定位模板FM+354快速使用入门

1、 of39定位模板FM354快速使用入门V1.0SLCA&DCSBeijingApril2005编者注：该文档主要面对初次使用定位模板FM354的用户。内容包括一些调试的步骤，使用经验，等等。但是，该文档无法取代ManualFM354。建议：用户通过此文档掌握了初步调试和使用模板的方法以后，一定需要认真、仔细阅读ManualFM354，进一步加深对定位模板FM354的理解。该文档，希望对初次使用定位模板FM354的用户，可以起到帮助入门的作用。定位模板FM354模板的使用者，应该具有STEP7软件操作的基础知识。 of39TOC o 1-5 h z模板概述4预备所需要的软件、硬件5 HYPER

2、LINK l bookmark14定位模板FM354输入、输出点说明7 HYPERLINK l bookmark203.1定位模板FM354的数字量输入、输出接口X17 HYPERLINK l bookmark223.2定位模板FM354与伺服电机驱动器的接口X2103.3定位模板FM354与位置反馈编码器的接口X311 HYPERLINK l bookmark28安装和接线13安装配置模板FM354参数的软件包14为模板FM354配置参数15初步调试（Startup）30程序编制35 of39模板概述图1（FM354外形图）FM354是通过伺服电机，在高速机械设备中实现各种定位任务（位置闭环

3、）的智能模块；使用于简单的点到点定位，或者响应、精度和速度有极高要求的复杂运动模式。是高速机械设备定位任务的理想解决方案；控制伺服电机的FM354定位模块可用于定位如：进给轴、调整轴、设定轴和传送带式轴（直线轴、旋转轴）。FM354处理轴的实际定位，用模拟驱动接口（-10到+10V）控制驱动器。编码器（SSI或增量）报告目前轴的位置，FM354利用此信息来修正输出电压。定位功能包括：手动调整（用点动键来移动伺服轴），增量方式（沿预定义的路径伺服运动轴），MDI（手动数据输入），运行中的MDI（在任意希望的、可指定的位置，随时进行伺服定位），自动/单段控制（用于复杂路径的伺服定位，连续/周期进给

4、，向前/向后）通过模板FM354集成的数字量输入，还有一些特殊功能可供选用：长度测量，通过FM354的快速输入启动、停止定位运动，找寻参考点，运动中设定实际值，等等。预备所需要的软件、硬件1）FM354模块（订货号6ES7354-1AH01-OAEO），用于伺服电机的定位；2）20针的前连接器（订货号6ES7392-1AJ00-0AA0）；3）SIMODRIVE611，伺服电机的功率驱动器（订货信息，参见相关样本NC60）；4）伺服电机（订货信息，参见相关样本手册NC60）。并且，“伺服电机驱动器”与“伺服电机”已经经过成功调试，机械和电气装置相互匹配；5）“FM354”X2接口与“SIMOD

5、RIVE611”之间的连接电缆一SetpointCable（订货号6FX8002-3AB01-1xx0，具体订货信息请参见图）；6）“FM354”X3接口与伺服电机、位置反馈单元之间的连接电缆，具体订货信息参见图 of39 of396FX002-Lengthcode:0m100m(328ft)200rn(656ft)0m10m(32ft10in)20rn(65ft7in)30m(98ft5in)40mi(131ft3in)50m(164ft)60m(196ft10in)70m(229ft8in)80m(262ft6in)90m(295ft3in)ABCDEFGH0mm(3ft3in)m(6ft

6、7in)m(9ft10in)4m(13ft1in)m(16ft5in)m(19ft8in)m(23ft)m(26ft3in)gm(29ft6in)图2（连接电缆订货信息）7）S7-300CPU,用于“顺序控制”和“起动和停止定位动作”。8）电源模块，导轨，电源线若干；9）编程电脑，如SIEMENSPG；10）STEP7编程软件（V3.1版本，或者更高），编程电缆，编程卡，编程适配器;11）FM354的组态软件，用于设置模板参数；12）操作面板、人机界面，可以实现故障诊断的显示；3定位模板FM354输入、输出点说明定位模板FM353有XI、X2、X3三个端口，用于连接数字量输入、输出，伺服电机驱

7、动器，位置方馈编码器值，等等。OP1MPIconnactingcable匚匚L剧温e.g.ofrotafiiarDriveunit,e.g.SMODRIVE11-AIm圈Fron:心口nnsolorSIMATICS7-30DSIWOCfiJEe.g.jnea-scalewithEXEe.g.absclutesncoaerSSI)e.g.ROD32ArbuS-ineicoaerin1FT5HDtor)CM&uring-e.g.incremEtaenoodEwithRS422CPUExternal24VpowersupptyFM3543.1定位模板FM354的数字量输入、输出接口X1Labelin

