBX15.1 (STP)設置為0。
DBX15.0(ST)設置脈沖1觸發模塊工作。
2.4 增量模式
應用增量模式可以實現簡單的增量控制。
模式參數
DBB16(BA) 設置為 4 （操作模式為增量模式）。
DBB17(BP) 可設為254或1…100，用于增量檔位
| 檔位選擇 |
含義 |
| 254 |
增量大小在DBD156中設置
使用DBX38.2初始化（置1） |
| 1…100 |
增量大小在SM表中設置，數字代表增量在SM表中的位置。 |
表5 增量模式檔位選擇
初始化參數：
設置DBD160 一檔速度（單位為：MSR/min）。
設置DBD164 二檔速度（單位為：MSR/min）。
設置DBX38.0為1（初始化速度參數）。
設置DBX38.2為1（如果DBB17為254）。
機電同步必需完成（SYN信號必需為1）。
操作參數：
DBX15.1(STP) 設置為0。
DBX15.3(R+) 脈沖上升沿觸發正向運動。
DBX15.2(R-) 脈沖上升沿觸發反向運動。
2.5 手動數據輸入（MDI）模式
應用MDI模式，可以使用G代碼來實現多種定位控制（如絕對定位，相對定位等，詳細內容參考模塊手冊第10章）。
模式參數
DBB16(BA) 設置為 6 （操作模式為MDI模式）。
初始化參數：
按照下表為MDI模式設置初始化參數
| 應用舉例 |
位置 |
數據格式 |
數據位/含義 |
| 7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
| 0 |
DBB176 |
Byte |
0 |
| 0 |
DBB177 |
Byte |
0 |
| 設置0，4位為1 |
DBB178 |
8 bits |
0 |
0 |
0 |
X/t |
0 |
0 |
G2 |
G1 |
| 設置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 |
定位位置設定 |
| 5000 |
DBD188 |
DINT |
定位速度設定 |
| 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
設置DBX38.3為1。
機電同步必需完成（SYN信號必需為1）。
操作參數：
DBX15.1(STP) 設置為0。
DBX15.0(ST) 設置脈沖1觸發模塊工作。
DBX15.1(STP)設置脈沖1觸發模塊暫停。
應用MDI on-the-fly，可以在MDI模式運行過程中更改定位數據。將相應的定位參數寫入用戶DB，然后將DBX38.4(On-the-fly MDI block)置1來觸發新的定位路徑。
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）運行，實現復雜的定位控制。
圖8 編寫NC程序
模式參數
DBB16(BA) 設置為 8 （操作模式為自動模式）。
初始化參數：
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）。
設置DBX39.5為1（選擇程序）。
機電同步必需完成（SYN信號必需為1）。
操作參數：
DBX15.1(STP) 設置為0。
DBX15.5(EFG)設置為1允許程序讀入模塊并運行。
DBX15.0(ST)設置脈沖1觸發模塊工作。
DBX15.1(STP)設置脈沖1觸發模塊暫停。
DBX15.6(SA) 如果要跳過帶跳過標識的程序塊，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，不同點在于執行完一條NC程序后會停止運行；只有繼續觸發DBX15.0(ST)，程序才會繼續執行。
關鍵詞
FM353/354, 操作模式
