西门子840D系统异步子程序功能的应用.pdf

cNcSem j nar数控专栏 西 门 子840D系 统 异 步 子 程 序 功 能 的 应 用 张宝生 天水星火机床有限责任公司 甘肃天水741024 摘要 利用西门子840D 系统的异步子程序来实现数控车床的刀架手动换刀功能 简化PLC程序的编制 使手动换刀更为方便和准确 关键词 异步子程序手动换刀数控机床 中图分类号 TH l 6文献标识号 A A ppIi cat j O n of asynchrO nO ussubprO gram s functi O ninSi em ens840Dsyst em ZH A N GBaosheng TianshuiSPA R KM achi neT001Co Lt d Tj anshui741024 CH N Abst ract W i thasynchronous subpm gr am s i nSiem ens840D syst emt o r eal izem anualt oolshiftofC N Clathe A nd si m pli fv PL Cprogr amsoast o easi ly accesst om anualtoolshi ft K eyw ords A synchronousSubpm gr am s M anual Tb01Shif t i C N CM achi ne SI N U M ER I K840Dpow erl i ne具有模块化 开放性 和统一的结构 用于操作 编程和可视化 可提供一种 适用于所有技术功能的创新系统平台 与sIM 0 D R I V E611D 系统一起 并辅以s1M ATIc s7 300自动 化系统 sIN uM ER IK840Dpow er l i ne提供了一种最适 于复杂机械加工任务以及具有高动态水平和精度的完 善的全数字控制系统 借助于H M I cN C和PLc中的 开放性 用户可以根据将其经验准确地应用于控制解 决方案 SINU M ERIK840Dpow erl i ne为N C 核心提供 了开放性 这种开放性的结构和SI N uM ER I K840D pow erl i ne的高计算性能 使cN C系统可方便灵活 快 速和经济地实现你所需求的运动控制方案 换刀是数控机床很重要的一个功能 在杂志上看 1刮过有关802DSL用异步子程序手动换刀的介绍 以 下介绍本文所述的西门子840D 系统采用异步子程序 实现在数控车床上手动换刀的功能 1数控车床刀架换刀工作原理 以卧式刀架为例 刀架转位必须先断开锁紧装置 然后才能给电动机供电 按选择的方向旋转 当编码 器前1工位的选通信号下降沿到达时 则预分度电磁 铁立即供电 电磁铁得电后 等待预定位电磁铁插销插 入刀轴等分键槽内 回转被迫停止 预分度开关发出信 号 收到此信号后 电动机立即停止 经50m s暂停后 电动机反向旋转使刀架锁紧定位 刀架锁紧定位后 龟努龛糍等 z 丹j 锁紧开关发出信号 该信号立即使电动机停止 锁紧电 磁铁通电 此时系统进行位置检测 发出允许刀架进 行切削加工的指令 2数控车床刀架换刀的方式 数控车床一般使用的刀架立式有4和6工位的 卧式有8和12工位的等几种 直接安装在车床的横向 滑板上 换刀分自动换刀和手动换刀两种 自动换刀 是在自动方式下 根据程序编制的T代码 进行选刀 这个过程通过PLC程序控制 进行刀具自动变换 系 统可以辨认当前刀号 多工位刀架还可实现就近选刀 的功能 而手动换刀是在手动方式下 按一下操作面板 上的按键 刀架自动转动一个刀位 刀架能完成换刀的 过程而且可以锁紧 但是系统不知道当前刀号 在工件 加工对刀时还要在自动方式下输人刀号再执行一次换 刀程序 如果不注意 往往出现将刀对错 造成刀具和 工件的报废 3 用异步子程序进行手动换刀的优点 由于西门子840D 系统具有异步子程序功能 这 样就给我们处理于动换刀带来了极大的方便 可以用 异步子程序功能在PLC 中调用自动换刀的程序 实现 了在手动方式下实现自动换刀 而且数控系统能反映 出当前刀具的位置 从而使自动换刀程序和手动换刀 程序互不干涉 给操作者也带来1r便 可操作性强 155 当然840D 系统异步子程序的功能是有很多用途的 此处只是其中使用的一个例子 4激活异步子程序功能 在编制手动换刀程序之前 必须先要设定异步子 程序功能 激活异步子程序 A SuP 选项 需要设置 以下系统参数 1 M D l 0702 13在任何情况下A SuP也连续 执行 2 M D l l 602 7设置A SuP启动执行的条件 3 M D l l 604 2定义大于该优先级的中断程序 4 M D l l612 lA SUP编辑保护级别 上述参数定义之后 还需要在PL C程序中对 A SU P进行处理 在O B l 00子程序中修改FBl的参数 N CK om m TRU E 建立一个与FB4功能块有关的D B块 如DB 300 在此功能块后带一个背景数据块DB 301 在DB 301中 建立异步子程序的目录路径和异步子程序名称 显示 界面如图1 图2所示 i 一 u l 一 一 一 一 一 1 一1 一 J I l 一 一 1 穗 一 m lm I 1 j r E一一 u 4 啊 o 4 一 t 盎凇函岛蕊 曩疆斟磊豇i 一广广 图1D B 300块的建立 D 1 U l t n rIP Ul q舡 血 ll n H 1 一日x D 盛暑 q鲁 P r 