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基于西门子系统的程序段搜索功能应用技术

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INTELLIGENT MANUFACTURE智能制造

2018年 第9期冷加工www.mw1950.com68基于西门子系统的程序段搜索功能应用技术

■■沈阳机床（集团）有限责任公司　（辽宁　110142）　马国艳　张　中摘要：程序段搜索功能已经被大量的数控机床用户提出，并成为数控机床的必备功能之一。程序段搜索功能不但能为机床用户节约加工时间，提高生产效率，也使得数控机床的应用更加智能化，宜人化。本文详细的介绍了西门子的两大数控系统（828D，840Dsl）程序段搜索功能的技术应用。

随着数控机床的不断发展，机床用户对数控机床的各个功能的要求也不断提高，段搜索功能不仅简单易操作，而且可以节省大量加工时间，提高机床的生产效率。以往数控机床的段搜索功能没有得到很好的开发与应用，一方面是因为机床制造商并没有把开发完好的程序段搜索功能加入到控制系统中；另一方面由于机床用户不明确段搜索功能。本文以西门子的两大数控系统（828D，840Dsl）为例详细讲解程序段搜索（以下简称段搜索）功能的技术应用。1.段搜索功能简介西门子系统的段搜索功能是一个能在机床复位后重新从任何一个程序段开始运行机床加工程序的功能，举例说明：如下所示从N90处开始运行下面名为123_2.MPF的零件加工程序。123_2.MPFN10 G54T1D1M6N20 S300 M03N30 G0X0F100N40 G01Y-100F200N50 G54T2D1M6N60 T3M6N70 S30 M04N80 G0X0N90 KKK:N100 G4F100N110 M0N120 G01Y100F200.N130 X0 Y0 F1N140 M30在西门子加工界面进入“程序段搜索”，选择“查找模式”，推荐为带计算无返回（见图1）。再将光标移动到N90处，点击“启动搜索”。按“CYCLE START”按键执行程序，这时系统会直接执行N90处的程序（见图2）。该功能的实现需要机床的制造商进行处理，下面分别阐述段搜索功能的应用技术。2.828D系统段搜索应用技术在西门子828D系统中段搜索功能是开放的，但是没有处理T、S输出的指令，即段搜索功能在涉及到需要更换刀具时，刀扫码了解更多

图 1 INTELLIGENT MANUFACTURE智能制造

2018年 第9期冷加工www.mw1950.com69具就会发生错乱，会引发加工事故。因此要求段搜索功能在遇到有刀具更换指令后，也要调用换刀子程序（如TOOL.SPF），结合PLC程序判断机床是否需要更换刀具，更换哪个刀具。下面举例说明如何编辑换刀子程序（如TOOL.SPF）。打开换刀子程序TOOL.SPF，添加如下程序段：IF($P_SEARCH==1) GOTOF _END2_END2:G500 D0 SUPA G0G90Z0 ；//换刀点SPOS=$A_DBR[32] ；//换刀点STOPRESUPA G1G90X=$A_DBR[20] Y=$A_DBR[24] F20000 ；//换刀点STOPREM95STOPRED1 M173.840Dsl系统段搜索应用技术在西门子840Dsl控制系统中，要实现段搜索功能需要先设定有关参数，再编辑换刀子程序中段搜索功能部分，最后需要编辑一个中断子程序来判断段搜索功能开启时是否需要更换刀具以及更换哪一把刀具。在西门子840Dsl控制系统中需要通过设置相关参数来确定段搜索的模式，需要设置的参数如下所示：11450 SEARCH_RUN_MODE为确定系统执行动作程序段期间、结束程序段查找后的工作方式。20128 COLLECT_TOOL_CHANGE为该机床数据用于确定是否在带计算的程序段搜索结束后向PLC发出换刀指令、选刀指令（通用刀具指令）。20000 CHAN_NAME为该机床数据确定段搜索功能生效的通道号。在TOOL.SPF子程序里做段搜索的判断，如下所示，M5指令必须要加上，否则在段搜索中换刀完成后主轴无法转动。GETSELT(_NWT)_ACT=$TC_MPP6[9998,1]IF($P_SEARCH==1) GOTOF _END2 _END2:M95D1M5M17在“调试/系统数据/NC数据/循环/制造商循环”目录下新建一个名为CYCPE1US.SPF的子程序，并编辑相应程序，扫描图3所示二维码了解详情。

