SINUMERIK 840D应用系统软件的安装与调试主要包括PLC软件的安装和机床数据的调试。我们以TURBOMILL-1800五联动叶片数控加工中心为例，详细介绍SINUMERIK 840D应用系统的安装与调试过程。

SINUMERIK 840D数控系统内置了CPU315-2DP可编程控制器，使用的PLC编程工具是STEP 7编程软件，一套PLC机床控制程序，包括基本PLC部分和追加部分。基本部分是一套SINUMERIK 840D基本应用所必需的，一般由随系统提供的SINUMERIK 840D Toolbox软件生成；追加部分是根据机床控制规模和控制需求而增加的部分。基本PLC程序是基础，追加的部分是重点。

1.基本PLC程序的生成

一般一套SINUMERIK 840D数控系统会随机提供3组6张（对高版本的可能有多张）软盘，其中有一组SINUMERIK 840D Toolbox内软盘是生成PLC基本程序。它构成了本机床PLC程序的基本框架，按下列步骤生成基本PLC程序：

①复制A：\S7V2.8x01\Gp8xod.exe文件到C：\TURBOMILL-1800\PLC-BAS\下。

②然后双击C：TURBOMILL-1800\PLC-BAS\Gp8xod.exe，随之会自动解压生成一个文件夹C：\TURBOMILL-1800\PLC-BAS\Gp8xod53，53是（软件版本SW5.3）随着软件版本的升级而不断变化。

③运行STEP7编程软件：在目录C：\TURBOMILL-1800\PLC\下，新建一个项目（Project）VMC-75.S7P，建好后，在File\Open\Library（在Browse下找到C：\TURBOM-ILL-1800\Gp8xod51\Gp8xod）打开Gp8xod中的Bausieine（德文）意为块，将Gp8xod的Bausieine中的所有块复制到新建的Project下的Block中。

图6-19是新生成PLC程序结构图，从图中可以看出它有三类模块：组织块OB（Organiza-tion Block）、功能块FB（Function Block）和功能FC（Function）。

①组织块OB，共有OB0～OB255的256个组织块，是PLC-CPU直接扫描的程序块之一，在组织块OB块内编辑的PLC程序直接被扫描执行。组织块OB的另一个功能是调用其他的功能块FB和功能FC。

②功能块FB，共有FB0～FB255的256个功能块。PLC-CPU不能直接扫描程序块FB的控制程序，通过组织块OB块内编辑的PLC程序来调用，只有组织块OB调用后，功能块FB的内容才被PLC-CPU扫描执行。功能块FB的主要功能是编辑机床PLC控制程序。功能块FB在STEP5和STEP7编程软件中都有。

③功能FC，共有FC0～FC255的256个功能。PLC-CPU不能直接扫描功能FC的控制程序，通过组织块OB块内编辑的PLC程序来调用。只有组织块OB调用后，功能FC的程序才被PLC-CPU扫描执行。功能FC的主要功能是编辑机床PLC控制程序。功能FC在STEP5编程软件没有，只在STEP7中才有。

功能块FB、功能FC只有在组织块OB中调用后才生效，完成其控制功能。PLC程序的执行是先扫描OB块，再扫描OB块中被调用的FB、FC块。

组织块OB1是循环处理块，一般处理用户追加的功能块。

组织块OB40负责报警信号的处理。

组织块OB100负责PLC系统的再起动。

FB1是PLC起动功能块，对PLC的起动运行起支持作用。

FB2/3/4这三个功能块完成变量读取，为周边设备接口服务。

FC2基本程序循环起动，支持NCK完成模式组、通道、坐标轴和主轴的控制。模式组为数控系统的工作方式组，可分为模态和管态两种模式。

FC10完成错误及操作信息的处理。

FC13完成手持单元HHU上液晶位置显示器的显示控制。

FC14控制机床控制面板MCP、手持单元HHU。

FC0～FC25是系统功能，一般用户不能打开，不能修改，只能根据需要进行功能调用。用户私有的PLC程序，只能在上述基本程序的基础上增加功能块，一般在FC40～FC255之内。

