摘要：本文介绍了SINUMERIK 840D数据交换功能在工作台交换中的应用，阐述了实现工作台交换的方法和程序。
  
      关键词：数据接口；工作台交换；840D

       概述
   
      西门子840D数控系统主要接口信号有NC与PLC通讯接口信号、手持单元接口信号、控制面板接口信号。NC与PLC通讯接口信号主要完成NC与PLC之间的数据交换，其接口信号传输有两种方式：从NC到PLC和从PLC到NC。
   
      西门子已经定义的接口信号见表1。
   
      表1  接口信号数据块分配表

      本文中工作台交换主要用到NCK接口信号和NC通道接口信号。
 
 
      1.工作台交换部分主要部件如下：

    
      工作台：共有两个工作台，用于交换和承载工件；

      鼠牙盘：用于工作台分度；
      托盘：用于工作台的托举和交换；
      液压油缸及电磁阀：工作台的提升、分度及交换动作执行机构；
      止动环：用于工作台分度和交换功能转换，是作为分度和交换的中介环节；
      接近开关：用于各种位置检测，主要有工作台分度位检测、工作台交换位检测、工作台下降位检测、止动环到交换位检测、止动环到分度位检测、工作台零度位检测、鼠牙啮和到位检测、工作台可下降检测、限位托盘提升到位检测、托盘下降到位检测、托盘左旋到位检测、托盘右旋到位检测。所有接近开关的状态通过PLC读取。

      2．控制流程：

      其控制流程图见图1。

                                          图1  工作台交换控制流程图

      在交换过程中用到的M指令见表3。

    
      表3  M指令接口表

      根据工作台交换控制流程图编写NC程序如下：
 
;%N_MAIN_MPF
N00 IF $A_IN[9]==1 GOTO N02     ；工件夹紧完成允许交换
N01 GOTO N130
N02 $A_OUT[9]=0                 ；交换完成
N03 IF $A_IN[17]==1 GOTO N08     ；Z轴回到可交换位置
N04 GOTO N05
N05 G500G1G90Z=-38F100
N06 IF $A_IN[17]==1 GOTO N08     ；Z轴回到可交换位置
N07 GOTO N130
N08 IF $A_IN[10]==1 GOTO N10     ；工作台在工作位置
N09 GOTO N130
N10 IF $A_IN[22]==1 GOTO N44     ；B轴在0位
N11 GOTO N12
N12 M64                          ；止动环到分度位阀
N13 IF $A_IN[11]==1 GOTO N15     ；止动环在分度位
N14 GOTO N13
N15 G4F0.5
N21 M61                          ；工作台提升
N22 IF $A_IN[12]==1 GOTO N24     ；工作台提升到分度位
N23 GOTO N22
N24 G4F0.5
N31 G500G1G90B0F100
N32 IF $A_IN[13]==1 GOTO N41     ；工作台在分度位和零位可下降
N33 GOTO N32
N41 M62                          ；工作台下降
N42 IF $A_IN[14]==1 GOTO N44     ；工作台在下降分度位
N43 GOTO N42
N44 G4F0.5
N51 M63                          ；止动环到交换位阀
N52 IF $A_IN[15]==1 GOTO N54     ；工作台在下降交换位
N53 GOTO N52
N54 G4F0.5
N61 M61                          ；工作台提升
N62 IF $A_IN[16]==1 GOTO N64     ；工作台提升到交换位
N63 GOTO N62
N64 G4F0.5
N71 G500G1G90B15F100
N72 G4F0.5
N73 M65                          ；大托盘提升
N74 IF $A_IN[18]==1 GOTO N76     ；大托盘提升到位
N75 GOTO N74
N76 G4F0.5
N81 IF $A_IN[19]==1 GOTO N83     ；大托盘左旋到位
N82 GOTO N91
N83 M68                          ；大托盘右旋阀
N84 IF $A_IN[20]==1 GOTO N96     ；大托盘右旋到位
N85 GOTO N84
N91 IF $A_IN[20]==s1 GOTO N93    ；大托盘右旋到位
N92 GOTO N81
N93 M67                          ；大托盘左旋阀
N94 IF $A_IN[19]==1 GOTO N96     ；大托盘左旋到位
N95 GOTO N94
N96 G4F1
N101 M66                         ；大托盘下降
N102 IF $A_IN[21]==1 GOTO N104   ；大托盘下降到位
N103 GOTO N102
N104 G4F0.5
N111 G500G1G90B0F100
N112 G4F0.5
N113 M62                          ；工作台下降
N114 IF $A_IN[15]==1 GOTO N116    ；工作台在下降交换位
N115 GOTO N114
N116 G4F0.5
N121 M64                          ；止动环到分度位阀
N122 IF $A_IN[11]==1 GOTO N124    ；止动环在分度位
N123 GOTO N122
N124 G4F0.5
N125 $A_OUT[9]=1                  ；交换完成
N130 M30

      3.优化应用

      以上NC程序需要在西门子840D NC程序下选择才能运行，由于在机床加工过程中工作台交换比较频繁，为方便操作者操作，将M指令与NC程序进行链接，操作者每次只需运行M指令即可调用NC程序，这样就缩短操作者的操作时间，也防止操作者误选加工程序造成事故。具体方法如下:
 
 
     将NC程序命名为SUB_M51，更改NC参数。
   
      MD10715=51
      MD10716=“SUB_M51”
 
      在西门子840D MDI编辑模式下运行M51，即可进行工作台交换。

      结论：

      利用西门子840D数控系统的NC和PLC数据交换功能对工作台交换进行控制，方便编制NC程序，提高交换效率，最终满足机床的控制要求。