PLC程序典例案例分享

SIEMENS子程序库中的子程序SBR33（EMG_STOP）是用于驱动器控制的子程序，但由于该子程序只能满足最低控制要求，故在实际使用时建议进行修改和完善。以下是按机电设备安全控制要求设计的驱动器控制程序实例，程序在SBR33（EMG_STOP）的基础上进行较大改进。修改后的子程序SBR33（EMG_STOP）由延时生成、CNC急停控制、驱动器起动/停止控制、信号输出与报警等部分组成，说明如下。

图6.1-5 延时生成程序

1.延时生成

用于驱动器正常起动/停止的信号延时生成程序设计如图6.1-5所示。由于传统的SIMODRIVE 611A/D/U/UE等驱动器的电源模块控制信号通断需要有较多的延时，且各信号的延时时间成比例，为了节省PLC定时器，子程序SBR33（EMG_STOP）采用的是利用PLC循环脉冲信号SM0.6计数，生成不同延时的控制方法。

Network1的变量LW0为延时时间设定参数，在子程序调用指令中可直接以常数的形式赋值，其计时单位为2倍PLC循环扫描时间。Network1的执行结果LW4是LW0的2倍。

Network2中的计数器C31用于PLC循环次数的计数，计数输入信号为PLC系统特殊标志位SM0.6，计数器可通过复位信号M119.6控制起动和复位。在S7-200上，SM0.6是周期为2倍PLC循环扫描时间的固定脉冲信号（参见3.2节），PLC程序的实际循环扫描时间可通过CNC参数MD10074进行检查和确认。

2.CNC急停控制

需要注意的是：驱动器急停和正常停止是完全不同的概念。急停是机床出现紧急情况时的强制分断，它必须通过安全电路（强电线路），由图6.1-3所示的安全触点K1，直接断开脉冲使能端63和主接触器控制端48，而不能按正常的顺序依次断开电源模块的控制端64、63、48。在此基础上，由PLC程序向CNC输出急停信号V26000000.1、停止CNC运行。

当驱动器在运行过程中出现故障，例如，驱动器准备好触点72断开或过热触点52接通时，CNC也需要进入急停状态，但驱动器可按照正常的断开顺序断开控制端64、63、48，使电机减速停止。

用于CNC急停控制的PLC程序如图6.1-6所示，如信号V26000000.1=1，CNC将立即停止并进入急停状态。802S/C等CNC的急停只需要使用CNC急停（Emergency Stop）信号V26000000.1，无需处理信号V26000000.2；802D等CNC的急停需要通过CNC急停应答（Acknowledge Emergency Stop）信号解除急停，取消CNC急停时，需要通过V2600 0000.1=0、V26000000.2=1，使CNC退出急停。

图6.1-6 CNC急停控制程序

在模板程序中，局部变量L2.0、L2.2、L2.3分别为机床急停（I0.7）、驱动器准备好（I1.7）、驱动器过热（I0.6）信号，经第5章I/O使能和极性变换子程序SBR62（FILTER）处理后的结果M100.7、M101.7、M100.6。其中，M100.7为常闭信号，CNC急停时的状态为0；M101.7、M100.6为常开信号，驱动器正常工作时M101.7=1、M100.6=0。

程序中的V45001016.0为CNC用户数据MD14512[16]bit0的设定值。在模板程序中，该参数用于PLC程序调试方式设定，设定为1时，即使驱动器未起动（M119.7=0），也可取消由信号L2.2（M101.7）=0或L2.3（M100.6）=1所引起的CNC急停。

Network4用于CNC急停的取消，程序中的M119.0、M119.1、M119.2分别为驱动器控制端48、63、64的输出状态暂存器（见下述），驱动器断开后，其状态均为0；此时，如机床急停输入L2.0为1（无急停），可复位CNC急停信号V26000000.1、并将急停解除信号V26000000.2置1，使CNC退出急停状态。

3.驱动器起动/停止(www.xing528.com)

驱动器的正常起动/停止控制程序设计如图6.1-7所示，Network5用于驱动器通/断控制信号M119.5的生成；Network6用于驱动器起动顺序控制；Network7用于驱动器停止顺序控制。

