SIMATIC S7-300，功能模块FM 353，定位与步进电机，模块更换W / O PG，PREQUISITE STEP7 V3.1 INCL。 CONFIG。包装上的CD
FM353-1 西门子电机定位模块 西门子代理商
FM353/354的控制程序
对于定位控制，所有的控制运算都有FM353/354模块来完成。用户只需要把相应的控制数据传送到用户数据块，再从用户数据块中读取反馈数据。主CPU通过调用POS_CTRL(FC1)功能函数完成用户数据块与FM353/354模块的数据交换。
图1 FM353/354控制程序原理
所以对于用户来讲，对FM353/354编程，就是编写与用户DB交换数据的程序，本文中所有的DB都是指用户DB。
图2 用户程序原理
用户DB有500多字节，其中最常用的是14到27字节；可以给DB写入相应数据来控制FM模块，并从DB中读取相应的反馈信息。
图3 用户DB常用数据
FM353-1 西门子电机定位模块 西门子代理商
图中符号功能见下表。
| 符号名称 |
功能 |
| TFB |
如果置1，FM模块控制权转给start-up控制面板 |
| BFQ/FSQ |
故障复位 |
| ST |
启动命令，用于自动，MDI，寻参模式 |
| STP |
停止命令，用于暂停运行程序或取消寻参过程。 |
| R- |
负向运动 |
| R+ |
正向运动 |
| QMF |
M功能确认 |
| EFG |
程序读入使能，自动模式时设置 |
| SA |
程序跳跃，用于自动模式 |
| AF |
驱动使能 |
| BA |
操作模式选择 |
| BP |
模式参数 |
| OVERR |
速度倍率 |
表1 控制信号功能
| 符号名称 |
功能 |
| TFGS |
如果为1，FM模块控制权转给start-up控制面板 |
| BF/FS |
操作故障 |
| DF |
数据故障 |
| PARA |
模块参数化完成 |
| SFG |
启动许可 |
| BL |
运行指示 |
| WFG |
等待外部使能信号 |
| T-L |
运行等待 |
| PBR |
程序块反向执行，用于自动模式 |
| BAR |
运行模式已激活 |
| SYN |
寻参（机电同步）完成 |
| ME |
测量功能完成 |
| FR+ |
正向运行 |
| FR- |
反向运行 |
| SRFG |
驱动器准备好 |
| FIWS |
运行中设定实际位置完成 |
| MNR |
M功能号 |
| AMF |
M功能激活指示 |
| PEH |
到位停止指示 |
表2 反馈信号功能
FM353-1 西门子电机定位模块 西门子代理商
FM353/354共有七种操作模式，要使用某操作模式，必须填写相应的模式代码到DBB16(BA)。
| 操作模式 |
模式代码 |
| 点动(ER) |
01 |
| 开环控制(STE) |
02 |
| 参考点接近(REF) |
03 |
| 增量(REF) |
04 |
| MDI(手动数据输入) |
06 |
| 自动(A) |
08 |
| 自动单步(AE) |
09 |
表3 FM353/354操作模式
其中点动与开环控制主要用于调试，参考点同步用于寻参（机电同步），增量模式用于简单的增量控制，MDI、自动、自动单步使用G代码实现比较复杂的定位控制。
2. 七种操作模式
要启动FM模块进行定位控制，首先要对三个参数进行操作。
DBX15.7(AF)(驱动器使能) 设置为1。
DBX34.0 (控制器使能) 设置为1 。
DBB18 (OVERR速度倍率)可设为100（倍率为100%，最大200%）。
另外，系统定位的基本长度单位MSR由MD7决定。
图4 系统基本度量单位
FM353-1 西门子电机定位模块 西门子代理商
下文中的参数含义：
模式参数——与模式选择相关的参数。
初始化参数——模式正常运行需要预先初始化的参数。
操作参数——操作模式运行的参数。
2.1 点动模式
点动模式用于系统调试，可以检测定位轴是否按照所设定的速度及方向运行，关于点动模式的参数如下。
模式参数：
DBB16 (BA)设置为 1 （操作模式为点动）。
DBB17 (BP)可设为1或2，用于选择速度档位。
初始化参数：
设置DBD160 一档速度（单位为：MSR/min）。
设置DBD164 二档速度（单位为：MSR/min）。
设置DBX38.0为1（初始化速度参数）。
操作参数：
DBX15.1(STP) 设置为0。
DBX15.2(R+) 置1反向点动，置0停止。
DBX15.3(R-) 置1正向点动，置0停止。
2.2 开环控制模式
开环控制模式用于系统调试，可以检测定位轴是否按照所设定的脉冲频率/电压及方向运行。
模式参数
DBB16(BA) 设置为 2 （操作模式为开环控制）。
DBB17(BP) 可设为1或2，用于选择频率/电压档位。
初始化参数：
设置DBD168 一档频率/电压（单位为：Hz/mV）。
设置DBD172 二档频率/电压（单位为：Hz/mV）。
设置DBX38.1为1（初始化频率/电压参数）。
操作参数：
DBX15.1(STP) 设置为0。
DBX15.2(R+) 置1反向点动，置0停止。
DBX15.3(R-) 置1正向点动，置0停止。
2.3 参考点接近模式
机械参考点与模块电气参考点同步是完成精确的定位控制必要条件。参考点接近模式可以实现机械参考点与电气参考点的同步。
运行参考点接近模式之前，必须为此模式设定相应的机械参数（MD参数）
| MD |
名称 |
