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同一類型的數(shù)控機(jī)床的主要功能基本相同，但根據(jù)規(guī)格的變化和應(yīng)用的不同情況，機(jī)床的配置和動(dòng)作也不盡相同。而機(jī)床的動(dòng)作主要是由PLC程序控制的，由于PLC地址分配的不同和編制者的不同，PLC程序往往差別較大，相同功能部件的動(dòng)作往往也不相同，這就給機(jī)床的調(diào)試和故障的診斷造成了一定困難。
由于同一類型的數(shù)控機(jī)床主要功能相同，僅僅是輔助部件變化，因此，編制通用的PLC程序是可能的，并且可以解決上述的問題。本文闡述了編制通用PLC程序的一般思路以及在西門子802D系列數(shù)控車床上的實(shí)際應(yīng)用。
1．編制通用PLC程序的一般思路
1.1 通用PLC程序的應(yīng)用目標(biāo)
編制通用PLC程序，主要應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)；
1． 程序應(yīng)盡量包含本類機(jī)床可能具有的功能
2． 機(jī)床I/O地址分配的變化，PLC程序僅需作少量改動(dòng)。
3． PLC程序具有較強(qiáng)的可讀性和可維護(hù)性。
4． 提供完善的報(bào)警信息，從而方便機(jī)床故障的診斷和排除。
5． 程序具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性，便于增加程序功能。
6． 程序應(yīng)盡量保證機(jī)床的安全性。
1.2 編制通用PLC程序的原則
編制通用PLC程序，筆者認(rèn)為應(yīng)遵循以下原則
1． 根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)類型和相應(yīng)PLC的功能情況，確定程序的結(jié)構(gòu)。
不同的數(shù)控系統(tǒng)，其PLC控制器指令系統(tǒng)和資源情況都是不同的，因此，程序的結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)具體情況作合理規(guī)劃。
2． 做好機(jī)床功能的統(tǒng)計(jì)和功能的分類。
機(jī)床功能的統(tǒng)計(jì)是保證PLC程序通用性的基礎(chǔ)，而功能的分類是為了程序模塊的劃分，做好這兩項(xiàng)工作是程序成功應(yīng)用的保證。
3． 程序作模塊化設(shè)計(jì)。
根據(jù)功能的分類將程序劃分成不同的模塊，同類的功能放在一個(gè)模塊內(nèi)，各個(gè)模塊編程風(fēng)格保持一直。這樣就使程序結(jié)構(gòu)清晰，可讀性好。另外，應(yīng)盡量不使用SET和RESET指令。
4． 做好PLC資源（如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、中間繼電器等）的分配。
PLC資源的使用應(yīng)分兩部分，保留資源和可使用資源。保留資源用于程序通用部分，并預(yù)留一部分供程序的修正和完善使用；可使用資源用于其他人擴(kuò)展功能時(shí)使用，這樣可以避免其他人修改PLC程序時(shí)產(chǎn)生不必要的錯(cuò)誤。同一類型的數(shù)控系統(tǒng)配置的PLC控制器有多種型號(hào)，PLC資源配置也不同，程序應(yīng)盡量遷就低端系統(tǒng)，從而提高程序的適應(yīng)性。
5． 編制完善的報(bào)警信息。
根據(jù)機(jī)床各類傳感器的配置和可能的操作，編制完善的報(bào)警信息和操作提示信息，方便機(jī)床的操作和故障的診斷，使一些非專業(yè)人員也能排除一些機(jī)床故障。
6． 通過參數(shù)選擇機(jī)床功能。
通常數(shù)控系統(tǒng)都提供了PLC參數(shù)，用于系統(tǒng)和PLC程序交換數(shù)據(jù)。在將通用PLC程序應(yīng)用到具體機(jī)床上時(shí)，需要根據(jù)機(jī)床實(shí)際配置進(jìn)行功能的選擇，這一點(diǎn)可以通過PLC參數(shù)的設(shè)置來實(shí)現(xiàn)。合理地對PLC參數(shù)進(jìn)行規(guī)劃、分類，將有利于機(jī)床的調(diào)試。
2．SINUMERIK 802D系統(tǒng)數(shù)控車床通用PLC程序的編制及應(yīng)用
2.1程序的總體規(guī)劃
802D系統(tǒng)提供了一個(gè)PLC子程序庫，基本提供了數(shù)控機(jī)床的大部分功能。但是實(shí)際應(yīng)用起來還有很多不足，需要根據(jù)機(jī)床情況做很多改動(dòng)，不能滿足機(jī)床應(yīng)用的要求。因此，在對西門子提供的子程序庫消化吸收的基礎(chǔ)上，基于下列原則，重新編制了數(shù)控車床通用PLC程序。
① 盡量不用局部變量，取消SET和RESET指令。
大量使用SET和RESET指令，使程序的可讀性非常差，同時(shí)也使輸出結(jié)果在時(shí)序上難以把握，因此，本程序原則上盡量不使用這兩個(gè)指令。
局部變量可以實(shí)現(xiàn)程序的封裝，同時(shí)由于其狀態(tài)僅受所在子程序的影響，因此可以提高程序的可讀性，具有一定的優(yōu)點(diǎn)。但是802D系統(tǒng)可以在線診斷PLC程序，局部變量的狀態(tài)在線診斷時(shí)無法顯示，同時(shí)由于局部變量使用臨時(shí)內(nèi)存，其狀態(tài)在時(shí)序上也難以把握，使用時(shí)不可避免地要使用SET和RESET指令，所以本程序原則上也盡量不使用局部變量。
② 實(shí)際I/O信號(hào)在一個(gè)子程序里進(jìn)行交換，其他子程序均采用中間地址編程。
由于各種車床I/O地址分配不統(tǒng)一，為減少由此帶來的程序的變化，所有功能子程序均采用中間地址編程。I/O信號(hào)和中間地址的交換在固定的一個(gè)子程序里進(jìn)行交換，提高程序的通用性。
③ 所有子程序可通過參數(shù)選擇是否在主程序里調(diào)用。
所有子程序都在主程序里通過PLC參數(shù)進(jìn)行條件調(diào)用，這樣，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，通過參數(shù)的設(shè)置即可實(shí)現(xiàn)功能的增減。
④ 規(guī)定了統(tǒng)一的M代碼和PLC報(bào)警文本。
