西门子计数器模块FM350-1

二、产品描述 

FM 350-1
FM 350-1 计数模块是一个单通道的高速计数模块，计数范围为：
? 0 to 232 - 1
? -231 to 231 - 1
计数信号的大输入频率为 500 kHz。
FM 350-1 可用于下述计数任务：
? 连续计数(Continuous counting)
? 单一计数(Single counting)
? 周期性计数(Periodic counting)
可通过用户程序 (software gate) 或通过外部信号(hardware gate) 开始及停止计数过程。 

功能块
需要使用功能块控制FM350-1模块，对于SIMOTION系统中所使用的功能块在本入门中会详细进行阐述。 

功能模块的特性
功能模块在 SIMOTION 系统及SIMATIC S7 自动化系统中有相同的功能，但是数据传输的执行及功能模块的使用要适合 SIMOTION 的边界条件。 

可能的应用
除了SIMATIC 手册中描述的可能应用外，FM 350-1功能模块也可用于SIMOTION 系统。功能模块可用于SIMOTION C2xx 的集中安装，也可用于SIMOTION C2xx, SIMOTION P350 及 SIMOTION D4xx的分布式安装。
一个SIMOTION 设备可以安装多个 FM 350-1模块。
通过 ET 200M 分布式 I/O 设备 IM153-1 可将FM 350-1连接至SIMOTION 设备 (如： SIMOTION C2xx)： 

图1. 

三、安装及连接
通过SIMOTION系统控制FM350需执行下述步骤：
分布式应用(SIMOTION C2xx, SIMOTION P350 及 SIMOTION D4xx):
1. 安装ET 200M分布式 I/O 设备并接线。
2. 建立SIMOTION 与ET 200M 的PROFIBUS连接。
3. 设置ET200M PROFIBUS DP 的节点地址。
4. 将**个总线结点及后一个总线节点的终端电阻打到 ON 位置。
1-4的详细描述请参看“ET 200M Distributed I/O”手册
5. 插入 FM 350-1至 SIMOTION 项目中。
6. 分配 FM 350-1模块参数。
在SIMATIC 手册“FM 350-1 Function Module, Installation and Parameter
Assignment manual”中描述了如何安装及分配参数。
7. 在 SIMOTION 项目中集成FM350控制功能块。
集中式应用 (仅用于 SIMOTION C2xx)：
1. 如何进行SIMOTION 组件的集中式安装请参看
“SIMOTION C2xx operating guide”及“SIMATIC S7-300 Automation System, Installation”安装手册。
2. 参看分布式应用的步骤 5 – 7。 

四、在SIMOTION项目中插入功能模块 

1．硬件组态 FM 350-1(分布式应用)
(1)在 SIMOTION SCOUT中，打开用户项目。
(2)打开硬件组态画面。
(3)在硬件组态画面中，通过View > Catalog 菜单打开目录
(4)在硬件目录中，打开 PROFIBUS DP 文件夹，在 ET 200M 文件夹下选择IM153-1接口模块将其拖曳到DP总线上，之后为其设置站地址。 

图2. 

(5)在IM151中插入高速计数模块FM350
(6)保存并编译项目 

2．在用户项目中集成FM 350-1控制功能块
创建I/O变量
对于数据传送，FM350的模块地址被传送到FB的输入参数，I/O 变量被用于I/O的直接读/写访问。
在SIMOTION SCOUT中可以为I/O变量定义名称，必须*为ARRAY[0..15] of BYTE数据类型。
I/O 输入变量的名字必须赋给功能块的相应输入参数(periIn)，必须为FB块的in/out参数(periOut)提供一个 ARRAY [0..15] of BYTE数据类型的变量，功能块被调用后，必须将此变量赋值给用于I/O 输出的I/O变量中。 

图3. 

使用 LAD 编程语言调用控制功能块
FM350-1的控制功能块在“SIMOTION SCOUT” 中的“command library” 中提供。此功能块的使用需要在用户程序中为其创建背景数据块。
(1)在程序单元中创建全局变量： 

图4. 

(2)在程序单元中调用FM350控制功能块： 

图5. 

使用 ST 编程语言调用功能块 

在用户项目中创建 FBs 的背景数据块
示例： 

VAR_GLOBAL
...
myInstFM3501Ctrl : _FM3501_control ; // Create instance of FB
myInstFM3501Diag : _FM3501_diagnostic ; // Create instance of FB...
... 

END_VAR 

图6. 

五、FM350-1功能块 

1．概述
本章描述了FM 350-1功能模块 (FBs) 参数分配的数据结构，控制及调试。
功能块必须在用户程序中循环调用。
包含下述功能模块：
? _FM3501_control
? _FM3501_diagnostic
SIMOTION SCOUT 包含需要的 FBs 功能块及FM 350-1的数据结构“ Struct_FM3501_fmData”。功能模块用于控制一个或多个FM 350-1模块。 