图 34.结语综上所述，本文阐述的段搜索应用技术不但弥补了段搜索应用的不足，还完善了段搜索功能在换刀后容易发生错乱的问题。参考文献：[1] 张泰华，张海斌. SINUMERIK 840Dsl数控系统调试与应用 [M]. 北京：机械工业出版社，2015.[2] 昝华，陈伟华. SINUMERIK 828D铣削操作与编程轻松进阶 [M]. 北京：机械工业出版社，2014.[3] 北京兆迪科技公司. UG NX 8.5数控加工教程 [M]. 北京：机械工业出版社，2013.[4] 陈先锋. 西门子SINUMERIK数控系统维修调试工程师手册[专著] [M]. 北京：化学工业出版社，2016.[5] 陈先锋，何亚飞，朱弘峰. SIEMENS数控技术应用工程师：SINUMERIK 840D/810D数控系统功能应用与维修调整教程 [M]. 北京：人民邮电出版社，2010.（收稿日期：20180621）图 2

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利用西门子840D系统实现自动记录切削时间编程原理及实例分析

利用西门子840D系统实现自动记录切削时间编程原理及实例分析

龙源期刊网

利用西门子840D系统实现自动记录切削时间编程原理及实例分析

作者：徐俊凯 窦远 申玉萍

来源：《中国新技术新产品》2013年第19期

摘 要：SINUMERIK 840D是西门子公司20世纪90年代推出的高性能数控系统，软件内容丰富功能强大。它不仅装载了能够满足基本加工需求的基础指令，还附带大量的可编程系统变量，这些系统变量既可以实现灵活性编程，还可以衍生出强大的辅助功能。本文通过对SINUMERIK 840D系统中的定时器变量进行编程，实现自动记录切削时间并形成数据报表的功能。

关键词：840D；自动记录；研究分析

中图分类号：F40 文献标识码：A

1 基本原理

系统变量$AC_TIMER[n]的基本定义是：使动作在经过规定的等待时间之后启动。数据类型：REAL（实数型）。数据单位：s（秒）。n：定时器变量号码。

①设定定时器

通过赋值$AC_TIMER[n]=value增量一个定时器变量。n：定时器变量号码。value：启动值（通常为0）。

②停止定时器

实时变量n：定时器变量号码。通过赋予一个负值$AC_TIMER[1]=-1停止定时器变量的增量。$AC_TIMER[n]的设计初衷是为了协调程序中各个动作之间的执行顺序，编程时往往被当做某个条件判断语句中的条件来使用，例如：

……

WHEN $A_IN[1] = =1 DO $AC_TIMER[1]=0

WHEN $AC_TIMER[1]>=0.5 DO $A_OUTA[3]=$AA_IM[X] $AC_TIMER[1]=-1

…… 龙源期刊网

这两行程序段的作用即是在侦测到一个数字输入之后，通过模拟输出0.5s来输出一个实际坐标值。然而系统变量$AC_TIMER[n]计时的基本属性却一直被忽略了，正是$AC_TIMER[n]可编程地控制开始、停止以及可读取的特性，使之成为840D系统实现自动记录切削时间功能的关键构成，其基本程序构架如图1。

西门子802s-c数控车床操作说明书.

西门子802s-c数控车床操作说明书.

西门子８０２ｓ／ｃ系统操作说明书

图1-1 SINUMERIK 802S/C base line 操作面板

图1-2 NC 键盘区(左侧)

图1-3机床控制面板区域（右侧）

1.1 屏幕划分

图1-4 屏幕划分

符号说明：

屏幕中的缩略符分别具有如下含义：

表 1-1 符号说明

图中元素 缩略符 含义

MA 加工

PA 参数

(1)当前操作区域

PR 程序

DI 通讯

DG 诊断

STOP 程序停止

(2)程序状态

RUN 程序运行

RESE程序复位 T

JOG 点动方式

(3)运行方式

MDA

手动输入，自动执行 ?

AUTO 自动方式

图中元素 缩略符 含义

SKP 程序段跳跃

跳步的程序段在其段号之前用一斜线示，这些程

序段在程序运行时跳过不执行。

DRY 空运行

轴在运行时将执行设定数据“空运行进给率”中规

定的进给值。

ROV 快速修调

修调开关对于快速进给也生效。

(4)状态显示

SBL

单段运行

此功能生效时零件程序按如下方式逐段运行：

每个程序段逐段解码，在程序段结束时有一暂停，

但在没有空运行进给的螺纹程序段时为一例外，

在此只有螺纹程序段运行结束后?

