802D在加工中心上的應用

PLC邏輯控制程序是數控機床電氣設計中至關重要的一環。選用西門子802D數控系統，基本上可以利用PLC子程序庫，可以較迅速地完成一個PLC應用程序。

SINUMERIK 802D數控系統可以廣泛應用于不同類型的機床。它具有系統集成程度高、模塊標準化、結構緊湊和性能價格比高等特點。系統可以直接利用西門子公司已經編制好的采用局域變量方法編制而成的模塊化PLC機床控制子程序庫，大大縮短了機床電氣控制的調試周期，也給機床制造商帶來了便利。

加工中心的PLC控制程序，尤其是隨機換刀(即系統對在交換刀具過程中只認刀具而不認刀套)控制程序是一個比較復雜的控制過程。必須要同時考慮的方面比較多，包括允許由于誤操作而不至于發生機床或人身傷害事故并能有一些必要的提示信息,還要考慮防止杜絕發生刀具交換不正確的亂刀現象,否則會發生由于刀具選錯而使加工工件報廢的可能。

去年，上海第三機床廠向內蒙一機提供了一臺立式加工中心。該加工中心選用了西門子802D數控系統，選用了臺灣德大制造的帶24把刀的凸輪式鏈式刀庫。

加工中心基本上利用了西門子公司提供的適用于802D數控系統的模塊化PLC子程序庫。模塊化PLC機床控制程序庫采用局域變量參數的方法編制而成的。其優點在于設計機床電氣控制前期不受輸入輸出地址的限制，可以比較靈活地定義輸入輸出地址。系統根據機床功能要求,靈活地選用了所需的PLC機床控制子程序,較順利地實現了對整機的PLC控制。尤其是較順利地實現鏈式刀庫隨機換刀的自動控制。刀庫隨機換刀的自動控制包括PLC程序和NC換刀子程序二部分。其基本原理是：

Txx代碼激活刀庫控制固定循環程序MGZ。MGZ根據編程刀具號計算出該刀具所在的刀套位置，并就近確定其旋轉的方向。位置和方向通過輔助功能H1(帶符號的符點數)送到PLC。由PLC程序控制刀庫按就近方向轉動到編程刀具所在的位置等待換刀。

M06啟動換刀固定循環程序TOOL。TOOL控制各坐標加入換刀位置，并啟動機械手換刀動作。換刀完成后，激活刷新刀具參數。

對該機床刀庫隨機換刀的自動控制而言，只有當執行完整個NC換刀子程序后才能算整個換刀過程結束，否則就很有可能出錯。比如在機械手剛交換好刀具的瞬間就按復位鍵或突發斷電而終止了程序執行，那么就很有可能會發生下次刀具交換不正確的亂刀現象。原因是上次NC換刀子程序中還未執行數據刷新指令，使刀具數據還保持著前一次的數據所致。

當臨時中斷加工程序后，再通過搜索功能從中斷的程序段開始執行，那是沒有問題的。但是，當通過搜索功能從中斷的程序段往后并又過了后一個T碼段才開始執行，那么就有可能會發生亂刀現象。因為上一個T碼在執行中斷前已經執行，PLC程序控制刀庫已按就近方向已將預選編程刀具轉到了所在的換刀位置等待換刀。此時，搜索到中斷的程序段往后的T碼就有可能被誤為已到位，也就有可能錯換了刀具。

該機已在用戶單位運行近一年了，數控系統還是比較穩定，PLC程序控制比較嚴密可靠。使用戶的使用率得到了充分的保證。