摘要：本文介紹了SINUMERIK 840D數據交換功能在工作臺交換中的應用，闡述了實現工作臺交換的方法和程序。
關鍵詞：數據接口；工作臺交換；840D
概述
西門子840D數控系統主要接口信號有NC與PLC通訊接口信號、手持單元接口信號、控制面板接口信號。NC與PLC通訊接口信號主要完成NC與PLC之間的數據交換，其接口信號傳輸有兩種方式：從NC到PLC和從PLC到NC。
西門子已經定義的接口信號見表1。
表1 接口信號數據塊分配表
本文中工作臺交換主要用到NCK接口信號和NC通道接口信號。
1.工作臺交換部分主要部件如下：
工作臺：共有兩個工作臺，用于交換和承載工件；
鼠牙盤：用于工作臺分度；
托盤：用于工作臺的托舉和交換；
液壓油缸及電磁閥：工作臺的提升、分度及交換動作執行機構；
止動環：用于工作臺分度和交換功能轉換，是作為分度和交換的中介環節；
接近開關：用于各種位置檢測，主要有工作臺分度位檢測、工作臺交換位檢測、工作臺下降位檢測、止動環到交換位檢測、止動環到分度位檢測、工作臺零度位檢測、鼠牙嚙和到位檢測、工作臺可下降檢測、限位托盤提升到位檢測、托盤下降到位檢測、托盤左旋到位檢測、托盤右旋到位檢測。所有接近開關的狀態通過PLC讀取。
2．控制流程：
在工作臺交換過程中，通過M指令控制電磁閥的開關，通過NC與PLC的通訊接口判定交換中各個過程的狀態。
用到的NC與PLC通訊接口數據見表2。
表2 NC與PLC通訊接口數據表
其控制流程圖見圖1。
圖1 工作臺交換控制流程圖
在交換過程中用到的M指令見表3。
表3 M指令接口表
根據工作臺交換控制流程圖編寫NC程序如下：
;%N_MAIN_MPF
N00 IF $A_IN[9]==1 GOTO N02 ；工件夾緊完成允許交換
N01 GOTO N130
N02 $A_OUT[9]=0 ；交換完成
N03 IF $A_IN[17]==1 GOTO N08 ；Z軸回到可交換位置
N04 GOTO N05
N05 G500G1G90Z=-38F100
N06 IF $A_IN[17]==1 GOTO N08 ；Z軸回到可交換位置
N07 GOTO N130
N08 IF $A_IN[10]==1 GOTO N10 ；工作臺在工作位置
N09 GOTO N130
N10 IF $A_IN[22]==1 GOTO N44 ；B軸在0位
N11 GOTO N12
N12 M64 ；止動環到分度位閥
N13 IF $A_IN[11]==1 GOTO N15 ；止動環在分度位
N14 GOTO N13
N15 G4F0.5
N21 M61 ；工作臺提升
N22 IF $A_IN[12]==1 GOTO N24 ；工作臺提升到分度位
N23 GOTO N22
N24 G4F0.5
N31 G500G1G90B0F100
N32 IF $A_IN[13]==1 GOTO N41 ；工作臺在分度位和零位可下降
N33 GOTO N32
N41 M62 ；工作臺下降
N42 IF $A_IN[14]==1 GOTO N44 ；工作臺在下降分度位
N43 GOTO N42
N44 G4F0.5
N51 M63 ；止動環到交換位閥
N52 IF $A_IN[15]==1 GOTO N54 ；工作臺在下降交換位
N53 GOTO N52
N54 G4F0.5
N61 M61 ；工作臺提升
N62 IF $A_IN[16]==1 GOTO N64 ；工作臺提升到交換位
N63 GOTO N62
N64 G4F0.5
N71 G500G1G90B15F100
N72 G4F0.5
N73 M65 ；大托盤提升
N74 IF $A_IN[18]==1 GOTO N76 ；大托盤提升到位
N75 GOTO N74
N76 G4F0.5
N81 IF $A_IN[19]==1 GOTO N83 ；大托盤左旋到位
N82 GOTO N91
N83 M68 ；大托盤右旋閥
N84 IF $A_IN[20]==1 GOTO N96 ；大托盤右旋到位
N85 GOTO N84
N91 IF $A_IN[20]==s1 GOTO N93 ；大托盤右旋到位
N92 GOTO N81
N93 M67 ；大托盤左旋閥
N94 IF $A_IN[19]==1 GOTO N96 ；大托盤左旋到位
N95 GOTO N94
N96 G4F1
N101 M66 ；大托盤下降
N102 IF $A_IN[21]==1 GOTO N104 ；大托盤下降到位
N103 GOTO N102
N104 G4F0.5
N111 G500G1G90B0F100
N112 G4F0.5
N113 M62 ；工作臺下降
N114 IF $A_IN[15]==1 GOTO N116 ；工作臺在下降交換位
N115 GOTO N114
N116 G4F0.5
N121 M64 ；止動環到分度位閥
N122 IF $A_IN[11]==1 GOTO N124 ；止動環在分度位
N123 GOTO N122
N124 G4F0.5
N125 $A_OUT[9]=1 ；交換完成
N130 M30
3.優化應用
以上NC程序需要在西門子840D NC程序下選擇才能運行，由于在機床加工過程中工作臺交換比較頻繁，為方便操作者操作，將M指令與NC程序進行鏈接，操作者每次只需運行M指令即可調用NC程序，這樣就縮短操作者的操作時間，也防止操作者誤選加工程序造成事故。具體方法如下:
將NC程序命名為SUB_M51，更改NC參數。
MD10715=51
MD10716=“SUB_M51”
在西門子840D MDI編輯模式下運行M51，即可進行工作臺交換。
結論：
利用西門子840D數控系統的NC和PLC數據交換功能對工作臺交換進行控制，方便編制NC程序，提高交換效率，最終滿足機床的控制要求。
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