图6.1-7 驱动器起动/停止控制程序

在模板程序中，驱动器的通/断通过MCP面板的用户自定义按键K1进行控制，因此，调用子程序时，局部变量L2.1（EN_K）的输入赋值应为按键K1的输入V10000000.0。

程序Network5用于驱动器通/断控制信号M119.5的生成。程序可通过MCP面板按键K1（L2.1）的重复操作，产生控制驱动器通/断交替的信号M119.5，交替通断的典型程序说明可参见2.2节。图中的程序在典型交替通断程序的基础上，对M119.5的复位支路附加了M119.7串联触点，其目的是保证驱动器的正常断开（信号M119.5复位）只能在驱动器起动完成（M119.7=1）时才能进行。但是，如果CNC出现急停，CNC急停信号V2700 0000.1可直接复位M119.5，立即断开驱动器。

Network6用于驱动器的起动顺序控制。当驱动器起动、通断控制信号M119.5=1时，首先将驱动器主接触器控制信号48的输出缓冲存储器M119.0置1，同时，将M119.6置1，使前述延时生成程序Network2中的计数器C31复位输入为“0”，起动C31的延时计数功能。当C31的计数值到达延时设定值LW0后，驱动器脉冲使能控制信号63的输出缓冲存储器M119.1置1。如果C31的计数值到达了2倍起动延时设定值LW4，驱动器进给使能控制信号64的输出缓冲存储器M119.2将置1；同时，将驱动器起动完成信号M119.7置1，使前述Network3中的驱动器准备好信号L2.2和过热信号L2.3生效，完成驱动器的起动过程。驱动器起动完成后，M119.6重新置“0”，复位和禁止延时计数器C31。

Network7用于驱动器的停止顺序控制。驱动器停止的动作顺序与起动相反，当驱动器通断控制信号M119.5=0时，首先断开进给使能控制信号64，并将M119.6置1、起动Net-work2中的延时计数器C31。然后，依次断开脉冲使能控制信号63和主接触器控制信号48。停止过程结束后，复位起动完成信号M119.7，并将M119.6重新置0，复位和禁止Network2中的延时计数器C31。

4.信号输出与报警

驱动器控制信号输出与报警程序如图6.1-8所示，Network8用于驱动器控制信号输出，Network9用于驱动器报警。

图6.1-8 控制信号输出与报警程序

利用Network8，上述驱动器起动/停止程序网络中所生成的驱动器控制信号48、63、64的输出缓冲存储器状态M119.0、M119.1、M119.2，可分别作为子程序变量L2.4、L2.5、L2.6、L2.7输出。在模板程序上，输出变量L2.4、L2.5、L2.6被定义为Q1.5、Q1.6、Q1.7的输出缓冲存储器M103.5（OUT1_5）、M103.6（OUT1_6）、M103.7（OUT1_7）；M103.5、M103.6、M103.7可利用第5章所述的输出使能和极性变换处理子程序SBR62（FILTER），作为驱动器主接触器接通、脉冲使能、进给使能控制信号Q1.5、Q1.6、Q1.7输出。

Network8中的输出变量L2.7，在模板程序上定义为MCP面板按键K1的指示灯LED1输出信号V11000000.0，驱动器驱动后，指示灯亮。

Network9用于驱动器报警显示。在模板程序中，子程序输入变量L2.2、L2.3被定义为驱动器准备好和驱动器过热信号输入；输出变量L3.0、L3.1定义为机床报警信号V16000002.0、V16000002.1。因此，当驱动器准备好信号L2.2为0，或驱动器的进给使能信号未输出（M119.2=0）时，CNC将显示ALM 700016（驱动器未就绪）报警；如驱动器的过热信号L2.3为1，则显示ALM700017（电源模块I²t报警）报警。

Network10用于CNC通道控制信号进给禁止（V32000006.0）、读入禁止（V3200 0006.1）信号的复位；程序中的V30000000.7为CNC复位信号，它直接由MCP上的RE-SET键生成，相关内容可参见第5章子程序SBR38（MCP_NCK）。