淺談西門子編程軟件在數(shù)控車床上的應(yīng)用

胡娟

（神東煤炭集團(tuán)設(shè)備維修中心，陜西 榆林 719315）

數(shù)控系統(tǒng)是非常關(guān)鍵的系統(tǒng)，對于數(shù)控機(jī)床的功能、性能以及使用的可靠性等進(jìn)行控制，PLC是數(shù)控系統(tǒng)中重要的組成部分，對于機(jī)床的控制與執(zhí)行具有重要作用。因此要對編程軟件在數(shù)控車床上的應(yīng)用進(jìn)行探討。

一、SIMATICS7系列PLC簡介

西門子的SIMATICS7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。SINUMERIK802系列中、低檔數(shù)控系統(tǒng)中的PLC控制器就是在此種類型上產(chǎn)生的。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，SINUMERIK810D/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。它們的計算能力非常強(qiáng)，計算快速準(zhǔn)確，指令集更加全面完整，系統(tǒng)連接簡單快捷，無限的插入模塊組態(tài)使系統(tǒng)組態(tài)處理更加方便。

二、西門子PLC編程軟件簡介

STEP7是一種用于對西門子PLC進(jìn)行組態(tài)和編程的專用集成軟件包。STEP7軟件包有STEP7Mi-cro/DOS、STEP7Micro/WIN32、STEP7Lite、STEP7Basis、STEP7ProfessionalEdition等各種版本。STEP7Micro/WIN32軟件3.0以上版本是基于win-dows的應(yīng)用軟件，它可以方便地對S7-200CPU進(jìn)行編程、下載和監(jiān)控等操作。STEP7ProfessionalEdition是STEP7功能最強(qiáng)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(hù)、文件建檔、運(yùn)行、診斷等功能。它是用SI-MATIC管理器中項(xiàng)目來管理一個自動化系統(tǒng)的硬件和軟件。

基于西門子PLC數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)，數(shù)控機(jī)床電氣控制時機(jī)床控制過程中最核心的部分，不同的控制方式影響著系統(tǒng)的運(yùn)行速度，因此對于機(jī)床的運(yùn)行效率非常重要的作用?？刂葡到y(tǒng)工作目標(biāo)可以高效的完成工作，使用西門子PLC數(shù)控機(jī)床是要對系統(tǒng)的性價比、運(yùn)行的效率和速度以及控制的精確度進(jìn)行分析。使用西門子PLC電氣系統(tǒng)，一般由控制系統(tǒng)、電機(jī)、傳感器等部件構(gòu)成完整的電氣控制系統(tǒng)。全閉環(huán)控制方式是常見的控制方式，相對于開環(huán)控制，閉環(huán)控制的數(shù)據(jù)功能處理能力更加快捷，提高了可靠性。

西門子PLC數(shù)控機(jī)床電氣控制部分有電源模塊、電機(jī)模塊、運(yùn)動控制器等方面構(gòu)成，電源模塊時可調(diào)電源、也就是輸出的電流值進(jìn)行調(diào)節(jié)?？梢灾苯优c運(yùn)動控制器連接起來。不可調(diào)電源是電流值固定，不能與運(yùn)動控制器直接連接。運(yùn)動控制器四PLC的核心，其邏輯控制能力直接影響控制系統(tǒng)的效果。

電氣控制系統(tǒng)穩(wěn)定性對于數(shù)控機(jī)床的穩(wěn)定起到了重要的作用，運(yùn)動控制器是整個控制系統(tǒng)中非常關(guān)鍵的組成部分，運(yùn)動控制器是否具有抗干擾能力是對遠(yuǎn)東控制器檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)。在數(shù)控機(jī)床使用現(xiàn)場的電磁干擾是非常常見的，因此對于生產(chǎn)環(huán)境以及工作條件比較惡劣的情況，電磁干擾嚴(yán)重，會對控制系統(tǒng)的正常工作造成影響。傳感器使用接線應(yīng)該有意識的選擇使用具有很強(qiáng)的屏蔽能力的雙絞線。

西門子數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床正常工作的核心系統(tǒng)，只有電氣控制系統(tǒng)設(shè)計和建設(shè)合理，數(shù)控機(jī)床才能正常的工作和運(yùn)行。因此對數(shù)控機(jī)床的軟件合理設(shè)計非常重要，通過轉(zhuǎn)換和運(yùn)動控制正確識別，并且相應(yīng)的控制操作，完成工作臺位置的調(diào)整，需要經(jīng)過于東控制器的處理。

三、在810D、840D系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)電磁閥控制功能

對于西門子SINUMERIK810D、840D系統(tǒng)，雖然系統(tǒng)本身沒有像SINUMERIK802系統(tǒng)那樣具有專門的可保持?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)的PLC接口地址，但我們可以利用STEP7編程軟件允許用戶構(gòu)造自己程序，在SIMATICS7用戶程序內(nèi)可使用多種類型塊的強(qiáng)大功能特點(diǎn)，通過SI-MATICS7CPU中的共享數(shù)據(jù)塊(DB)來達(dá)到目的。SIMATICS7CPU中的數(shù)據(jù)塊(DB)不但是用來分類存儲用戶程序運(yùn)行所需的大量數(shù)據(jù)或變量值，它同時也是用來實(shí)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[3]。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1。

結(jié)語：

綜上所述，西門子PLC各種編程軟件，因?yàn)檐浖δ鼙姸嗖⑶曳蠈?shí)際的需求，在使用時更加方便快捷，具有優(yōu)勢，組態(tài)更加靈活，因此得到了廣泛應(yīng)用，運(yùn)用到數(shù)控機(jī)床、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械、通用機(jī)械等等機(jī)械設(shè)備中，在眾多領(lǐng)域都有應(yīng)用價值。本文從西門子編程軟件進(jìn)行分析和展示，以及在實(shí)際這種的應(yīng)用，這種應(yīng)用分析方式在其他編程軟件中也是非常適用的。