0 引言

　　數(shù)控系統(tǒng)是決定數(shù)控機(jī)床功能、性能和使用可靠性的核心部件。PLC作為數(shù)控系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)機(jī)床動(dòng)作的可靠執(zhí)行起著至關(guān)重要的作用。

1 SIMATIC S7系列PLC簡(jiǎn)介

　　西門(mén)子的SIMATIC S7系列PLC是目前市場(chǎng)上具有代表性的可編程控制器。它包括S7-200、S7-300、S7-400。三大類(lèi)。S7—200系列是一組可以控制多個(gè)自動(dòng)化應(yīng)用程序的微型可編程邏輯控制器。SINUMERIK 802系列中、低檔數(shù)控系統(tǒng)中的PLC控制器就是基于此種類(lèi)型。它設(shè)計(jì)緊湊、價(jià)格低廉、功能指令集豐富；S7—300／S7—400是模塊化結(jié)構(gòu)的PLC，SINUMERIK 810D／840D系列中、高檔數(shù)控系統(tǒng)中的PLC控制器就是基于此兩種類(lèi)型。它們具有高速的計(jì)算能力，完整的指令集，簡(jiǎn)便的系統(tǒng)連接，無(wú)限的插入模塊組態(tài)使系統(tǒng)組態(tài)處理更加方便。

2 西門(mén)子PLC編程軟件簡(jiǎn)介

　　STEP 7是一種用于對(duì)西門(mén)子PLc進(jìn)行組態(tài)和編程的專(zhuān)用集成軟件包。酒P 7軟件包有STEP 7 Micro／DOS、STEP 7 Micro／WIN32、STEP7 Ute、STEP7Basis、srI'EP 7 Professional Edition等各種版本。STEP 7 Micm／WIN32軟件3.0以上版本是基于而windows的應(yīng)用軟件，它可以方便地對(duì)S7—200 CPU進(jìn)行編程、下載和監(jiān)控等操作。STEP 7 Pmfessional Edition是STEP7功能最強(qiáng)的編程軟件，適用于S7—300／S7—400、M7—300／M7—400以及C7系列PLC編程與組態(tài)，具有硬件配置、參數(shù)設(shè)置、通信組態(tài)、編程、測(cè)試、啟動(dòng)、維護(hù)、文件建檔、運(yùn)行、診斷等功能。它是用SIMATIC管理器中項(xiàng)目來(lái)管理一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件和軟件。

3 西門(mén)子數(shù)控系統(tǒng)PLC應(yīng)用

　　我公司是以生產(chǎn)數(shù)控車(chē)床為主的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠家。主要有經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床、全功能數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑、數(shù)控加工中心等產(chǎn)品。以下僅以全功能數(shù)控車(chē)床所配液壓卡盤(pán)要求電磁閥具有斷電保持特性控制為例，介紹西門(mén)子編程軟件的特點(diǎn)。

　　3.1 在802系列系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)電磁閥控制功能

　　SINUMERIK 802系列的數(shù)控系統(tǒng)PLC編程，通常采用系統(tǒng)自身具有的可保持?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)V14000XXX區(qū)域中相應(yīng)的PLC接口地址。這些地址中的數(shù)據(jù)不但可讀／可寫(xiě)，而且還具備位／字節(jié)／字／雙字四種類(lèi)型，使用起來(lái)極其靈活方便。編程時(shí)，我們把控制卡盤(pán)輸出動(dòng)作的中間繼電器指令送入變量V14000XXX任意指定地址中，再將該地址信號(hào)常開(kāi)觸點(diǎn)直接輸出到系統(tǒng)I／O接口對(duì)應(yīng)的液壓電磁閥動(dòng)作線圈，這樣系統(tǒng)在斷、上電后就會(huì)保持當(dāng)前I／O口的輸出狀態(tài)，從而達(dá)到卡盤(pán)控制的目的。其相應(yīng)的PLC處理過(guò)程如圖1所示：

