胡娟
(神東煤炭集團設備維修中心,陜西 榆林 719315)
數控系統是非常關鍵的系統,對于數控機床的功能、性能以及使用的可靠性等進行控制,PLC是數控系統中重要的組成部分,對于機床的控制與執行具有重要作用。因此要對編程軟件在數控車床上的應用進行探討。
西門子的SIMATICS7系列PLC是目前市場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。S7-200系列是一組可以控制多個自動化應用程序的微型可編程邏輯控制器。SINUMERIK802系列中、低檔數控系統中的PLC控制器就是在此種類型上產生的。它設計緊湊、價格低廉、功能指令集豐富;S7-300/S7-400是模塊化結構的PLC,SINUMERIK810D/840D系列中、高檔數控系統中的PLC控制器就是基于此兩種類型。它們的計算能力非常強,計算快速準確,指令集更加全面完整,系統連接簡單快捷,無限的插入模塊組態使系統組態處理更加方便。
STEP7是一種用于對西門子PLC進行組態和編程的專用集成軟件包。STEP7軟件包有STEP7Mi-cro/DOS、STEP7Micro/WIN32、STEP7Lite、STEP7Basis、STEP7ProfessionalEdition等各種版本。STEP7Micro/WIN32軟件3.0以上版本是基于win-dows的應用軟件,它可以方便地對S7-200CPU進行編程、下載和監控等操作。STEP7ProfessionalEdition是STEP7功能最強的編程軟件,適用于S7-300/S7-400、M7-300/M7-400以及C7系列PLC編程與組態,具有硬件配置、參數設置、通信組態、編程、測試、啟動、維護、文件建檔、運行、診斷等功能。它是用SI-MATIC管理器中項目來管理一個自動化系統的硬件和軟件。
基于西門子PLC數控機床系統,數控機床電氣控制時機床控制過程中最核心的部分,不同的控制方式影響著系統的運行速度,因此對于機床的運行效率非常重要的作用。控制系統工作目標可以高效的完成工作,使用西門子PLC數控機床是要對系統的性價比、運行的效率和速度以及控制的精確度進行分析。使用西門子PLC電氣系統,一般由控制系統、電機、傳感器等部件構成完整的電氣控制系統。全閉環控制方式是常見的控制方式,相對于開環控制,閉環控制的數據功能處理能力更加快捷,提高了可靠性。
西門子PLC數控機床電氣控制部分有電源模塊、電機模塊、運動控制器等方面構成,電源模塊時可調電源、也就是輸出的電流值進行調節??梢灾苯优c運動控制器連接起來。不可調電源是電流值固定,不能與運動控制器直接連接。運動控制器四PLC的核心,其邏輯控制能力直接影響控制系統的效果。
電氣控制系統穩定性對于數控機床的穩定起到了重要的作用,運動控制器是整個控制系統中非常關鍵的組成部分,運動控制器是否具有抗干擾能力是對遠東控制器檢驗的標準。在數控機床使用現場的電磁干擾是非常常見的,因此對于生產環境以及工作條件比較惡劣的情況,電磁干擾嚴重,會對控制系統的正常工作造成影響。傳感器使用接線應該有意識的選擇使用具有很強的屏蔽能力的雙絞線。
西門子數控機床電氣控制系統是數控機床正常工作的核心系統,只有電氣控制系統設計和建設合理,數控機床才能正常的工作和運行。因此對數控機床的軟件合理設計非常重要,通過轉換和運動控制正確識別,并且相應的控制操作,完成工作臺位置的調整,需要經過于東控制器的處理。
對于西門子SINUMERIK810D、840D系統,雖然系統本身沒有像SINUMERIK802系統那樣具有專門的可保持數據區的PLC接口地址,但我們可以利用STEP7編程軟件允許用戶構造自己程序,在SIMATICS7用戶程序內可使用多種類型塊的強大功能特點,通過SI-MATICS7CPU中的共享數據塊(DB)來達到目的。SIMATICS7CPU中的數據塊(DB)不但是用來分類存儲用戶程序運行所需的大量數據或變量值,它同時也是用來實現各邏輯塊之間的數據交換、數據傳遞和共享數據的重要途徑[3]。與OB(組織塊)、FB(功能塊)、SFB(系統功能塊)、FC(功能)和SFC(系統功能)這些邏輯塊不同,在DB數據塊中只有變量聲明部分,沒有STEP7程序指令部分。各種塊的關系如圖1。
綜上所述,西門子PLC各種編程軟件,因為軟件功能眾多并且符合實際的需求,在使用時更加方便快捷,具有優勢,組態更加靈活,因此得到了廣泛應用,運用到數控機床、紡織機械、包裝機械、通用機械等等機械設備中,在眾多領域都有應用價值。本文從西門子編程軟件進行分析和展示,以及在實際這種的應用,這種應用分析方式在其他編程軟件中也是非常適用的。