急停连接电路的设计与实现

802S/C/D的子程序库提供了用于进给轴控制的急停电路、模板程序和子程序SBR40（AXIS_CTL）。虽然，其急停电路、模板程序和子程序的部分设计有待商榷，不推荐读者直接使用；但由于它在实际机床上的应用较广、PLC程序较为复杂，为了便于机床维修，并供读者设计、改进参考，本节将对其进行简单说明。子程序SBR40（AXIS_CTL）的局部变量赋值可参照表6.3-1。

1.硬件保护方案

在802S/C/D模板程序中，进给轴的急停、硬件限位保护和伺服使能、进给停止通过子程序SBR40（AXIS_CTL）控制。模板程序建议机床的急停和硬件限位行程保护采用以下3种保护方案。

1）使用正/负向硬件限位。当每一进给轴都安装独立的正、负向硬件限位开关时，应将CNC用户数据MD14512[18]bit4～bit6、MD14512[18]bit7均设定为0，+XOT/-XOT、+YOT/-YOT、+ZOT/-ZOT硬件限位开关的常闭触点分别连接到PLC输入I0.0/I0.4、I1.2/I1.4、I0.1/I0.5上。

2）正/负向共用硬件限位开关。当每一进给轴只安装一个限位开关时，应设定CNC用户数据MD14512[18]bit4～bit6=1、MD14512[18]bit7=0，X、Y、Z轴硬件限位开关的常闭触点分别连接到PLC输入I0.0、I1.2、I0.1上。

3）正/负向硬件限位和急停共用。当每一进给轴只安装一个硬件限位开关、限位开关同时用于急停控制时，应设定CNC用户数据MD14512[18]bit4～bit6=1、MD14512[18]bit7=1。此时，限位开关应按图6.4-1所示的电路（手册中称为急停链）连接。

2.急停链说明

SIEMENS推荐的急停链连接电路如图6.4-1所示。在该电路上，X/Y/Z硬件限位开关和急停按钮串联，组成了机床急停控制的DC24V控制电路，电路中的并联按钮S2用于超程急停的退出；硬件限位、超程解除信号的PLC输入，从急停控制电路的限位开关互连端引出。(www.xing528.com)

图6.4-1所示的电路连接简单，功能多用，可用于安全标准要求较低的简单设备控制。但是，在正规产品上，不推荐读者采用，原因如下。

1）硬件限位保护和急停是不同的概念。急停应是机床发生紧急情况时的控制系统强行分断，而硬件限位一般用于进给轴超程时的指定方向运动禁止，这两者的性质和控制要求截然不同。

图6.4-1 急停链连接电路

2）为了确保安全，ISO 13849等安全标准规定：机电设备的急停必须使用符合安全标准要求（如强制执行等）的行程开关、安全继电器，并通过冗余设计的安全电路实现，而不能采用图示的简单电路控制机床的急停。

3）用于紧急分断的安全电路不允许连接除急停控制外的触点、线圈、PLC输入等控制器件等。

因此，从严格意义上说，这样的控制方案并不符合数控机床的安全标准要求。有关紧急分断电路设计的更多内容，可参见《数控机床电气设计典例》（机械工业出版社出版）。