8、goninsideoffrontdoorFrontconnectorinwiringpositiont2345&73&D0000000000T234557S9O00000000005_5I_iiniTX11020L+bM图4（FM354的X1接口）名称类型名称类型端子号端子号111DO1输出212DO2输出3DI1输入13DO3输出4DI2输入14DO4输出5DI3输入156DI4输入167178189RM_P输入19L+24V+10RM_N输入20M24V-9DI1-4数字量输入（24V）1-4,可以通过设置,用于找寻参考点、外部启动和停止电机、测量功能，等等；DQ1-4,数字量输出（24V

9、）l-4，可以通过设置，用于表达到达位置、运动方向、M功能，等等；9L+、M,24V电压输入，外接模板供电。9RM_P/RM_N,预备信号，从伺服电机驱动器过来的正、负逻辑信息。该功能相关参数的设置，在“机器数据”MD37中定义。“RM_P/RM_N”可以连接到信号：“从伺服电机驱动器过来的预备信号”、“从伺服电机过来的预备信号”。下面两个图示，表明了从驱动器过来的预备信号，接到端子上面的两种方法：Actuationofinputcontrollermessagebyhigh-sideswitchorrelaycontactFIV1DriveunitRMPW19RM_NL+High-srdes

10、v;itctiorrelaycontact #of39 #of39e.g.StMODRIVESH #of39 #of39Actuationofinputcontrollermessagebylow-sidesv；itchorrelaycontact of39 of393.2定位模板FM354与伺服电机驱动器的接口X2FM354ANAL.0UTX24图7（FM354的X2接口）名称类型端子号端子号1SW电压输出627名称类型BS电压输出 of399RF.1开关触点RF.2开关触点SETPOINT(SW)模拟量电压输出，范围+/-10V，控制电机的转速；SERVOENABLE(RF.)，使能输出在

11、参数MD37中，已经选择“ServoEnableactive。使能输出“ON”，激活伺服电机驱动器；使能输出“OFF”，停止输出控制伺服电机驱动器，关闭步进电机的电源、复位操作计数器、消除错误信息；3.3定位模板FM354与位置反馈编码器的接口X3FM354模板可供选择的编码器分为：5V差分信号(RS422),TTL方波脉冲信号的增量编码器;13、21或25位SSI单圈、多圈绝对值编码器； of39 of394安装和接线FM354X2referNo*P帕-a占细mb伯*dl石启bl右右FK日0023AB01*1=0SIMODRIVE611i3fim(115ft)analQunhwisalEFJ

12、C002-卫亡Ed2-1Id35m(115fl)1FT5matofwi!hbudVinROD33aEFJLDO2-FtDCn-(Ji35m115f1)5VL)CIficrlg伽仙KithUS422(TTL)6RC20ai-2.QO2:BCC1-(M50m(164ft)atsaaKbitte3CGmgecHHiolplug-inmodule1FKmotors制1h他salvejEFJCE002订“口-勺(ESQHl(1&t11)百FJC:tJCE-卫亡D(1-1/S25.11(S211)SIMOORIVE611linivefsalwithWSGin怕也OiBdernalEXEIncrtmerrt

13、allinearnieasufemenl钳slom-alodtslance-encodadHigti-spaadprocessrnputs/*autpUte图9（FM354与伺服驱动器、位置反馈单元的接线图）请按照以上的图示，购买相关的电缆，接到所选择的驱动器、位置反馈单元。 of395安装配置模板FM354参数的软件包配置模板FM354参数的软件包“ParameterizeFM354ToolV4.3”（一个CD），附在用户购买模板FM354的包装盒内。软件包“ParameterizeFM354Tool”，包含了应用FM354相关的功能块FCO、FC1、FC2、FC3,数据结构（UDT1），例

14、子程序（zEn14_02_FM354_EX）。插入软件包“ParameterizeFM354ToolV4.3”CD，运行“Setup.exe”。 of39为模板FM354配置参数打开软件“SIMATICManager”，新建一个“项目Project”，插入一个“SIMATIC300Station”，打开硬件组态界面“S7Hardwareconfiguration”。按照先后顺序：插入机架“Rack-300”，插入CPU(例如,6ES7315-2AF03-0AB0)，再插入FM354模板。最后，执行“存盘和编译SaveandCompile”命令；在硬件组态界面“S7Hardwareconfigu

15、ration”，用鼠标点中“FM354模板”，如图：氐1HWConfig-FM351_3_4(Configuration)亠FMDEMO厨阳StationEditInsertPLCViewOptionsWindowHelp至.UR1pCPU315-2DP1DPFM；351FIX.SPEEDE一1=FM351SERVO10j。皋L8910111|图10 of393）点击菜单命令EDITObjectProperties，如图:鋤迅tatiorfEditInsertPLCViewOptions：Window-Help5Copy-PasteInsertRedundantCtrl+SCtrl+VDele

