摘要：文章針對SIEMENS 840D NCU與PLC之間數據通訊的實現(xiàn)方法進行詳細的說明，包括FB2/FB3、FC21的應用技術，并配合相應的舉例。
關鍵詞：840D 數據交換 FB2 FC21 NC_var selector
Data exchange between NC and PLC for SIEMENS 840D
HU Guoqing
1．前言
在數控系統(tǒng)調試過程中，經常需要在NC、PLC之間進行數據交換，以使整個系統(tǒng)都在程序控制之中，作為當今世界優(yōu)秀的高端數控產品代表SIEMENS 840D，它提供了先進的通道和技術支撐，使你可以輕松地實現(xiàn)數據的暢通交換。筆者根據工作過程中積累的設計與編程經驗，在此就這個主題與同行探討。
經常使用的數據交換包括M代碼、T代碼、H/F功能傳輸以及840D系統(tǒng)提供的功能強大的接口信號，不需敘述。在這里只是針對一些專用數控功能應用時需用到的數據交換方法進行較詳細的說明。
2． PLC讀／寫NC參數／變量
在進行數控銑鏜床滑枕低頭補償或刀庫定位控制編程時，都需要用到PLC讀／寫NC參數或變量。
SIEMENS的8x0D toolbox中提供了FB2（GET）／FB3（PUT）功能塊程序，結合使用配套的NC_var Selector軟件就可實現(xiàn)此項功能。其中FB2用于讀取NC變量（包括MD參數和NC內部變量），F(xiàn)B3用于寫NC變量。
2．1 NC_var Selector的使用
對于讀取的NC變量，應先使用NC_var Selector軟件選擇所需的變量，最終建立一個AWL源文件。
下面就以Ver6.4版為例說明其使用步驟：
首先建立一個新的Project，在庫文件打開框中根據需要選擇ncv_NcData.mdb（讀取NC參數）或者ncv_611d.mdb（讀取611D驅動參數）等。
根據需要選擇相應的變量。為了提高效率，可以雙擊Unit或Compenent列，等出現(xiàn)Selections on NC-variables對話框時，點擊option中selection框，然后在selection parameters方框中選擇變量類型。
選完了變量后，必要時可對各變量名稱進行修改，然后保存變量表，命名可以將要生成的DB塊名稱，如DB150.var等。
選擇Code菜單下Generate功能，生成DB150.awl文件。（請注意文件目錄）
2．2 Step 7下生成DB塊
下面以Step 7 V5.1版為例說明其步驟：
在Project中Sources目錄下，使用菜單Insert下External Source…功能導入DB150.awl文件。
雙擊DB150.awl打開文件，在S7 LAD/STL/FBD下進行編譯（在File菜單下），生成DB150.stl。
在Project下選擇DB150，將其Download到PLC CPU中。
在符號表中增加條目：Symbol——NCVAR，Address——DB150，DATA TYPE——DA150。
2．3 使用FB2功能塊
在OB1中增加一個網絡，調用FB2，調用時需要自動生成一個背景數據塊，此時你可以定義一個當前系統(tǒng)中不存在的塊名（如DB110）。下面說明其各參數的含義以及如何輸入其數值。
CALL FB 2 , DB110
Req :=塊操作請求，類型：BOOL。每激活一次讀操作進行一次。1：激活。
NumVar :=變量數量。輸入要讀取變量的數量，如B#16#3等。
Addr1 :=變量1。如DB150中變量1，“NCVAR”.C1_M_AXCONF_MACHAX_1
Unit1 := Column1:= Line1 :=可輸入0或實際位置值。
Addr2 :=變量2。如DB150中變量2，“NCVAR”.C1_M_AXCONF_MACHAX_2
