CNC和PLC的接口信号详解

1.信号种类

PLC程序中需要使用和处理大量CNC-PLC接口信号，这是CNC集成PLC和通用PLC的最大区别。SIEMENS系统集成PLC常用的接口信号包括以下几类。

1）MCP信号。MCP是SIEMENS机床操作面板（Machine Control Panel）的简称，PLC程序中的MCP信号包括来自机床操作面板的按钮、按键、开关输入和指示灯等输出。

2）HMI信号。HMI（Human Machine Interface）是CNC的MDI/LCD操作面板的接口信号，又称MMC（Man Machine Communication）信号。HMI输入包括部分MDI键和软功能（菜单）键的操作状态等，输出为机床报警显示信息和PLC加工程序选择等。

3）NCK信号。NCK是数控装置中央处理器（Numerical Control Kernel）的简称，因此，NCK信号就是CNC和PLC间的通信信号。NCK信号众多，其PLC输入包括CNC系统信息、CNC工作状态信息、通道工作状态信号、M/S/T/D/H辅助功能代码输出信号、进给轴与主轴工作状态信号等；PLC输出包括CNC基本控制信号、通道控制信号、程序运行控制信号、进给轴与主轴控制信号等。

SIEMENS数控系统的接口信号众多，SIEMENS 802系列CNC常用的接口信号可参见附录B，其他CNC的接口信号可参见SIEMENS公司的相关技术资料。

2.信号表示

CNC-PLC接口信号在PLC梯形图上的表示方法在不同的CNC上有所不同。例如，在802S/C系列CNC上，MCP、HMI、NCK信号均以公共变量V的形式表示（参见附录B）；在808系列CNC上，MCP、HMI、NCK信号以数据存储器（DB）的形式表示；而在802D系列CNC上，MCP信号以输入/输出地址I/Q的形式表示，HMI、NCK信号以公共变量V的形式表示；对于在810/828/840D等CNC上，则以PLC输入/输出地址I/Q表示MCP信号，以数据存储器的形式表示HMI、NCK信号等。

以公共变量形式表示的接口二进制位信号，其地址由变量地址V、字节地址（8位十进制正整数）及二进制位地址组成，如V 38000004.5等，信号在梯形图上的编程和显示形式如图3.2-7所示。当信号以字节、字或双字形式使用时，分别以VB、VW或VD加起始字节地址的形式表示，如VB 37000000、VW 45000032、VD 14000000等。

图3.2-7 以变量形式表示的接口信号

以数据存储器形式表示的接口二进制位信号，其地址由“数据块地址（DB）.数据字节地址（DBX）.位”组成，如DB4100.DBX0.0等，信号在梯形图上的编程和显示形式如图3.2-8所示。当信号以字节、字或双字形式使用时，分别以“数据块地址（DB）.数据（字节/字/双字）起始地址（DBB/DBW/DBD）的形式表示，如DB4000.DBB2、DB4000.DBW0、DB4000.DBD10等。(www.xing528.com)

图3.2-8 以数据存储器表示的接口信号

因802S/C/D和808D/828D的集成PLC同为S7-200，因此，以公共变量V表示的CNC-PLC接口信号与以数据存储器表示的接口信号间存在明确的对应关系，即：变量的字节地址高4位对应数据块编号；低4位对应数据字节地址；二进制位含义相同。例如，802S/C/D接口信号V38000004.5、VB37000000、VW45000032、VD14000000分别和808D/828D接口信号DB3800.DBX0004.5、DB3700.DBB0000、DB4500.DBW0032、DB1400.DBD0000的作用、含义相同等。

但是，由于不同CNC的机床操作面板（MCP）结构和连接方式不同，故MCP接口信号的地址表示方法各异，信号间也无明确的对应关系。例如，802S/C、808D/828D的MCP直接与CNC连接，其I/O信号均可通过PLC操作系统转换为地址固定的接口信号，但802S/C的I/O变量地址V和808D的数据存储器DB间不存在对应关系；而828D则直接以地址I/Q的形式表示等。此外，对于802D、810D等CNC，MCP则直接与PLC的I/O模块连接，其I/Q可任意改变，因此，802D手册中提供的I/O变量地址V，只是通过PLC程序所生成的中间状态信号，这点在PLC编程时需要注意。

3.信号简介

802S/C/D、808/828D常用接口信号的分类、地址及主要作用如表3.2-2所示，信号的作用和功能详见附录B。

表3.2-2 802S/C/D及808D/828D常用接口信号表

（续）

①表示形式不同，信号不存在对应关系，802D只是通过PLC程序生成的中间状态。