發(fā)那科、西門子、華中三類數(shù)控系統(tǒng)PLC程序的特點(diǎn)及應(yīng)用

摘 要：文章著重闡述了發(fā)那科、西門子、華中三種不同類型的數(shù)控系統(tǒng)，在PLC編程中各自的特點(diǎn)、區(qū)別及部分應(yīng)用舉例。

關(guān)鍵詞：數(shù)控系統(tǒng)；PLC程序；特點(diǎn)

隨著數(shù)控設(shè)備的普及，無(wú)論是從事數(shù)控設(shè)備的制造還是數(shù)控設(shè)備維修的專業(yè)人員，對(duì)PLC控制程序的特點(diǎn)和應(yīng)用都需要熟練的掌握。在這里，我們對(duì)國(guó)內(nèi)目前常用的發(fā)那科0i、西門子802D、華中08軟件三種數(shù)控系統(tǒng)，在PLC編程中各自的特點(diǎn)、區(qū)別及應(yīng)用，作一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹。

1 三種數(shù)控系統(tǒng)PLC指令的特點(diǎn)

PLC編程常用的位操作、定時(shí)、計(jì)數(shù)、比較、運(yùn)算、傳送、賦值、跳轉(zhuǎn)等指令在三種系統(tǒng)中的作用及功能都大致相同。而發(fā)那科和華中08軟件系統(tǒng)，為了便于機(jī)床PLC編程簡(jiǎn)化，增加了不少的功能指令。比如說(shuō)發(fā)那科和華中系統(tǒng)中就提供了專門為刀庫(kù)或刀架選刀控制的ROT旋轉(zhuǎn)功能指令，在PLC程序中，運(yùn)用ROT功能指令，就很方便地實(shí)現(xiàn)捷徑選刀功能，相比西門子系統(tǒng)編寫的捷徑選刀判斷程序簡(jiǎn)化了許多。另外，在發(fā)那科系統(tǒng)中，還應(yīng)用了PMC與CNC之間讀、寫窗口數(shù)據(jù)的讀寫指令WINDR（W），PMC不僅能很方便地讀取CNC的一些信息（如當(dāng)前日期），而且可通過(guò)PMC向CNC寫入更多的窗口信息（如參數(shù)、宏變量等）。

應(yīng)用舉例：發(fā)那科0i系統(tǒng)，通過(guò)編寫PLC程序讀取系統(tǒng)當(dāng)前的時(shí)間。

其中D500為數(shù)據(jù)地址，它存放功能代碼。如果本程序要讀取當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間，則將D500寫入系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)間的功能代碼151，并在數(shù)據(jù)表中，將D500對(duì)應(yīng)的參數(shù)設(shè)為0，類型設(shè)為1，數(shù)據(jù)設(shè)為5，D510的對(duì)應(yīng)的參數(shù)設(shè)為0，類型設(shè)為1，數(shù)據(jù)設(shè)為100。當(dāng)ACT=1時(shí)，執(zhí)行WINDR功能后，數(shù)據(jù)表中的D510，D512，D514的數(shù)據(jù)將會(huì)分別更新為當(dāng)前系統(tǒng)的年份、月份和日期。

華中08軟件系統(tǒng)中的PLC指令基本上與發(fā)那科一致，只不過(guò)是功能指令比發(fā)那科少了許多。

2 三種數(shù)控系統(tǒng)PLC程序的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

西門子PLC程序分主程序、子程序塊，在主程序塊中編寫調(diào)用各子程序塊，在子程序中可采用局部變量進(jìn)行編程。而發(fā)那科和華中系統(tǒng)，將PLC程序劃分為第一級(jí)（優(yōu)先）和第二級(jí)優(yōu)先順序兩級(jí)程序，第一級(jí)優(yōu)先執(zhí)行，掃描時(shí)間比第二級(jí)短。一般要求第一級(jí)程序盡可能短，否則將延長(zhǎng)整個(gè)程序的執(zhí)行時(shí)間。特別是對(duì)于華中08軟件系統(tǒng)，在盡量縮短第一級(jí)程序的同時(shí)，應(yīng)將需要高速處理的信號(hào)和程序段必須放在第一級(jí)程序段進(jìn)行處理。比如機(jī)械手刀庫(kù)中機(jī)械手扣刀位、停止位等一些短暫信號(hào)的程序段，必須要放到第一級(jí)程序中，否則會(huì)引起誤動(dòng)作。