16、tepelSelectAllCtrl+AGOTOSymbols；f.MasterSystem卜PROFINET10System.:ObjectPropert；.vAlt+Return-DP #of39 of39图114）通过三个下拉菜单，可以设定模板的“MPI连接地址”，设定模板的“输入、输出地址”，设定模板的“中断处理类型”，等等。点击“Parameter”按钮，进入模板FM354的参数配置界面。如图:5）在进入模板FM354的参数配置界面中，鼠标点击“Machinedata”，进入机器数据的配置界面。如图：FM354Parameterization(servomotor)-FM354SER

17、VO-Overview阿1FileEditTargetsystemTestyiewExtras1V/indowHelpParameterizationofFMEnterparameterizationdata?-AdaptationofFMOnlyforincrementalmodeto.axis1MDiSM|T莹MachinedataIncrementsOnlyforautomaticmocTooloffsetTrv(valuedprogr3245mmTestingandstartupofFME+lEdStartupmmTrac of39 of39Savedataas：-SDB?图13FMm

18、oduleaddressFMhasbeenparameterizedandtestedCreateSDS|s：equiredformoduleehange：withoutPGEnterMod-Adr.inuserDB.根据用户的制造工艺、机械系统、所选择的步进电机特性，设置正确的机器数据。如：机械轴的配置、数字量输入、数字量输出、驱动器，等等。FM354Parameterization(servomotor)-FM354SERVO-Machinedatal3FileEditTargetsystemTestViewExtras.WindowHelpFr|糾噩俺|鋼対iijtt址Encoderda

19、taInteroolationdataAxisditaControllerdataDriveinterfaceS?interfaceDig.outputsDig.inputs：ReferencepointMD9Endofrotaryaxis*MD6AaisnameMD2-1Softwarelimitswitch-startMD愛Softwarelimitswitch-,topMD23Msiximum/speed #of39 #of39图14 of39FM354Parameterization(servomotor)-FM354SERVO-Machinedatal肿FileEditTargets

20、ystemTestViewExtras-WindowHelp砌蛻|糾諭新|为剣蜀|缪惮 #of39 of39Interolationdatgntrollerdata厂EncoderDriveinterface37interfaceAxisdataReferencepointDig.inputsMD10Encodertype*MD11/12Diplacement/encoderrev：.MD1SJncrementsperehcoder.rev.*Dig.outputs；MD19.0Invertdirectionofmeasurand* #of39 #of39图15 of39FM354Parame

21、terization(servomotor)-FM354SERVO-Machinedatal；FileEditTarget.sytemTestViewExtras.WindowHelp為|电|圍魁髓卸陽|豐昭 #of39 #of39Iri怕rolationdataAxisdataOontrolleEncoderdata:Referencepoint:Dig.inputs|Dig.outputs；rieinterfaceSZinterface #of39 #of39MD28ReferencingspeedDirection+,zeropulse,rightmmmmmm/minmm/minMD18

22、Typeofref.pointapproach*MD16Referencepointcoordinate-MD17Abs.entreadjustment1*MD27ReferencepointshiftMD29Reducingspeed #of39 #of39 #of39 #of39图16 of39 #of39图17 of39FM354Parameterization(servomotor)-FM354SERVO-Machinedatal!FileEditTargetsystemTestViewExtras-WindowHelp #of39 #of39Iri怕rolationdataContr

23、ollerdataDriveinterfaceAxisdataEncoderdataReferencepointDig.inputsCDig-outputj| #of39DigitaloutputsMDSEDigitaloutputsFunctionOutputnotusedPositionreached/stopAxrmvementforwards：Axismovementinreverse.ChangeM97-ChangeM98-StartenableDirectoutput #of39 #of39 #of39 #of39图18 of39 #of39图19 of39 #of39图20 of

24、39:FM354Parameterization(servomotor)-FM354SERVO-Machinedatali.FileEditTargetsystemTestView.Extras-.Window-HelpAxisdataEncoderdataReferencepoint養ifeb昭DioJnpufe|Dig.outputsInterpolationdataControllerdatariveinterfaceS7interface #of39 #of39MD37Sen/o.controlsignalsControllerenableactive-Controllerreadya

25、ctive厂Controllerreadyinverted厂 #of39 #of39MD191Invertanalogvalue*MD43Setvoltagemx.-MD44OffsetcompensationMDBVoltagerampMD30BacklashcompensationMD31Directionalref.,backlsishMD52SpeedforbacklashcompensationMD53Modeforbate：klash匚ompensation8000mV0mVlmV/0.000mmLikeref.pointapproach审0%beforpositioning #o

