M指令在西門子系統(tǒng)中的編制和使用

■ 南京高速齒輪制造有限公司 （江蘇 211100） 趙紅淑

我們?cè)跀?shù)控系統(tǒng)（西門子）中大量使用M指令，比如M3是主軸正轉(zhuǎn)、M5主軸停轉(zhuǎn)等常規(guī)通用指令，也有制造商自己開發(fā)的某些特定功能或動(dòng)作的M指令。特別是加工中心換刀程序中寫有多個(gè)M指令，每一步的動(dòng)作都有特定的M代碼完成，并且有先后順序，出故障時(shí)還能停止，往往還伴有報(bào)警。那么這些M指令是怎么編寫的，在使用時(shí)又是如何做到條件檢測(cè)的，本文將就這一問題進(jìn)行討論。

1. M0-M99動(dòng)態(tài)M功能

在NC程序中M功能執(zhí)行時(shí)（以840D系統(tǒng)為例），會(huì)觸發(fā)一個(gè)信號(hào)，該信號(hào)會(huì)傳送到PLC接口，通過840D的調(diào)試手冊(cè)可以查出該信號(hào)（DB2x.DBX294.0-DB2x.DBX206.3），而這些信號(hào)，在PLC中只存在一個(gè)掃描周期，所以一般會(huì)使用S指令，置位某個(gè)地址然后去驅(qū)動(dòng)某個(gè)動(dòng)作。

程序段如下（以通道1為例）：

N010 G0 X0 M10 //啟動(dòng)冷卻指令M10

...

N080 M11 //當(dāng)NC程序運(yùn)行到此步時(shí)，M11關(guān)閉冷卻

在PLC程序中我們編寫如下程序：

A DB21.DBX195.2 //M10執(zhí)行時(shí)在nck程序的通道1中編輯，激活一個(gè)PLC掃描周期

S Q0.0 //冷卻泵啟動(dòng)（Q0.0為控制泵接觸器的輸出信號(hào)）

A DB21.DBX195.3 //M11執(zhí)行時(shí)在nck程序的通道1中編輯，激活一個(gè)PLC掃描周期

R Q0.0 //冷卻泵停止

實(shí)際上我們很多M指令是“閉環(huán)”的，就是指令執(zhí)行后還要檢測(cè)執(zhí)行有沒到位信號(hào)或者壓力信號(hào)等，若不到位就無法執(zhí)行下一步，一直停在該M指令處。這就需要PLC或者NC對(duì)指令進(jìn)行處理了。

PLC的處理方法是在執(zhí)行動(dòng)作的同時(shí)將“讀入使能禁止”（DB21.DBX6.1）激活，同時(shí)檢測(cè)反饋信號(hào)，當(dāng)反饋信號(hào)正常時(shí)再復(fù)位該“讀入使能禁止”，此時(shí)該M指令就完成“閉環(huán)”反饋，執(zhí)行下一步了。如在某程序中有個(gè)松刀動(dòng)作M20，要求松刀不到位時(shí)不能執(zhí)行下一步，程序如下：

A DB21.DBX196.4 //M20執(zhí)行時(shí)在nck程序的通道1中編輯，激活一個(gè)PLC掃描周期

S Q0.1 //驅(qū)動(dòng)松刀電磁閥

S DB21.DBX6.1 //同時(shí)激活“讀入使能禁止”

A Q0.1

A I0.1 //檢測(cè)松刀到位信號(hào)

R DB21.DBX6.1 //到位后，復(fù)位該信號(hào)，NC程序繼續(xù)執(zhí)行

除了用這種PLC程序做檢測(cè)外還可以結(jié)合NC的IF語句做判斷，這在加工中心的換刀程序中大量使用。如某龍門加工中心換刀程序中有段程序：

M93 //刀庫門開

_TT: _MM[0]=$A_DBB[80] //Y、Z軸運(yùn)動(dòng)條件：開門到位

IF _MM[0]==0 GOTOB _TT

G153 G01 G90 Y=$MA_FIX_POINT_POS[1,AX2] F=HIGHSPEED

G153 G01 G90 Z=$MA_FIX_POINT_POS[1,AX3] F=HIGHSPEED

程序中IF語句就是用來檢測(cè)開門信號(hào)的，如果不到位，Y、Z軸是不能運(yùn)動(dòng)的，否則有撞門風(fēng)險(xiǎn)，$A_DBB[80]主要是通過如圖1所示的PLC實(shí)現(xiàn)的。我們能夠清晰的看到以下的邏輯，執(zhí)行M93后激活DB21.DBX205.5，從而通過M110.7激活開門的氣閥Q41.0（Network66），同時(shí)Network67在檢測(cè)信號(hào)，當(dāng)開門信號(hào)到位，關(guān)門信號(hào)脫開時(shí)，把1傳送給DB91.DBB80。

再通過如圖2所示的PLC，用OB1調(diào)用FC21把DB91.DBB0開始的200個(gè)字節(jié)，都寫入$A_DBB[0]開始的200個(gè)字節(jié)里。這樣就實(shí)現(xiàn)了$A_DBB[80]能夠檢測(cè)開門信號(hào)有沒到位的功能了。

2. 靜態(tài)M功能

該M指令的接口信號(hào)地址類型和塊編號(hào)功能由OEM廠家自行定義，它和PLC地址沒有標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)關(guān)系，如M99=125實(shí)現(xiàn)開門動(dòng)作，PLC編寫如下：

A（

L 99L

DB21.DBW68 ==D）

//比較讀入的M靜態(tài)指令是不

M99

A（L 125 L DB21.DBD70==D）

//比較讀入的是不是125

A DB21.DBX58.0

S DBxx.DBXxx.x //確定了執(zhí)行的M99=125后驅(qū)動(dòng)某個(gè)地址

圖1

圖2

在NC通道執(zhí)行時(shí)99被存入DB21.DBW68的地址中，該變量定義為整形變量。在執(zhí)行時(shí)將125存入DB21.DBD70的地址中，該變量定義為實(shí)數(shù)變量。還有關(guān)鍵信號(hào)DB21.DBX58.0，該變量在M功能代碼改變時(shí)跳變，信號(hào)保持一個(gè)PLC周期，可以用它鎖存M功能代碼讀取瞬間的代碼數(shù)值，以保證存入數(shù)據(jù)不出錯(cuò)。當(dāng)NC讀入的程序段執(zhí)行M99=125時(shí)激活最后的DBxx.DBXxx.x地址，然后通過這個(gè)地址可以做后續(xù)的邏輯編寫，比如驅(qū)動(dòng)開門，再做開門信號(hào)的檢測(cè)等等。

以上為方便理解，只是簡(jiǎn)單寫出了主要的原理和思路，真正運(yùn)用時(shí)還需要考慮轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型等，部分比較值肯定用索引地址和間接指針尋址代入減少代碼使用，邏輯保護(hù)也要加強(qiáng)很多。

[1] 熊熙. 數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)教程 [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

[2] 王愛玲，武文革，辛志杰，等.現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床 [M]. 北京：國防工業(yè)出版社，2009.

[3] 邱言龍，李文菱. 數(shù)控機(jī)床維修技術(shù) [M]. 北京：中國電力出版社，2014.