……
RD1 :=變量存放地址1，注意其類型與Addr1對應的變量類型一致。如DB129.DB_VAR1等。
RD2 :=變量存放地址2，其類型應與Addr2變量類型一致。如P#M220.0 INT1等。
RD3 :=……
Error :=出錯代碼，類型：BOOL。若數據傳輸出錯，則該位為1，正常為0。
NDR :=執(zhí)行代碼，類型：BOOL。若數據傳輸成功，則該位為1，否則為0。
State :=狀態(tài)字，類型：WORD。若傳輸不成功，則通過狀態(tài)字可判斷原因。將狀態(tài)字數值作比較，可以編程輸出到自定義報警地址之中。
NOP 0
2．4 編程注意事項
1) FB2 /FB3生效的前提是在OB100初始化程序中調用FB1（RUN_UP）時須設置NCKomm＝TRUE。
2) 為了防止因非正常中止（如斷電、RESET等）造成通訊中斷，致使通訊數據阻塞，應在非正常中止后的第一個OB1循環(huán)中屏蔽FB2/FB3的調用（需用到首次循環(huán)變量）。（同樣的建議適用于FB4/FB5功能塊）
3) 對于多通道數控系統(tǒng)而言，若需要讀取通道參數，則在一次FB2／FB3調用任務中ADDR1～8中只能出現(xiàn)一個通道的通道參數。
4) 通常一次讀／寫過程要持續(xù)1～2個PLC循環(huán)，因此FB2/FB3只能在循環(huán)模式下調用。
2．5 前面主要對讀取NC參數進行了闡述，如果需寫NC參數，其方法基本一致，F(xiàn)B3的參數也基本相同。
3． NC程序讀／寫PLC數據
對于多附件頭、自動存取刀具的平面刀庫，由于其類型／位置檢測信號都是進入PLC的，在用NC子程序編寫對刀或專用動作應用程序時，經常需要讀取PLC數據。
SIEMENS的8x0D toolbox中提供了FC21（Transfer）功能塊程序，結合NC變量$A_DB*的使用就可實現(xiàn)此項功能。
3．1 FC21功能塊的使用
FC21的使用相對比較簡單，只需要在程序中調用它，填入相應的參數即可。下面說明其各參數的含義。
CALL FC 21
Enable :=使能，類型：BOOL。1——激活功能塊。
Funct :=塊功能，類型：BYTE。3——讀NC變量，4——寫NC變量
S7Var :=PLC數據地址，類型：任意（根據需傳送的數據數量而定）。如：P#M220.0 BYTE 1，P#DB100.DBX8.0 BYTE 4等。注意：起始地址須是指針，后面表示數據長度。
IVAR1 :=類型：INT。對于Funct＝3／4時，其含義是位置偏置，即相對起始地址偏置值。通常設為0。
IVAR2 := 類型：INT。對于Funct＝3／4時，通常設為－1。
Error := 出錯指示，類型：BOOL。若數據傳輸出錯，則該位為1，正常為0。
ErrCode:=錯誤代碼，類型：INT。
在PLC程序中對S7Var的數據值分別進行控制，在NC程序中就可得到相應的值。
3．2 NC編程中$A_DB*變量的使用
840D的NC系統(tǒng)變量中有四種用于讀／寫PLC變量，分別是$A_DBB、$A_DBW、$A_DBD、$A_DBR，分別用于操作8位字節(jié)、16位字、32位雙字和32位實數。
變量使用格式：$DB*[n] n＝0，1，2…
例如：其中$DBB[0]對應FC21傳送的第一個字節(jié)，其中$DBB[1]對應FC21傳送的第二個字節(jié)，依此類推。
編程實例1： IF ($A_DBB[0]<>4)AND($A_DBB[0]<>8)
GOTOF N3000
編程實例2： MSG（“XT_No：“<<$A_DBB[1]<<””）
本文所述的數據交換功能對于840D系統(tǒng)來說僅是鳳毛麟角，其更多更簡便實用的方法尚需進一步探討。文中不恰當之處，敬請同行指正為感。
