0 引言

　　數(shù)控系統(tǒng)是決定數(shù)控機床功能、性能和使用可靠性的核心部件。PLC作為數(shù)控系統(tǒng)的重要組成部分，對機床動作的可靠執(zhí)行起著至關(guān)重要的作用。

1 SIMATIC S7系列PLC簡介

　　西門子的SIMATIC S7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(yīng)用程序的微型可編程邏輯控制器。SINUMERIK 802系列中、低檔數(shù)控系統(tǒng)中的PLC控制器就是基于此種類型。它設(shè)計緊湊、價格低廉、功能指令集豐富；S7—300／S7—400是模塊化結(jié)構(gòu)的PLC，SINUMERIK 810D／840D系列中、高檔數(shù)控系統(tǒng)中的PLC控制器就是基于此兩種類型。它們具有高速的計算能力，完整的指令集，簡便的系統(tǒng)連接，無限的插入模塊組態(tài)使系統(tǒng)組態(tài)處理更加方便。

2 西門子PLC編程軟件簡介

　　STEP 7是一種用于對西門子PLc進行組態(tài)和編程的專用集成軟件包。酒P 7軟件包有STEP 7 Micro／DOS、STEP 7 Micro／WIN32、STEP7 Ute、STEP7Basis、srI'EP 7 Professional Edition等各種版本。STEP 7 Micm／WIN32軟件3.0以上版本是基于而windows的應(yīng)用軟件，它可以方便地對S7—200 CPU進行編程、下載和監(jiān)控等操作。STEP 7 Pmfessional Edition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(tài)，具有硬件配置、參數(shù)設(shè)置、通信組態(tài)、編程、測試、啟動、維護、文件建檔、運行、診斷等功能。它是用SIMATIC管理器中項目來管理一個自動化系統(tǒng)的硬件和軟件。

3 西門子數(shù)控系統(tǒng)PLC應(yīng)用

　　我公司是以生產(chǎn)數(shù)控車床為主的專業(yè)生產(chǎn)廠家。主要有經(jīng)濟型數(shù)控車床、全功能數(shù)控車床、數(shù)控銑、數(shù)控加工中心等產(chǎn)品。以下僅以全功能數(shù)控車床所配液壓卡盤要求電磁閥具有斷電保持特性控制為例，介紹西門子編程軟件的特點。

　　3.1 在802系列系統(tǒng)上實現(xiàn)電磁閥控制功能

　　SINUMERIK 802系列的數(shù)控系統(tǒng)PLC編程，通常采用系統(tǒng)自身具有的可保持數(shù)據(jù)區(qū)V14000XXX區(qū)域中相應(yīng)的PLC接口地址。這些地址中的數(shù)據(jù)不但可讀／可寫，而且還具備位／字節(jié)／字／雙字四種類型，使用起來極其靈活方便。編程時，我們把控制卡盤輸出動作的中間繼電器指令送入變量V14000XXX任意指定地址中，再將該地址信號常開觸點直接輸出到系統(tǒng)I／O接口對應(yīng)的液壓電磁閥動作線圈，這樣系統(tǒng)在斷、上電后就會保持當(dāng)前I／O口的輸出狀態(tài)，從而達到卡盤控制的目的。其相應(yīng)的PLC處理過程如圖1所示：

圖1 SINUMERIK 802液壓卡盤控制梯形圖

　　圖1梯形圖中：M4．5為控制卡盤動作條件；M110.4為控制卡盤夾緊動作的中間繼電器觸點；M110.3為控制卡盤放松動作的中間繼電器觸點；V14000002.5，V14000002.6為存入當(dāng)前指令狀態(tài)的變量地址；Q0.6，Q0.7為自定義的I／O口液壓電磁閥動作的接口地址。

　3.2 在810D、840D系統(tǒng)上實現(xiàn)電磁閥控制功能

　　對于西門子SINUMERIK 810D、840D系統(tǒng)，雖然系統(tǒng)本身沒有像SINUMERIK 802系統(tǒng)那樣具有專門的可保持數(shù)據(jù)區(qū)的PLC接口地址，但我們可以利用铘P 7編程軟件允許用戶構(gòu)造自己程序，在SIMATIC s7用戶程序內(nèi)可使用多種類型塊的強大功能特點，通過SIMATC S7 CPU中的共享數(shù)據(jù)塊(DB)來達到目的。

　　SIMATIC S7 CPU中的數(shù)據(jù)塊(DB)不但是用來分類存儲用戶程序運行所需的大量數(shù)據(jù)或變量值，它同時也是用來實現(xiàn)各邏輯塊之間的數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)傳遞和共享數(shù)據(jù)的重要途徑。與OB(組織塊)、FB(功能塊)、SFB(系統(tǒng)功能塊)、FC(功能)和SFC(系統(tǒng)功能)這些邏輯塊不同，在DB數(shù)據(jù)塊中只有變量聲明部分，沒有STEP7程序指令部分。各種塊的關(guān)系如圖2。在編程時，首先用娜P 7開發(fā)軟件包定義一個共享數(shù)據(jù)塊(例如DB80)，其定義內(nèi)容包括數(shù)據(jù)塊號及塊中變量(包括變量符號名、數(shù)據(jù)類型以及初始值等)。如圖3，將它作為用戶程序的一部分下載到系統(tǒng)SIMATIC S7 CPU中。

圖2各種塊的關(guān)系

圖3 DB80數(shù)據(jù)塊定義實例圖

　　最后在與控制卡盤相關(guān)的功能(FC66)塊中編入存儲卡盤動作狀態(tài)的DB80塊地址，從而實現(xiàn)整個動作的控制過程?？刂七^程如圖4所示。

　　圖4梯形圖中：M138.1為控制卡盤動作條件；M163.6為控制卡盤夾緊動作的中間繼電器觸點；M163.7為控制卡盤放松動作的中間繼電器觸點；DB80.DBx0.0，DB80.DBx0.1為存入當(dāng)前指令狀態(tài)的變量地址；Q44.3，Q44.4為自定義的I／O口液壓電磁閥動作的接口地址。

圖4 SINUMERIK 810D液壓卡盤控制梯形圖

4 結(jié)束語

　　西門子PLC各種編程軟件，以其強大功能，方便的使用，靈活的組態(tài)，被廣泛應(yīng)用于數(shù)控機床、紡織機械、包裝機械、通用機械、控制系統(tǒng)、電器制造工業(yè)等相關(guān)諸多領(lǐng)域。本文探討和展示的只是西門子編程軟件在數(shù)控車床方面的實例應(yīng)用，該方法可同時適用于以上各相關(guān)領(lǐng)域?qū)嶋H應(yīng)用和研究。