口叠 甜血固竹 fmI 11蚋住 i t 如d l o 正I 朝韵口打 吣 剑sT 1 1mIm 32 一N cus M R 喇 T i 1sTRrm 32 N一 U P s P r Oll目t 目H 日 一 I 厂卜F不了 爵i 1二Ini 3cm 一 f d n 5 P r tIr l to tH l p 口 f n 图2背景数据块D B301块的建立 例如异步子程序名称为 一N AsUP SPF 路径为 一N cU s D IR 表明在用户子程序目录下建立 A SUP这个子程序 D B 300和D B 301这两个功能块建立后可以编写 PLC程序如下 A Q O 3 手动式 156 A Q 1 2 参考点方式 FP M160 O上升沿触发 SM160 0 执行选择程序 AM160 2 如果完成 RM160 O 复位启动信号 AI3 7 手动复位 AM160 1 有错误信号 R M 160 O 复位启动信号 RM160 1 复位错误信号 cA LLFB4 D B 300 FB4 PI SERV 选择程序 ReqI M 160 O 启动信号 系统启动以后将中断 和FB 4做个链接 PI Ser vice PI A SUP PI A SU P P D Bl 6 D B X l 8 0 中断定义 执行A SuP uni t l通道号 Addrl P D B 301 D Bx0 OBY l E34D B 30l 的sTA l U 位 路 径名称 A ddr 2 P D B 301 D Bx34 OBY T E34D B 30l 的STA Tl 位 子程序名称 A ddr 3 A dd一 W V arl W 16 11 W Var2 W 16 l W V a r3 W V al 4 W V a r5 W V al 6 W V ar7 W ral 8 W V al 9 W V ar l O E肿r M 160 1 D one M 160 2 St at e M W l 62 CA L LFC9 Star t M 160 3 C h N o l IntN o 1 A ct i v M 160 4 D one M 160 5 En 0r M 160 6 St a rt Er r M 160 7 Ref M W l 64 AI6 6 A Q O 3 A NM160 4 SM160 3 AI3 7 A 0M 160 6 0M160 7 中断号 优先权 错误信号 完成信号 如果有错误 此处有错误代码 chm n ssubpm gm s 通道号 中断号 等于l 时A suP激活 等于l时A SU P完成 错误信号 用户自定义手动换刀键 手动方式 无完成信号 置位开始 手动复位 有错误信号 龟兮糍辫 i ul z平勇 朋 RM160 3 RM 160 4 RM160 5 复位开始信号 复位激活信号 复位完成信号 FB4和FC9界面如图3 图4所示 图3FB4程序块得调用 图4Fc9异步子程序的调用 在系统上电后 立即触发FB 4功能块 在手动方 式下 按一下操作面板上的自定义键 立即调用FC9 启动异步子程序 执行手动换刀程序 以上为ASUP子程序的PLC 处理程序 还需要在 N C程序的用户子程序中 编写四工位刀架手动换刀的 程序 程序如下 一N ASU P SPF PATH 一N CU S DIR N 10R10 PJ oO LN 0 将当前刀号读入R10 N 20R 10 R l O l 将当前刀号加l N 30T R 10 将R 10的刀号传送到T 执行T代码 N 40l FR 10 4C01旧FLL R104 R l O 清零 N 60LL M 30 N 70M 17 5结语 利用西门子840D系统的异步子程序功能实现数 控机床的手动换刀 解决了自动换刀和手动换刀PLc 程序相互干涉问题 简化了PLC程序 提高了机床的 可靠性 当然840D 系统的功能很强 异步子程序可 以用在很多方面 此处只是很简单的应用 参考文献 1 s IEM EN s sIM A TICS7 300 m arIua l pm gr am m ing w i IhsTEP7V 5 1 z 2004 2 sIEM EN s si num eri k840DHM I 高级操作手册 z 2004 3 sl EM EN S si num erj k840D配置手册 z 2004 4 sIEM EN s si num eri k840Dsim od ve611D调整表 z 2004 5 sI EM E N s D escr i pt i on ofFunct i onB asi cM achi nesi num er ik8l O D 840D 8l o z 2004 作者 张宝生 男 1970年生 工程师 主要从事数 控机床电气调试和服务工作 编辑孙德茂 收稿日期 2011一ll 18 文章编号 120945 如果您想发表对本文的看法 请将文章编号填入读者意见调查表中的相应位置 上接第136页 机床的加工范围 满足了中 小批量的孔内槽及端面工 艺加工要求 而且在大量生产中 装置用于专用机床上 也有较大的优势 大大地降低了专用机床结构的复杂 性 减少了制造投资 增加了生产的 柔性化 本文设计的两类装置体现了针对性强 结构特点 突出 在实际生产应用中得到了很好的验证 提高了加 工效率 降低了生产成本 有较强的实用性与很好的经 济效果 参考文献 f1 上海市金属切削技术协会 金属切削手册 M 上海 上海科学技术 固裂拨僭 u