组织块OB内可以直接编写STEP 7指令语句，其中调用功能块是其主要功能之一。

图6-20为PLC程序功能调用图，其最大嵌套调用深度为8层。

图6-19 PLC程序结构图

2.PLC内存的清除

为了使数控系统及内置PLC能可靠、高效运行，一般需清除无用数据，释放出更多的存储空间，装载有用数据程序。

连接好编程器与SINUMERIK 840D之间的MPI通信电缆及PC适配器，清除SINUMERIK840D的PLC存储区，其步骤如下：

①将NCU上S4旋钮开关拧到“3”的位置上。按一下NCU上“Reset”复位按钮，等到中央控制单元NCU（Numerical Control Unit）上的数码管显示为“6”。

②然后将NCU上S4旋钮开关，由“3”拧到“2”，等若干秒后，再拧回到“3”，再停若干秒。

③将NCU上“S4”缓慢从“3”→“2”→“1”→“0”拧动，此时NCU上的两排LED中右边一排的红灯应灭掉，仅剩右上的一个绿灯亮，这样就完成了PLC内存清除。

图6-20 PLC程序功能调用图

3.基本PLC程序的下载

运行STEP7软件，打开目录C：\TLTRBOMILL-1800\PLC\下的TURBOMILL-1800.S7P项目管理文件，选择在线（Online）模式。将NCU上S4旋钮开关的位置拧到“2”的位置，将TURBOMILL-1800.S7P项目管理文件的块（Block）中的内容下载（Down-load）到SINUMERIK 840D中。下载成功后，将NCU上S4旋钮开关的位置拧到“0”的位置，并按一下复位，此时机床控制面板（MCP）上各按键指示灯LED不再闪动，这标志SINUMERIK 840D内置PLC起动成功。

4.标准功能块的调用

西门子数控系统配有很多功能部件，为完成这些功能部件的标准应用而开发的PLC程序已预装在系统中，用户只需按所给定的调用格式调用，便可以完成其复杂的控制功能，我们把这类功能块叫做标准功能，一般是小标号的功能和功能块。如机床操作面板MCP按钮控制程序功能FC19就是其中之一。只有在OB块中调用后，机床操作面板MCP按钮功能才生效。

打开C：\TURBOMILL-1800\PLC\下的TURBOMILL-1800.S7P项目管理文件的OB1，在组织块OB1中，调用标准功能块FC19：

Call FC19

BAGNo：=B#16#1（第一方式组）

CHANNo：=B#16#1（第一通道，SINUMERIK 840D共有10个通道，本机床仅用第一通道）

Spindle IFNo：=B#16#6（第6轴为主轴，SINUMERIK 840D可以配31个主轴）

Feed Hold：=DB21.DBX6.0

Spindle Hold：=DB33.DBX4.3（进给/主轴使能状态输出）

将PLC程序存盘（Save），并下载（Download）到PLC中。

若正确，则MCP上有LED亮。如操作方式选择点动（JOG）、单段程序（Single Block）等，LED指示灯会亮。

5.附加功能块的加入

在SINUMERIK 840D中，除了进行标准功能调用外，还需要附加功能（块）。主要作用：完成液压、主轴、进给轴的控制及刀具的管理与控制。一般选用标号大于40的功能（块）FC（B），如FC（B）40～FC（B）255的功能（块）。

在TURBOMILL-1800.S7P项目管理程序的块（BLOCK）下，按鼠标左键，选择Insert插入一个块FC70，用于液压控制；用同样方法插入FC71、FC72、FC73、FC74、FC75、FC76、FC77，分别用于：

