全功能数控双伺服动力刀架的PLC程序研究

　　伺服动力刀架是车床及车削中心所需的核心功能部件。现有高速数控机床的伺服动力刀架多数采用国外SAUTER、DUPLOMATlC等公司的产品。“十一五”国家重大专项“全功能数控双伺服动力刀架”课题研究的主要目的是实现双伺服动力刀架系列化、国产化，以满足高档数控机床项目功能部件国产化的需求。进而提高我国数控机床及相关装备的整体制造能力，推动国产数控机床功能部件的发展与提高。

　　本文主要以“十一五”国家重大专项为平台，对专项设计的带y轴双伺服动力刀架的PLC程序进行研究。该部件实际安装在我厂HTC系列卧式车削中心上，数控系统为西门子802D sl，配有主轴、动力头、CS轴、X、Z、Y轴共6个轴。其中有1个轴需要配置为PLC轴，在实际配置中将Y轴配置为PLC轴。本文主要对Y轴设置为PLC轴部分的PLC程序和伺服动力刀架部分PLC关键点程序进行解析。

1 PLC轴控制程序应用研究

　　本项目中系统选择的是西门子802D sl Plus版，可以用PLC控制1个简单的定位轴，这种定位轴可以完全不受NC程序的影响，在NC程序执行的过程中并行控制，并不受NC启动或停止的影响。

　　1.1 西门子802D sl中的PLC轴

　　(1)可以完全由PLC控制。
　　(2)通过接口信号V380×3000/V390×3000对PLC轴进行控制。
　　(3)用于简单的定位控制。
　　(4)定位控制不受NC加工程序的影响。
　　(5)可以是直线轴、旋转轴或分度轴，不能为主轴或几何轴。

　　1.2 PLC轴操作

　　(1)在JOG、INC、REF操作方式下，同NC轴一样，通过点动键进行点动和回参考点操作。
　　(2)在AUTo、MDA操作方式下，PLC轴的速度和位置仅由PLC通过接口VB380×300/VB390×300来控制；不能通过加工程序对轴地址进行编程，但可以利用NC—PLC的公共数据区．在NC程序中控制PLC。

　　1.3 PLC轴的机床参数配置

　　(1)MDl0000 AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[5]=PL，机床坐标名称为PL。
　　(2)MDl9100 NUM_AXES_IN_SYSTEM=6，系统1.5 PLC轴的PLC程序轴数为6。
　　(3)MD20070 AxcONF_MACHAX_USED[5]=6，将PLC轴的轴号6与实际的轴对应。
　　(4)MD20080 AXCONF_CHANAX_NAME_TAB[5]=6，设定第6个机床轴名为PL。
　　(5)MD30460 BASE_FUNCTION_MASK[Ax6]=20，该轴被指定为PLc控制。

　　1.4 PLC轴的时序

　　PLC轴的动作时序图如图1所示。

　　1.5 PLC轴的PLC程序

　　在西门子子程序库中，提供了1个PLC控制的示例程序PLC AXIS( SBR41)，本项目应用了该程序块对PLC轴进行控制。图2为PLC程序图，在编程过程中应用到了NC和PLC的数据交换区，通过H功能可以在NC程序段编程对PLC轴进行控制，进而将PLC轴和NC轴有机地结合到一起。

　　NC程序示例:
　　H1=70
　　H2==300
　　M98
　　其中:H1为PLC轴的实际位置;H2为实际转速;M98为开始移动轴。执行后，PLC轴将以300mm/min的速度运行到位置70mm处。