3 PLC程序?qū)代碼的處理

三種系統(tǒng)在PLC程序中對(duì)執(zhí)行M代碼的處理方式完全不同。西門子系統(tǒng)由于程序執(zhí)行M代碼時(shí)，對(duì)應(yīng)的PLC變量只保持一個(gè)PLC周期，如果在PLC程序中對(duì)執(zhí)行M代碼不作處理，運(yùn)行程序會(huì)在執(zhí)行M指令后，不管M代碼指定的動(dòng)作是否執(zhí)行，都將繼續(xù)往下執(zhí)行程序。所以，對(duì)于西門子系統(tǒng)PLC在接到執(zhí)行M指令時(shí)，必須對(duì)系統(tǒng)作一個(gè)進(jìn)給保持和禁止讀入處理，只有在M指令指定的動(dòng)作執(zhí)行完之后，才能取消進(jìn)給保持和禁止讀入，否則，程序會(huì)一直往下執(zhí)行。而對(duì)于發(fā)那科系統(tǒng)，M代碼的執(zhí)行，是通過(guò)PLC程序中的譯碼指令功能來(lái)獲得的，如果運(yùn)行程序執(zhí)行了M指令后，沒(méi)有從PMC中得到M指令完成信號(hào)（G4.3），程序會(huì)一直停在M指令上。所以PLC程序在處理M指令時(shí)，一定要在M指令指定的動(dòng)作完成后，向系統(tǒng)發(fā)出一個(gè)M指令完成信號(hào)（G4.3），告知系統(tǒng)M指令已經(jīng)完成，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)繼續(xù)往下執(zhí)行程序。對(duì)于華中08軟件系統(tǒng)，與發(fā)那科系統(tǒng)一樣，也需要得到一個(gè)M指令完成信號(hào)來(lái)結(jié)束執(zhí)行M指令，但這個(gè)完成信號(hào)不是由PLC程序給出，而是通過(guò)在系統(tǒng)畫面上填寫輔助功能表格的內(nèi)容來(lái)完成的。具體操作如下：系統(tǒng)設(shè)置——輔助功能，在這個(gè)畫面上的表格中，填寫M指令，在對(duì)應(yīng)的“等待信號(hào)”欄中填寫的信號(hào)地址就是M指令完成信號(hào)的地址。不需在PLC程序中作處理。

應(yīng)用舉例：西門子802D系統(tǒng)執(zhí)行M54（刀庫(kù)前進(jìn)）的程序

4 運(yùn)行程序與PLC信息的交流

數(shù)控設(shè)備中經(jīng)常需要加工程序或宏程序與PLC交換信息。比如換刀宏程序中，要讀主軸上是否有刀，即PLC中一個(gè)變量的狀態(tài)。發(fā)那科系統(tǒng)在處理類似問(wèn)題時(shí)，通常都是通過(guò)系統(tǒng)的變量來(lái)完成的。其中程序中使用的變量#1000-#1031（只讀）對(duì)應(yīng)PLC程序中的G54.0-G55.7，#1100-#1131（讀/寫）對(duì)應(yīng)PLC程序中的F54.0-F55.7。華中系統(tǒng)此功能與發(fā)那科系統(tǒng)基本一致。西門子系統(tǒng)除采用一些特定的系統(tǒng)變量外，在系統(tǒng)中還設(shè)立了一組公共存儲(chǔ)器變量V49000000-V490000512，它對(duì)應(yīng)于程序中的$A-DBB[0]-$A-DBB[512]的值。此外，還可通過(guò)程序中H（H1、H2、H3）值的變化，從PLC程序中讀出對(duì)應(yīng)變量的變化（V25000012.0-V25000012.2）。注意程序中每執(zhí)行一次H值的改變，對(duì)應(yīng)的PLC變量只保持一個(gè)PLC 周期。

應(yīng)用舉例：在西門子802D 系統(tǒng)PLC 程序中，ATC=1時(shí)，將值2賦值給VB49000010。

如果程序中執(zhí)行到“IF $A_DBB[11]= 2 GOTOB _W_ACK”這條指令時(shí)，會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到“_W_ACK”程序段。

5 結(jié)束語(yǔ)

PLC的強(qiáng)大功能，為我們編寫各種控制程序提供了保障。只要我們對(duì)PLC編程的特點(diǎn)、指令功能及應(yīng)用技巧等方面具備較為熟練的掌握，運(yùn)用起來(lái)就迎刃而解了。