值/含义 |
注释/单位 |
| 16 |
参考点坐标 |
-1000000000…+1000000000 |
[MSR] |
| 18 |
寻参类型 |
0：正向，零脉在参考点开关右
1：正向，零脉在参考点开关左
2：负向，零脉在参考点开关右
3：负向，零脉在参考点开关左
4：正向，参考点在参考点开关中央
5：负向，参考点在参考点开关中央
8：正向，参考点在参考点开关边缘
9：负向，参考点在参考点开关边缘 |
|
| 27 |
参考点偏移 |
-1000000000…+1000000000 |
[MSR] |
| 28 |
寻参速度VA(正常) |
10…Vmax(MD23) |
[MSR/min] |
| 29 |
寻参速度VR(低速) 10 |
…x |
[MSR/min] |
| 34 |
输入类型 |
5：参考点开关
6：反向点开关 |
|
表4 参考点接近模式相关的MD参数
图5 FM353MD参数设置画面
画图6 FM354MD参数设置面
图7 寻参路径示意
其中RPS为参考点开关，Ref.pt为参考点；对于负向寻参路径为正向路径的镜像。
模式参数
DBB16(BA) 设置为 3 （操作模式为参考点接近）。
操作参数：
DBX15.1 (STP)设置为0。
DBX15.0(ST)设置脉冲1触发模块工作。
2.4 增量模式
应用增量模式可以实现简单的增量控制。
模式参数
DBB16(BA) 设置为 4 （操作模式为增量模式）。
DBB17(BP) 可设为254或1…100，用于增量档位
| 档位选择 |
含义 |
| 254 |
增量大小在DBD156中设置
使用DBX38.2初始化（置1） |
| 1…100 |
增量大小在SM表中设置，数字代表增量在SM表中的位置。 |
表5 增量模式档位选择
初始化参数：
设置DBD160 一档速度（单位为：MSR/min）。
设置DBD164 二档速度（单位为：MSR/min）。
设置DBX38.0为1（初始化速度参数）。
设置DBX38.2为1（如果DBB17为254）。
机电同步必需完成（SYN信号必需为1）。
操作参数：
DBX15.1(STP) 设置为0。
DBX15.3(R+) 脉冲上升沿触发正向运动。
DBX15.2(R-) 脉冲上升沿触发反向运动。
2.5 手动数据输入（MDI）模式
应用MDI模式，可以使用G代码来实现多种定位控制（如绝对定位，相对定位等，详细内容参考模块手册第10章）。
模式参数
DBB16(BA) 设置为 6 （操作模式为MDI模式）。
初始化参数：
按照下表为MDI模式设置初始化参数
| 应用举例 |
位置 |
数据格式 |
数据位/含义 |
| 7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
| 0 |
DBB176 |
Byte |
0 |
| 0 |
DBB177 |
Byte |
0 |
| 设置0，4位为1 |
DBB178 |
8 bits |
0 |
0 |
0 |
X/t |
0 |
0 |
G2 |
G1 |
| 设置0位为1 |
DBB179 |
8 bits |
|
|
|
|
M3 |
M2 |
M1 |
F |
| 90 |
DBB180 |
Byte |
第1组G功能代码 |
| 30 |
DBB181 |
Byte |
第2组G功能代码 |
| 0 |
DBB182 |
Byte |
0 |
| 0 |
DBB183 |
Byte |
0 |
| 100000 |
DBD184 |
DINT |
定位位置设定 |
| 5000 |
DBD188 |
DINT |
定位速度设定 |
| 0 |
DBB192 |
Byte |
第1组M功能 |
| 0 |
DBB193 |
Byte |
第2组M功能 |
| 0 |
DBB194 |
Byte |
第3组M功能 |
| 0 |
DBB195 |
Byte |
|
表6 增量模式档位选择
设置DBX38.3为1。
机电同步必需完成（SYN信号必需为1）。
操作参数：
DBX15.1(STP) 设置为0。
DBX15.0(ST) 设置脉冲1触发模块工作。
DBX15.1(STP)设置脉冲1触发模块暂停。
应用MDI on-the-fly，可以在MDI模式运行过程中更改定位数据。将相应的定位参数写入用户DB，然后将DBX38.4(On-the-fly MDI block)置1来触发新的定位路径。
2.6 自动模式
在自动模式下，模块可以按照事先写好的NC程序（参考模块手册第10章）运行，实现复杂的定位控制。
图8 编写NC程序
模式参数
DBB16(BA) 设置为 8 （操作模式为自动模式）。
初始化参数：
DBB242 程序编号（NC程序的程序编号）。
DBB243 程序块编号（NC程序的程序块编号）
DBB244 程序的处理方向（0为正方向，1为反方向）。
设置DBX39.5为1（选择程序）。
机电同步必需完成（SYN信号必需为1）。
操作参数：
DBX15.1(STP) 设置为0。
DBX15.5(EFG)设置为1允许程序读入模块并运行。
DBX15.0(ST)设置脉冲1触发模块工作。
DBX15.1(STP)设置脉冲1触发模块暂停。
DBX15.6(SA) 如果要跳过带跳过标识的程序块，需要将此位置1。
2.7 自动单程序块模式
此模式与自动方式基本相同，不同点在于执行完一条NC程序后会停止运行；只有继续触发DBX15.0(ST)，程序才会继续执行。
关键词
FM353/354, 操作模式
