基于西門子840D sl系統(tǒng)的靜態(tài)M代碼解譯

邵毅

沈陽(yáng)機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 遼寧沈陽(yáng) 110142

1 序言

隨著數(shù)控機(jī)床發(fā)展的潮流，復(fù)合機(jī)床成為熱門產(chǎn)品，由于更多的不同加工過(guò)程復(fù)合在一臺(tái)機(jī)床上，因此需要大量的輔助功能M代碼來(lái)控制機(jī)床動(dòng)作，簡(jiǎn)化外部開關(guān)，提高機(jī)床自動(dòng)化程度。西門子840D sl系統(tǒng)中只提供了M0～M99這100個(gè)動(dòng)態(tài)M功能，可以直接對(duì)應(yīng)PLC接口信號(hào)。如果需要M100以后的靜態(tài)M功能時(shí)，需要在PLC內(nèi)進(jìn)行破解編譯，才能形成PLC對(duì)應(yīng)的接口[1-3]。這就造成每次增加一個(gè)靜態(tài)M功能時(shí)，都需要在PLC內(nèi)部增加相應(yīng)程序，不僅重復(fù)編制的程序過(guò)多，而且容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。因此有必要編制一個(gè)靜態(tài)M功能的解譯程序功能塊，來(lái)減少編制PLC程序的工作量，使程序變得模塊化，從而提高準(zhǔn)確性。

2 靜態(tài)M代碼解譯

輔助功能即M代碼，是用地址M和后面的數(shù)值組成的指令，實(shí)現(xiàn)不同的功能。西門子系統(tǒng)提供了靜態(tài)M功能從NCK到PLC的接口地址，具體見表1，可以對(duì)應(yīng)單段程序中5組不同的M功能。

表1 靜態(tài)M功能從NCK到PLC的接口地址

所謂靜態(tài)M代碼解譯，就是當(dāng)在單段程序中執(zhí)行5組靜態(tài)M代碼時(shí)，第1組靜態(tài)M代碼對(duì)應(yīng)的PLC地址DB21.DBX 58.0為1，此時(shí)DB21.DBW68內(nèi)存儲(chǔ)的是M代碼的擴(kuò)展地址，DB21.DBD70內(nèi)存儲(chǔ)的是M代碼后面的數(shù)值，根據(jù)這3個(gè)地址內(nèi)數(shù)值不同的變化在PLC內(nèi)對(duì)應(yīng)的輔助功能進(jìn)行編程；第2組靜態(tài)M代碼對(duì)應(yīng)的PLC地址DB21.DBX 58.1為1，DB21.DBW74與DB21.DBD76存儲(chǔ)著相應(yīng)M代碼的擴(kuò)展地址和后面的數(shù)值，以此類推。由此可以看出，只有將靜態(tài)M功能接口地址通過(guò)PLC程序處理后，才能得到一一對(duì)應(yīng)的PLC地址，編程量是非常大的。

3 編寫解譯程序塊

使用PLC編程軟件STEP7，建立一個(gè)用于存儲(chǔ)M功能解譯地址的DB塊，DB塊的容量為900個(gè)字節(jié)，解譯地址是DBX0.0～DBX112.3，用于存儲(chǔ)M100～M999共計(jì)900個(gè)M功能。靜態(tài)M代碼不像動(dòng)態(tài)M代碼那樣，對(duì)應(yīng)的PLC地址只在一個(gè)PLC的掃描周期內(nèi)為1，而是一直為1，直到下一個(gè)靜態(tài)M代碼執(zhí)行后，前一個(gè)才會(huì)變?yōu)?。因此在解譯程序塊中首先要對(duì)存儲(chǔ)DB塊做清0處理。在對(duì)靜態(tài)M功能接口地址存儲(chǔ)DB塊清0時(shí)，需要用雙字指針來(lái)確定解譯后的地址，雙字指針用于存儲(chǔ)器間接尋址，具有32bit的結(jié)構(gòu)：0000 0000 0000 0BBB BBBB BBBB BBBB BXXX，其中0～2bit（3個(gè)X）的數(shù)值表示被尋址的位地址，3～18bit（16個(gè)B）的數(shù)值表示被尋址的字節(jié)地址。通過(guò)雙字指針確定具體地址byte.Bit，程序中DIB是將所對(duì)應(yīng)的字節(jié)地址清零，因此要進(jìn)行左移3位的操作。具體程序如下。

對(duì)單段程序中執(zhí)行的靜態(tài)M代碼對(duì)應(yīng)的PLC地址DB21.DBX58.0～DBX58.4循環(huán)5次進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)?shù)刂肺挥?變?yōu)?時(shí)，在對(duì)應(yīng)的DB21.DBD70～DBD92讀取M后面的數(shù)值，經(jīng)計(jì)算后將對(duì)應(yīng)解譯地址DBX0.0～DBX112.3置1，完成解譯，具體程序如下。

4 解譯程序塊的使用

調(diào)用解譯程序塊并賦予用于存儲(chǔ)M功能解譯DB塊的具體地址，例如DB200，那么當(dāng)NC程序段中執(zhí)行M100時(shí)，對(duì)應(yīng)的PLC地址DB200.DBX0.0在PLC一個(gè)掃描周期內(nèi)為1，PLC程序內(nèi)就可以直接利用DB200.DBX0.0的上升沿進(jìn)行實(shí)現(xiàn)具體功能的編程工作。這里需要注意的是此解譯程序塊只是第一通道并且M代碼的擴(kuò)展地址為1的靜態(tài)M代碼，如果需要使用更多通道或者更多M代碼擴(kuò)展地址，可以在本功能塊的基礎(chǔ)上改寫。

5 結(jié)束語(yǔ)

在了解西門子840D sl系統(tǒng)PLC程序?qū)o態(tài)M代碼的解譯原理后，編寫出了M100～M999的解譯程序塊，解譯結(jié)果準(zhǔn)確，可以實(shí)現(xiàn)在西門子NC程序的單程序段上編制、執(zhí)行多組M功能，增強(qiáng)了PLC程序的結(jié)構(gòu)化、模塊化和通用性，同時(shí)大幅減少了編制PLC程序的工作量。