西門子802D sl 的數(shù)控磨床對刀功能開發(fā)

韓永旺

(無錫機床股份有限公司，江蘇 無錫214161)

作為數(shù)控磨床的操作者要根據(jù)磨削效果調(diào)整磨削量、磨削速度等磨削工藝參數(shù)。在磨削前，操作者要將工件的磨削位置輸入到相應參數(shù)中，比如X 軸磨削位，Z 軸磨削位，一般方式為操作者將機床軸運動到工件磨削位，將機床坐標界面下對應各軸當前位置值記下，轉(zhuǎn)至參數(shù)界面，將記錄的數(shù)值輸入到機床廠家預定義的參數(shù)中，這樣，由于界面切換的操作，以及人工輸入的方式將造成使用上的不便以及數(shù)值錯誤會造成的撞車等危險。鑒于此，需要開發(fā)對刀功能。雖然各個數(shù)控磨床廠家配置的數(shù)控系統(tǒng)品牌型號不同，但相應的功能其作用相同，只是名稱區(qū)別。本文以西門子802D sl 數(shù)控系統(tǒng)為例介紹3 種對刀功能方案的開發(fā)。

1 對刀功能開發(fā)

方案1:PLC 讀取軸位置后送至相關位置參數(shù)。

802D sl 系統(tǒng)采用PLC 程序可以讀取機床坐標中的各個軸的位置。對應各軸的位置地址:

第一軸:VD57000000;第二軸:VD57010000;第三軸:VD57020000;第四軸:VD57030000;第五軸:VD57040000。

802D sl 系統(tǒng) 提供512 字節(jié)NC 與PLC 交換數(shù)據(jù)，PLC 定義接口地址對應公共存儲區(qū)V49000000.0～V49000512.7，可以按字節(jié)、字、長字對其讀取。

NC 亦定義了系統(tǒng)變量對應于此公共存儲區(qū)，NC程序中可以利用系統(tǒng)變量對該存儲器進行讀寫。系統(tǒng)變量為:$A_DBB［n］——字節(jié);$A_DBW［n］——字;$A_DBD［n］——長字;$A_DBR［n］——浮點數(shù)。其中n 表示地址偏移。

結(jié)合上述功能編輯PLC 程序，如圖1 所示。

用對刀按鈕觸發(fā)，將軸位置VD57000000 以MOV_R 形式傳遞到V49000000 中，在NC 磨削循環(huán)中可以將將系統(tǒng)變量$A_DBR［0］直接用于X 軸磨削位或賦值給其他變量。

NC 程序如下:

%_N_磨削循環(huán)_MPF

;$PATH=/_N_MPF_DIR

……….

MSG(“X 軸到磨削位”)

G90 G01 X= $A_DBR［0］F=2000

………

M30

方案2:采用異步子程序在NC 程序中將軸位置賦值給相關位置參數(shù)

西門子數(shù)控802D sl 可以使用異步子程序功能，即可以采用PLC 程序觸發(fā)一些NC 程序，這個操作不受操作模式的限制，也不受任何加工程序的限制，從而為磨床在非循環(huán)加工前對刀提供了條件，機床制造商可以在JOG 方式下觸發(fā)NC 程序?qū)⑤S位置賦值給相關位置參數(shù)(磨削循環(huán)中的變量R 參數(shù))。

具體步驟如下:

(1)將PLCASUP1.SPF 和PLCASUP2.SPF 兩個程序存放在CMA 機床制造商循環(huán)目錄。

兩個ASUP 子程序如下:

PLCASUP1.SPF

;PROC PLCASUP1 DISPLOF

MSG(“X 軸磨削位對刀有效”)

R0= $A_IW［X］ ;將X 軸當前位置賦值給R0

G04 F0.2

MSG(“”)

M17

PLCASUP2.SPF

;PROC PLCASUP2 DISPLOF

MSG(“Z 軸磨削位對刀有效”)

R1= $A_IW［Z］;將Z 軸當前位置賦值給R1

G04 F0.2

MSG(“”)

M17

(2)設置系統(tǒng)參數(shù)

MD19340 $ON_PROG_MASK=4

MD10702 $MN_IGNORE_SINGLEBLOCK_MASK=13

MD11604 $MN_ASUP_START_PRIO_LEVEL=2

MD20107 $MC_PROG_EVENT_IGN_INHIBIT=C

MD20109 $MC_PROG_EVENT_MASK_PROPERTIES=1

(3)PLC 進行初始化

ASUPS 初始化信號:

①VB12000001:送數(shù)值1:分配中斷程序PLCASUP1.SPF，其優(yōu)先級為1。送數(shù)值2:分配中斷程序PLCASUP2.SPF，其優(yōu)先級為2。

②V12000000.0:啟動。

③V12000000.1:寫變量。

④V12000000.2:PI 服務。

初始化梯形圖，如圖2 所示。

出錯時復位中斷請求梯形圖，如圖3 所示。

用10.0 觸發(fā)PLCASUP1.SPF 中斷程序，實現(xiàn)X軸磨削位對刀梯形圖，如圖4 所示。

用I0.2 觸發(fā)PLCASUP2.SPF 中斷程序，實現(xiàn)Z軸磨削位對刀梯形圖，如圖5 所示。

在上述操作后，通過按壓X 對刀按鈕I0.0 即可將X 軸位置送至R0，通過按壓Z 軸對刀按鈕I0.1 即可將Z 軸位置送至R1，在磨削循環(huán)中R0 和R1 可以直接用于編程。

磨削循環(huán)程序如下:

%_N_磨削循環(huán)_MPF

;$PATH=/_N_MPF_DIR

……….

MSG(“X 軸到磨削位”)

G90 G01 X=R0 F=2000

MSG(“Z 軸到磨削位”)

G90 G01 Z=R1 F=2000

………

M30

方案3:OEM 人機界面中處理系統(tǒng)變量將軸位置賦值給相關位置參數(shù)。

在用戶界面下采用軟鍵觸發(fā)OP 寫指令，如下:

＜softkey POSITION="1"＞

＜caption＞X 磨削位＜/caption＞

＜let name = "tmpVar3" type="INT"＞＜/let＞

＜MSGBOX text="確認對應關系后操作" caption=" 確認窗口"

retvalue="tmpVar3" type="BTN_OKCANCEL"/＞

＜IF＞

＜CONDITION＞"tmpVar3" !=0＜/CONDITION＞

＜THEN＞

＜op ＞ " nck/Channel/Parameter/R ［0］" = " nck/Channel/MachineAxis/actToolBasePos［u1，0］" ＜/op＞ //將X 軸位置寫入R0 參數(shù)中

＜op＞"tmpVar3"=0 ＜/op＞

＜/THEN＞

＜ELSE＞

＜/ELSE＞

＜/IF＞

＜/softkey＞

在用戶界面下操作者可以進行各個位置對刀操作，磨削循環(huán)中可以直接應用R 參數(shù)編程。對刀畫面如圖6 所示

2 結(jié)語

對比上述3 種方案，各有優(yōu)劣，方案1、2 中都采用了PLC 與NC 結(jié)合實現(xiàn)，編程工作量大，更新修改麻煩，方案3 只在人機界面中編程實現(xiàn)，對原PLC 和NC無任何影響，比較適合已有機床功能增加。人機界面的開發(fā)不僅局限在對刀操作，還有更多的功能可實現(xiàn)，對于提高機床品質(zhì)會有很多幫助，機床電氣設計人員可以將此作為開發(fā)重點。

［1］西門子公司. 西門子簡明調(diào)試手冊［Z］.