2．功能块“_FM3501_control”
“_FM3501_control”功能块用于FM 350-1模块的控制及状态的扫描。 

LAD表示方式： 

参数描述：
periIn：
输入，数据类型：ARRAY [0 to 15] of BYTE ，传送FM 的 I/O 输入给FB。
enableSwGate：
输入，数据类型：BOOL，使能计数器控制的软件门。
enableStopGate：
输入，数据类型：BOOL，停止计数器控制的软件门。
cntrRange：
输入，数据类型：BOOL，FM计数范围的限制设置：
FALSE：
-231≤ count value < 231-1
TRUE：
0 ≤ count value < 232-1
execResetOpError：
输入，数据类型：BOOL，通过此信号的上升沿确认运行错误。
data
输入/输出，数据类型：Struct_FM3501_fmData
setStartValue
输入/输出，数据类型：BOOL，传送 "direct loading"的触发位。将预置值传送到装载存贮器并且直接用于计数。
setPrepStartValue
输入/输出，数据类型：BOOL，传送"preparatory loading"的触发位。
仅将预置值传送到装载存贮器。存贮器中的预置值在下次触发时被传送 (FM input "DI set" - set counter)，需满足下述条件：
- enableReverseSetting = TRUE (数据结构 "truct_FM3501_fmData"中的元素)
或
- enableForwardSetting = TRUE (数据结构 "truct_FM3501_fmData"中的元素)
setCmpValue1
输入/输出，数据类型：BOOL，传送"comparison value1"的触发位。
setCmpValue2
输入/输出，数据类型：BOOL，传送"comparison value2"的触发位。
resetSyncState
输入/输出，数据类型：BOOL，删除"synchronization"状态位。
resetCntrState
输入/输出，数据类型：BOOL，删除"zero crossing"状态位。
periOut
输入/输出，数据类型：ARRAY [0 to 15] of BYTE，用于FM的I/O输出的FB的准备数据。
注意： periOut 参数必须定义为数组类型ARRAY [0..15] of BYTE的变量，此变量必须在用户程序中创建为一个本地或全局的变量（在程序的VAR下面创建），而不要创建一个临时变量（在VAR_TEMP下面创建)。在 FB 被调用后，此数组必须被分配给用于模块I/O输出的 I/O 变量，请参看示例程序。
errorOperation
输出，数据类型：BOOL，运行错误产生指示。
startup
输出，数据类型：BOOL，指示FM模块的运行开始。 

功能
“_FM3501_control”功能块周期性地从类型为“Struct_FM3501_fmData”的数据结构传送数据给FM 350-1。它还从FM 350-1 读取数据并将其写入数据结构。
注意：
“cntrRange”输入参数必须按照FM 350-1模块分配的计数范围限制来进行设置：
? cntrRange: = FALSE，计数范围为 -231 ≤ count value < 231 – 1：
– loadValue1, cmpValue1_1, cmpValue2_1 从 FB 写入到 FM模块中。
– 从FM模块中读取actValue1, actCntrValue1。
? cntrRange: = TRUE, 计数范围为0 ≤ count value < 232 – 1：
– loadValue2, cmpValue1_2, cmpValue2_2从 FB 写入到 FM模块中。
– 从FM模块中读取 actValue2, actCntrValue2。
在高速计数器的参数化工具中必须选择与其相同的计数范围。 

任务调用
“_FM3501_control”功能块必须在“BackgroundTask”或“TimerInterruptTask”中周期性调用，不允许在“SystemInterruptTask”中进行调用，出于运行时间的原因不建议在“IPOSynchronousTask”中进行调用。
对于FM 350-1，可通过适当的参数(setStartValue,setPrepStartValue, setCmpValue1, setCmpValue2,resetSyncState, resetCntrState, execResetOpError, enableStopGate, enableSwGate)来开始某一项工作。在每次调用前应根据相应的工作在数据结构中输入装载值或比较值。 

启动行为
当“_FM3501_control”功能块监测到 FM 350-1 正在启动，任何未决的工作被延期直到起动被确认。FM 350-1的启动通过输出参数startup=TRUE指示。一旦起动完成后再执行未决工作。 

调用 FB 期间的错误信息
如果在调用 FB 期间有错误产生，它在“errorOperation” 参数中指示。可在数据结构的“errorIdOperation”元素中读出错误信息。可使用“execResetOpError”参数确认错误。
错误代码
在数据结构的“errorIdOperation”元素中显示错误代码 

3．功能块“_FM3501_diagnostic” 

“_FM3501_diagnostic”功能块可用于读取FM 350-1 的完整诊断数据。
LAD表示方式： 

参数描述：
data
输入/输出，数据类型：Struct_FM3501_fmData
计数数据及诊断数据的数据结构。
execute
输入/输出，数据类型：BOOL，用于诊断数据的触发位。
done
输出，数据类型：BOOL，工作完成无错误信息。
status
输出，数据类型：DINT，返回值(error ID) 2) 

功能描述
从“_FM3501_diagnostic”功能块中读取诊断数据。从功能块的输出参数中读出返回值 (error ID)。
顺序：
1. 如果设置输入/输出参数 execute = TRUE，从FM 350-1中读取诊断数据。
2. 数据被输入至_FM3501_diagnostic 功能块的数据结构中。
3. 返回值(error ID)被拷贝到_FM3501_diagnostic的背景数据块的状态参数中。
4. 当功能执行完成，复位参数 parameterexecute。 

任务调用
“_FM3501_diagnostic”功能块可在“PeripheralFaultTask,
BackgroundTask，TimerInterruptTask”中进行调用。由于性能原因，功能块要在“PeripheralFaultTask”中进行调用。 

4．FM350-1的数据结构
Struct_FM3501_fmData 的数据结构类型包含FM 350-1的控制及检查信号及诊断数据。
数据结构被“_FM3501_control”及“_FM3501_diagnostic”功能块使用。
数据结构的元素使用Struct_FM3501_fmData数据类型被访问。
Struct_FM3501_fmData 的数据结构