M指令在西門子系統中的編制和使用

■ 南京高速齒輪制造有限公司 （江蘇 211100） 趙紅淑

我們在數控系統（西門子）中大量使用M指令，比如M3是主軸正轉、M5主軸停轉等常規通用指令，也有制造商自己開發的某些特定功能或動作的M指令。特別是加工中心換刀程序中寫有多個M指令，每一步的動作都有特定的M代碼完成，并且有先后順序，出故障時還能停止，往往還伴有報警。那么這些M指令是怎么編寫的，在使用時又是如何做到條件檢測的，本文將就這一問題進行討論。

1. M0-M99動態M功能

在NC程序中M功能執行時（以840D系統為例），會觸發一個信號，該信號會傳送到PLC接口，通過840D的調試手冊可以查出該信號（DB2x.DBX294.0-DB2x.DBX206.3），而這些信號，在PLC中只存在一個掃描周期，所以一般會使用S指令，置位某個地址然后去驅動某個動作。

程序段如下（以通道1為例）：

N010 G0 X0 M10 //啟動冷卻指令M10

...

N080 M11 //當NC程序運行到此步時，M11關閉冷卻

在PLC程序中我們編寫如下程序：

A DB21.DBX195.2 //M10執行時在nck程序的通道1中編輯，激活一個PLC掃描周期

S Q0.0 //冷卻泵啟動（Q0.0為控制泵接觸器的輸出信號）

A DB21.DBX195.3 //M11執行時在nck程序的通道1中編輯，激活一個PLC掃描周期

R Q0.0 //冷卻泵停止

實際上我們很多M指令是“閉環”的，就是指令執行后還要檢測執行有沒到位信號或者壓力信號等，若不到位就無法執行下一步，一直停在該M指令處。這就需要PLC或者NC對指令進行處理了。

PLC的處理方法是在執行動作的同時將“讀入使能禁止”（DB21.DBX6.1）激活，同時檢測反饋信號，當反饋信號正常時再復位該“讀入使能禁止”，此時該M指令就完成“閉環”反饋，執行下一步了。如在某程序中有個松刀動作M20，要求松刀不到位時不能執行下一步，程序如下：

A DB21.DBX196.4 //M20執行時在nck程序的通道1中編輯，激活一個PLC掃描周期

S Q0.1 //驅動松刀電磁閥

S DB21.DBX6.1 //同時激活“讀入使能禁止”

A Q0.1

A I0.1 //檢測松刀到位信號

R DB21.DBX6.1 //到位后，復位該信號，NC程序繼續執行

除了用這種PLC程序做檢測外還可以結合NC的IF語句做判斷，這在加工中心的換刀程序中大量使用。如某龍門加工中心換刀程序中有段程序：

M93 //刀庫門開

_TT: _MM[0]=$A_DBB[80] //Y、Z軸運動條件：開門到位

IF _MM[0]==0 GOTOB _TT

G153 G01 G90 Y=$MA_FIX_POINT_POS[1,AX2] F=HIGHSPEED

G153 G01 G90 Z=$MA_FIX_POINT_POS[1,AX3] F=HIGHSPEED

程序中IF語句就是用來檢測開門信號的，如果不到位，Y、Z軸是不能運動的，否則有撞門風險，$A_DBB[80]主要是通過如圖1所示的PLC實現的。我們能夠清晰的看到以下的邏輯，執行M93后激活DB21.DBX205.5，從而通過M110.7激活開門的氣閥Q41.0（Network66），同時Network67在檢測信號，當開門信號到位，關門信號脫開時，把1傳送給DB91.DBB80。

再通過如圖2所示的PLC，用OB1調用FC21把DB91.DBB0開始的200個字節，都寫入$A_DBB[0]開始的200個字節里。這樣就實現了$A_DBB[80]能夠檢測開門信號有沒到位的功能了。

2. 靜態M功能

該M指令的接口信號地址類型和塊編號功能由OEM廠家自行定義，它和PLC地址沒有標準對應關系，如M99=125實現開門動作，PLC編寫如下：

A（

L 99L

DB21.DBW68 ==D）

//比較讀入的M靜態指令是不

M99

A（L 125 L DB21.DBD70==D）

//比較讀入的是不是125

A DB21.DBX58.0

S DBxx.DBXxx.x //確定了執行的M99=125后驅動某個地址

圖1

圖2

在NC通道執行時99被存入DB21.DBW68的地址中，該變量定義為整形變量。在執行時將125存入DB21.DBD70的地址中，該變量定義為實數變量。還有關鍵信號DB21.DBX58.0，該變量在M功能代碼改變時跳變，信號保持一個PLC周期，可以用它鎖存M功能代碼讀取瞬間的代碼數值，以保證存入數據不出錯。當NC讀入的程序段執行M99=125時激活最后的DBxx.DBXxx.x地址，然后通過這個地址可以做后續的邏輯編寫，比如驅動開門，再做開門信號的檢測等等。

以上為方便理解，只是簡單寫出了主要的原理和思路，真正運用時還需要考慮轉換數據類型等，部分比較值肯定用索引地址和間接指針尋址代入減少代碼使用，邏輯保護也要加強很多。

[1] 熊熙. 數控加工實訓教程 [M]. 北京：化學工業出版社，2003.

[2] 王愛玲，武文革，辛志杰，等.現代數控機床 [M]. 北京：國防工業出版社，2009.

[3] 邱言龍，李文菱. 數控機床維修技術 [M]. 北京：中國電力出版社，2014.