FC71用于控制主轴S；

FC72用于控制进给轴X；

FC73用于控制进给轴Y；

FC74用于控制进给轴Z；

FC75用于控制进给轴A；

FC76用于控制进给轴B；

FC77用于控制进给刀库管理与控制。

打开FC70功能，并在Network 1中编入液压控制程序：

AI32.0（液压泵起动按钮）(www.daowen.com)

OQ32.0

AN I32.1（液压泵停止按钮）

=Q32.0（液压泵起动输出）

打开功能FC71，并在Network 1中编入主轴控制程序（主轴是第6号轴）：

AQ32.0

AI32.2（主轴液压压力OK）

AQ2.1（机床主轴上电LED指示灯）

=DB36.DBX1.5（主轴的第1位置测量系统生效，即电机内置编码器既作速度环的转速负反馈，又作位置环的位置检测）

=DB36.DBX2.1（主轴的控制使能生效）

=DB36.DBX21.7（主轴的脉冲使能生效）

打开X轴控制功能FC72，并在Network 1中编入X轴进给轴控制程序：

AQ32.0

AI32.3（进给液压压力OK）

AQ1.7（进给上电LED指示灯亮）

=DB31.DBX1.6（轴1的第2位置测量系统生效，即电机内置编码器只作速度环的转速负反馈，位置环的位置检测另有其他检测系统完成。一般来说：对于直线轴，用直线光作检测，对于旋转轴，用一和旋转轴同轴的旋转编码器作位置检测）

=DB31.DBX2.1（轴1的控制使能生效）

=DB31.DBX21.7（轴1的脉冲使能生效）

打开Y轴控制功能FC73，并在Network 1中编入进给轴控制程序：

AQ32.0

AI32.3（进给液压压力OK）

AQ1.7（进给上电LED指示灯亮）

=DB32.DBX1.6（第2轴的第2位置测量生效）

=DB32.DBX2.1（第2轴的控制使能生效）

=DB32.DBX21.7（第2轴的脉冲使能生效）

打开Z轴控制功能FC74，并在Network 1中编入进给轴控制程序：

AQ32.0

AI32.3（进给液压压力OK）

AQ1.7（进给上电LED指示灯亮）

=DB33.DBX1.6（第3轴的第2位置测量生效）

=DB33.DBX2.1（第3轴的控制使能生效）

=DB33.DBX21.7（第3轴的脉冲使能生效）

打开A轴控制功能FC75，并在Network 1中编入进给轴控制程序：

AQ32.0

AI32.3（进给液压压力OK）

AQ1.7（进给上电LED指示灯亮）

=DB34.DBX1.6（第4轴的第2位置测量生效）

=DB34.DBX2.1（第4轴的控制使能生效）

=DB34.DBX21.7（第4轴的脉冲使能生效）

打开B轴控制功能FC76，并在Network 1中编入进给轴控制程序：

AQ32.0

AI32.3（进给液压压力OK）

AQ1.7（进给上电LED指示灯亮）

=DB35.DBX1.6（第5轴的第2位置测量生效）

=DB35.DBX2.1（第5轴的控制使能生效）

=DB35.DBX21.7（第5轴的脉冲使能生效）

并在OB1中插入一个控制网络（Network），并编入：

CALL FC70

CALL FC71

CALL FC72

CALL FC73

CALL FC74

CALL FC75

CALL FC76

CALL FC77

将PLC程序存盘（Save），并下载（Download）到PLC中；只有调用后，前面编辑的FC70～FC77才会生效。

使用附加功能（块）时，是先在功能块栏插入附加功能，编好控制程序，下载后再在OB1或在OB40中调用，即先插入后调用。

存盘（Save），并下载（Download）到SINUMERIK 840D中，就可以控制五进给轴及主轴运转。

PLC程序主体框架现已基本构成，如果还要编写其他辅助控制程序，可在另外的FC××（××最好>80，如FC80、81等）的功能块中编写，同样需要在组织块OB1、OB20、OB40中调用，并下载（Download）到SINUMERIK 840D中。