發那科、西門子、華中三類數控系統PLC程序的特點及應用

摘 要：文章著重闡述了發那科、西門子、華中三種不同類型的數控系統，在PLC編程中各自的特點、區別及部分應用舉例。

關鍵詞：數控系統；PLC程序；特點

隨著數控設備的普及，無論是從事數控設備的制造還是數控設備維修的專業人員，對PLC控制程序的特點和應用都需要熟練的掌握。在這里，我們對國內目前常用的發那科0i、西門子802D、華中08軟件三種數控系統，在PLC編程中各自的特點、區別及應用，作一個簡單的介紹。

1 三種數控系統PLC指令的特點

PLC編程常用的位操作、定時、計數、比較、運算、傳送、賦值、跳轉等指令在三種系統中的作用及功能都大致相同。而發那科和華中08軟件系統，為了便于機床PLC編程簡化，增加了不少的功能指令。比如說發那科和華中系統中就提供了專門為刀庫或刀架選刀控制的ROT旋轉功能指令，在PLC程序中，運用ROT功能指令，就很方便地實現捷徑選刀功能，相比西門子系統編寫的捷徑選刀判斷程序簡化了許多。另外，在發那科系統中，還應用了PMC與CNC之間讀、寫窗口數據的讀寫指令WINDR（W），PMC不僅能很方便地讀取CNC的一些信息（如當前日期），而且可通過PMC向CNC寫入更多的窗口信息（如參數、宏變量等）。

應用舉例：發那科0i系統，通過編寫PLC程序讀取系統當前的時間。

其中D500為數據地址，它存放功能代碼。如果本程序要讀取當前系統時間，則將D500寫入系統當前時間的功能代碼151，并在數據表中，將D500對應的參數設為0，類型設為1，數據設為5，D510的對應的參數設為0，類型設為1，數據設為100。當ACT=1時，執行WINDR功能后，數據表中的D510，D512，D514的數據將會分別更新為當前系統的年份、月份和日期。

華中08軟件系統中的PLC指令基本上與發那科一致，只不過是功能指令比發那科少了許多。

2 三種數控系統PLC程序的結構特點

西門子PLC程序分主程序、子程序塊，在主程序塊中編寫調用各子程序塊，在子程序中可采用局部變量進行編程。而發那科和華中系統，將PLC程序劃分為第一級（優先）和第二級優先順序兩級程序，第一級優先執行，掃描時間比第二級短。一般要求第一級程序盡可能短，否則將延長整個程序的執行時間。特別是對于華中08軟件系統，在盡量縮短第一級程序的同時，應將需要高速處理的信號和程序段必須放在第一級程序段進行處理。比如機械手刀庫中機械手扣刀位、停止位等一些短暫信號的程序段，必須要放到第一級程序中，否則會引起誤動作。

3 PLC程序對M代碼的處理

三種系統在PLC程序中對執行M代碼的處理方式完全不同。西門子系統由于程序執行M代碼時，對應的PLC變量只保持一個PLC周期，如果在PLC程序中對執行M代碼不作處理，運行程序會在執行M指令后，不管M代碼指定的動作是否執行，都將繼續往下執行程序。所以，對于西門子系統PLC在接到執行M指令時，必須對系統作一個進給保持和禁止讀入處理，只有在M指令指定的動作執行完之后，才能取消進給保持和禁止讀入，否則，程序會一直往下執行。而對于發那科系統，M代碼的執行，是通過PLC程序中的譯碼指令功能來獲得的，如果運行程序執行了M指令后，沒有從PMC中得到M指令完成信號（G4.3），程序會一直停在M指令上。所以PLC程序在處理M指令時，一定要在M指令指定的動作完成后，向系統發出一個M指令完成信號（G4.3），告知系統M指令已經完成，驅動系統繼續往下執行程序。對于華中08軟件系統，與發那科系統一樣，也需要得到一個M指令完成信號來結束執行M指令，但這個完成信號不是由PLC程序給出，而是通過在系統畫面上填寫輔助功能表格的內容來完成的。具體操作如下：系統設置——輔助功能，在這個畫面上的表格中，填寫M指令，在對應的“等待信號”欄中填寫的信號地址就是M指令完成信號的地址。不需在PLC程序中作處理。

應用舉例：西門子802D系統執行M54（刀庫前進）的程序

4 運行程序與PLC信息的交流

數控設備中經常需要加工程序或宏程序與PLC交換信息。比如換刀宏程序中，要讀主軸上是否有刀，即PLC中一個變量的狀態。發那科系統在處理類似問題時，通常都是通過系統的變量來完成的。其中程序中使用的變量#1000-#1031（只讀）對應PLC程序中的G54.0-G55.7，#1100-#1131（讀/寫）對應PLC程序中的F54.0-F55.7。華中系統此功能與發那科系統基本一致。西門子系統除采用一些特定的系統變量外，在系統中還設立了一組公共存儲器變量V49000000-V490000512，它對應于程序中的$A-DBB[0]-$A-DBB[512]的值。此外，還可通過程序中H（H1、H2、H3）值的變化，從PLC程序中讀出對應變量的變化（V25000012.0-V25000012.2）。注意程序中每執行一次H值的改變，對應的PLC變量只保持一個PLC 周期。

應用舉例：在西門子802D 系統PLC 程序中，ATC=1時，將值2賦值給VB49000010。

如果程序中執行到“IF $A_DBB[11]= 2 GOTOB _W_ACK”這條指令時，會自動跳轉到“_W_ACK”程序段。

5 結束語

PLC的強大功能，為我們編寫各種控制程序提供了保障。只要我們對PLC編程的特點、指令功能及應用技巧等方面具備較為熟練的掌握，運用起來就迎刃而解了。