圖1 SINUMERIK 802液壓卡盤(pán)控制梯形圖

　　圖1梯形圖中：M4．5為控制卡盤(pán)動(dòng)作條件；M110.4為控制卡盤(pán)夾緊動(dòng)作的中間繼電器觸點(diǎn)；M110.3為控制卡盤(pán)放松動(dòng)作的中間繼電器觸點(diǎn)；V14000002.5，V14000002.6為存入當(dāng)前指令狀態(tài)的變量地址；Q0.6，Q0.7為自定義的I／O口液壓電磁閥動(dòng)作的接口地址。

　3.2 在810D、840D系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)電磁閥控制功能

　　對(duì)于西門(mén)子SINUMERIK 810D、840D系統(tǒng)，雖然系統(tǒng)本身沒(méi)有像SINUMERIK 802系統(tǒng)那樣具有專(zhuān)門(mén)的可保持?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)的PLC接口地址，但我們可以利用铘P 7編程軟件允許用戶構(gòu)造自己程序，在SIMATIC s7用戶程序內(nèi)可使用多種類(lèi)型塊的強(qiáng)大功能特點(diǎn)，通過(guò)SIMATC S7 CPU中的共享數(shù)據(jù)塊(DB)來(lái)達(dá)到目的。

　　SIMATIC S7 CPU中的數(shù)據(jù)塊(DB)不但是用來(lái)分類(lèi)存儲(chǔ)用戶程序運(yùn)行所需的大量數(shù)據(jù)或變量值，它同時(shí)也是用來(lái)實(shí)現(xiàn)各邏輯塊之間的數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)傳遞和共享數(shù)據(jù)的重要途徑。與OB(組織塊)、FB(功能塊)、SFB(系統(tǒng)功能塊)、FC(功能)和SFC(系統(tǒng)功能)這些邏輯塊不同，在DB數(shù)據(jù)塊中只有變量聲明部分，沒(méi)有STEP7程序指令部分。各種塊的關(guān)系如圖2。在編程時(shí)，首先用娜P 7開(kāi)發(fā)軟件包定義一個(gè)共享數(shù)據(jù)塊(例如DB80)，其定義內(nèi)容包括數(shù)據(jù)塊號(hào)及塊中變量(包括變量符號(hào)名、數(shù)據(jù)類(lèi)型以及初始值等)。如圖3，將它作為用戶程序的一部分下載到系統(tǒng)SIMATIC S7 CPU中。

圖2各種塊的關(guān)系

圖3 DB80數(shù)據(jù)塊定義實(shí)例圖

　　最后在與控制卡盤(pán)相關(guān)的功能(FC66)塊中編入存儲(chǔ)卡盤(pán)動(dòng)作狀態(tài)的DB80塊地址，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)動(dòng)作的控制過(guò)程?？刂七^(guò)程如圖4所示。

　　圖4梯形圖中：M138.1為控制卡盤(pán)動(dòng)作條件；M163.6為控制卡盤(pán)夾緊動(dòng)作的中間繼電器觸點(diǎn)；M163.7為控制卡盤(pán)放松動(dòng)作的中間繼電器觸點(diǎn)；DB80.DBx0.0，DB80.DBx0.1為存入當(dāng)前指令狀態(tài)的變量地址；Q44.3，Q44.4為自定義的I／O口液壓電磁閥動(dòng)作的接口地址。

圖4 SINUMERIK 810D液壓卡盤(pán)控制梯形圖

4 結(jié)束語(yǔ)

　　西門(mén)子PLC各種編程軟件，以其強(qiáng)大功能，方便的使用，靈活的組態(tài)，被廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械、通用機(jī)械、控制系統(tǒng)、電器制造工業(yè)等相關(guān)諸多領(lǐng)域。本文探討和展示的只是西門(mén)子編程軟件在數(shù)控車(chē)床方面的實(shí)例應(yīng)用，該方法可同時(shí)適用于以上各相關(guān)領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用和研究。