才会产生一暂

停。

SBL 功能只有处于程序复位状态时才可以选择。

M1 程序停止

此功能生效时程序运行到有 M01

指令的程序段

时停止运行。此时屏幕上显示“停止 M00/M01

有效”。

PRT 程序测试(无指令给驱动)

1_1000

INC 步进增量

系统处于 JOG 运行方式时不显示程序控制而是

显示所选择的步进增量。

开机和回参考点操作步骤

第一步，接通 CNC 和机床电源。系统引导以后进入“加工”操作区 JOG 运行方式。出现“回参考点”窗口。

西门子STEP7中的绝对寻址和符号寻址

西门子STEP7中的绝对寻址和符号寻址

【Word版本下载可任意编辑】

1 / 5 西门子STEP7中的绝对寻址和符号寻址

绝对寻址和符号寻址

在STEP 7程序中，使用地址如I/O信号、位内存、计数器、定时器、数据块和功能块。完全可以在程序中访问这些地址，但是如果使用地址符号，程序将更容易阅读(例如，Motor_A_On或其它符合公司或行业内代码系统的符号)。然后，可以通过此符号访问用户程序中的地址。

绝对地址

绝对地址包含地址标识符和内存位置(例如，Q 4.0, I 1.1,

M 2.0, FB21)。

符号地址

如果将符号名分配给绝对地址，可以使程序更易读，并能简化故障排除。

STEP 7可以自动地将符号名称翻译成所需要的绝对地址。如果愿意使用符号名称访问ARRAY、STRUCT、数据块、本地数据、逻辑块和用户自定义数据类型，在使用符号寻址数据前，必须首先将符号名称分配给绝对地址。

例如，可以将符号名称MOTOR_ON分配给地址Q 4.0，然后在程序语句中将MOTOR_ON作为地址使用。使用符号地址，更容易识别程序中的元素与过程控制项目的组件的匹配程度。

支持编程 【Word版本下载可任意编辑】

2 / 5 在编程语言梯形图、功能块图和语句表中，可以输入地址、参数和块名称，作为绝对地址或符号。

使用菜单命令视图 > 显示 > 符号表示法，可以在地址的绝对表示法和符号表示法之间切换。

为了更容易使用符号地址编程，可以显示绝对地址和属于符号的符号注释。可以使用菜单命令视图 > 显示 > 符号信息激活此信息。这意味着每个STL语句后的行注释中包含更多的信息。不能编辑该显示；任何改变都必须在符号表或变量声明表中开展。

下列图显示在STL中的符号信息。

当打印输出一个块时，具有语句注释或符号注释的当前画面表示也被打印。

西门子840D刀库管理功能在FMH800加工中心中的应用

西门子840D刀库管理功能在FMH800加工中心中的应用

西门子840D刀库管理功能在FMH800加工中心中的应用

比较了两种刀库管理功能，介绍了西门子840D刀库管理功能的优势，阐述了使用西门子840D刀库管理实现自动换刀功能的主要过程。调试完成之后，恢复了自动换刀功能，刀库管理界面友好，刀库系统运行正常，提高了换刀效率，缩短了整体加工时间，为正常生产提供了有效的保障。

标签：840D；刀库管理；自动换刀

引言

友嘉卧式加工中心FMH800是江西洪都航空工业集团有限责任公司的重要设备，采用SINUMERIK 840D pl控制系统。机床仅配置了链式刀库和机械手换刀装置，刀库容量60把，但机床并未配置自动换刀的NC/PLC控制程序，从该机床开始使用以来，一直使用手动换刀。在零部件的加工过程中需要多次手动更换刀具，从而导致换刀效率低下。为了提高换刀效率，缩短整体加工时间，我公司决定恢复其自动换刀功能。

1 自动换刀方案选择

1.1 传统刀库管理功能

传统刀库管理功能（即用户编写的刀库管理功能）可分为三部分：人机界面，备刀（刀库的运动），换刀（机械手的运动）。

由于西门子840D系统具有良好的开放性，允许机床厂家将自己的专有技术加入到系统当中，并提供适合特殊应用的显示界面、更方便的操作方式、更简单的加工参数调整等功能，使其与标准系统无缝连接。

1.2 西门子840D的刀库管理功能

西门子840D提供了标准的刀库管理功能，相比于传统的刀库管理功能，除了具备传统的刀库管理功能外，还具有以下优点：

（1）刀库管理适用范围广；（2）换刀灵活；（3）换刀过程透明；（4）实现刀具寿命监控；（5）刀库配置容量大；（6）大小刀管理。

综合比较两个方案，文章决定使用西门子840D的标准刀库管理功能来实现本机床的自动换刀功能。

2 刀库机械手结构与数控系统配置

2.1 刀库机械手结构

该机床刀库采用带机械手的链式单刀库，可装60把刀具。液压马达和双速换向阀控制刀库的高低速旋转，机械手由液压驱动。在刀库侧面配备有單独的换刀机械手手动控制平台。