26、f39 #of39 #of39 #of39图21 of39图22产生系统数据块(SDB1000)。前提条件：在线连接模板FM354。在模板FM354的参数配置界面中，鼠标点击FileCreateSDB。只有经过产生系统数据块(SDB1000)以后，才能在用户的项目中，生成相关的FM354模板系统数据块。并且，保证在每次的CPU启动过程中，传送有关FM354参数到模板。具体流程如图所示：块(SDB1000)从FM354的RAM区到PG,删除CPU的系统数据块，删除FM354模板的系统数据块，压缩FM354的RAM区数据，等等。具体如 of39 #of39图所示： of39操作方法：在模板FM35

27、4的参数配置界面中，鼠标点击TargetsystemLoadinPGorFM。或者，操作按钮“TransferdatatoFM”。具体操作如图所示：StartupCommunicationOnlineeditingEpmpresFMRAMDeleteFMmemoryEnterparameteri-zationdata?TestingandstartupinFM-4险迅闘tdJL:inPGorFM.1LTooloffsetvalues-Traverseprogram #of39 of39SavedataasSDB?.图26FMmoduleaddress.FMhst&beenparameteriz

28、edandtestedCreateSDBIsrequiredformoduleexchangewithoutPGEnterMod-Adr.inijserDB.初步调试（Startup）用户可以有2种方法，操作FM354模板：CPU在“STOP”模式下，可以在没有程序的情形下操作；CPU在“RUN”模式下，可以在用户程序的情形下操作。本章节主要介绍CPU在“STOP”模式下，没有用户应用程序的情形下操作调试FM354的过程：在“ParameterizeFM354”工具的“Overview”界面下，FM354已经完成了参数化，可以直接通过菜单命令TESTStartup，或者直接通过快捷按钮方式“S

29、tartup”打开调试界面。如图“Override”为100%，选择Level1active为2000mm/min。鼠标点中R_-或者R_+,再点击计算机的空格键(SpacerKey)，就可以看到伺服电机按照选择方向旋转；用户还可以在此界面下，选择多种工作模式。如图图29在控制系统出错误的情况下，用户可以鼠标操作菜单命令TestErrorDisplay,或者Servicedata。在此界面下，得到模板的错误类型评估(Errordisplay)、运动 of39控制系统的当前状态信息(Servicedata)。如图所示InternalerrorTimemonitoringProcessinterr

30、uptlost0FEPROMerrorRAMerrorExternalchannelerror:Cablebreakincr.mn.匚cicJer冃号Ypltagemonitoring,encoderError,absoluteericoder.OperatingerrorIncr.encoderpulseorzeroref.markmissingDetailsonalarmsDiagnosticinterruptDataerrorOperatorandtreiyersingerror囲FM354Parameterization(servomotor)-FM354SERVO-Alarms3Fi

31、leEditTargetsy.stemTestView遷WindowHelpq则地|為電|圜$b|s|剣罰引强|DiagnosticinterruptOperator/trvefeeerrorDataerrorRestartf|DIQHelpModulenotparameterizedExternalerror #of39 #of39图30 of39 #of39000-01000Lengthmeas.：valueFollowingerrorActualpos.attrailingedgeLLfFil亡EditTargetsystemTestViev.ExtrasWindow-HelpAppro

32、achtimeTems/Drivetime-constantTainpen-loopcontrolmodeDiagnosticinterrupt;Operator/traverseerrorActualpo&：atleadingedge0.0000.000|0.000KvlactorFollowingerrorlimitsowershootvalue/.switchreadjustmentinRef.pointapproachmode0.000ActualjveilueonblockchangeDataerroriSefflcedataDAGoutputvalueEncoderactualx/

33、alue0.000ActualValue0.000Missingpufes-0.000Setpoint:0.000mrnActuarial.:0.000mrnSpeed:0.000rnrri/min of39程序编制1）用户程序编制以前，首先已经完成：已经正确安装了配置模板FM354参数的软件包“ParameterizeFM354ToolV4.3”（一个CD），附在用户购买模板的包装盒内。软件包“ParameterizeFM354Tool”，包含了应用FM354相关的功能块FCO、FC1、FC2、FC3，数据结构（UDT1），例子程序（zEn14_02_FM354_EX）；图32已经正确的使用STEP7软件生成了一个S7-300站；PG/PC与S7-300站的CPU已经建立了正确的通讯连接。2）打开库文件“Libraries”中的“FMSTSV_L”，如图OpenPrefectUserprojectsLibraries|SampleprojectsMultiprojectsjNaimmFM357_2LStoragepathC:ProgramFilesSiemensStep7S7libsFM31C!ProgramFi!e&SiemerisStepAS?libsFM3!二沪丫匚电阳mFile逻