SBR35子程序详解

802S/C/D子程序库中的SBR35（SPIN-DLE）是用于主轴控制的PLC程序，它可用于机械变速主轴或变频调速主轴的控制，并考虑了使用外部主轴制动器的情况。虽然，SBR35的设计较为复杂，部分网络可简化，但由于该程序的实际使用较多，为了便于机床维修，一并介绍如下。

SBR35的局部变量、标志寄存器定义如表7.3-1所示，程序分为转向控制、制动控制和控制信号输出3部分。

1.转向控制

SBR35的Network1～Network4用于主轴的转向控制，程序由M03/M04指令处理、MCP的【SP.CW】/【SP.CCW】键处理、转向控制等网络组成。

Network1的设计如图7.3-4所示，它可将CNC的M03、M04辅助功能脉冲输出信号转换为状态保持信号M115.0、M115.1，并生成本程序的主轴控制条件信号L3.4、L3.3。

图7.3-3 主轴控制信号输出与报警程序

图7.3-4 M03/M04指令处理程序

在模板程序中，局部变量L2.2（UNI_PO）的赋值为V45001016.2，即CNC用户数据MD14512[16]bit2的设定值，该数据位在使用CNC单极性DC0～10V模拟量输出时要求设定为“1”。局部变量L2.1（SP_EN）的赋值为V11000000.1（主轴允许工作信号），它在车床卡盘或铣床刀具夹紧时为“1”。因此，对于使用DC0～10V模拟量输出的CNC，可通过M03/M04指令将标志寄存器M115.0/M115.1置1，并输出主轴附加控制信号V3803 2001.6，改变主轴转向。

程序中的L3.4、L3.3为主轴旋转条件，M116.1为后述程序生成的主轴制动信号、V38030002.1为主轴伺服使能信号。在子程序库中，V38030002.1通过子程序SBR40（AX-IS_CTL）生成，它在主轴正/反转状态信号V39030004.6/V39030004.7为1时置1；在主轴停止状态信号V39030001.4为1时置0。因此，如果使用子程序SBR35，当主轴转速为0时，主轴模拟量输出接口上的使能触点及PLC的主轴正反转输出Q0.0/Q0.1将被同时撤销。程序中的V38032001.6信号控制条件与M115.1完全相同，故也可简化成由M115.1控制的输出。

SBR35的Network2实际上是用于主轴位置控制方式手动正反转操作的程序，程序设计如图7.3-5所示，它可将MCP上的【SP.CW】、【SP.CCW】按键，转换为CNC轴方向控制信号和主轴正反转控制输出信号Q0.0/Q0.1。

在Network2上，如CNC用户数据MD14512[16]bit2设定为0、CNC的主轴模拟量输出将为DC-10V～10V双极性输出，此时，来自MCP的按键【SP.CW】、【SP.CCW】输入V10000001.4、V10000001.6可转换为CNC基本轴控制信号中的主轴正、反信号V3803 0004.7、V38030004.6，以便改变主轴模拟量输出极性、控制正反转。如MD14512[16]bit2设定为1、主轴使用DC0～10V单极性模拟量利用Q0.0/Q0.1控制转向时，MCP的【SP.CW】、【SP.CCW】按键均可使CNC基本轴控制信号中的主轴正转信号V38030004.7为1，同时，生成控制主轴转向输出Q0.0/Q0.1的局部变量L2.6、L2.7。

利用CNC基本轴控制信号V38030004.7、V38030004.6控制的主轴手动操作，可通过CNC急停信号V27000000.1、CNC复位信号V30000000.7、操作MCP的【SP.STOP】按键输入V10000001.5、驱动器电源模块进给使能信号L2.0撤销。

程序SBR35的Network3～Network5用来生成自动方式的主轴换向制动信号和主轴正反转控制命令，其程序设计如图7.3-6所示。

子程序SBR35和模板可用于带外部制动器的主轴控制，程序对主轴的转向变换做了如下规定。

1）当CNC自动运行加工程序时，如CNC加工程序中出现直接从M03切换为M04，或直接从M04切换为M03的主轴换向指令，需要先进行主轴的制动，然后才能改变转向。

2）在手动操作方式下，通过MCP的【SP.CW】、【SP.CCW】按键变换主轴转向时，需要利用【SP.STOP】按键停止主轴后，才能变换主轴转向。

程序Network3用来生成加工程序自动运行时的换向制动信号。程序中的M115.0、M115.1为Network1生成的M03、M04指令信号；M115.2（正转）、M115.3（反转）为当前有效的主轴转向，它由后述的Network5生成。因此，当加工程序自动运行时，如出现直接从M03切换为M04，或直接从M04切换为M03的主轴换向指令，换向制动信号M115.5或M115.4将为1。

图7.3-5 位置控制主轴手动操作程序

Network4用于主轴正反转控制命令的生成。当CNC的操作方式选择自动（AUTO或MDA）时，如主轴由停止状态直接起动，则换向制动信号M115.4、M115.5为0，PLC程序可通过CNC加工程序中的M03、M04指令，直接生成主轴正反转命令信号L3.5、L3.6。当CNC操作方式为手动（V30000000.2=1）或示教（V31000001.0=1）时，如主轴由停止状态直接起动，则转向控制信号M115.7、M115.6为0，PLC程序可通过MCP的【SP.CW】、【SP.CCW】键，生成主轴正反转命令信号L3.5、L3.6。(www.xing528.com)

程序Network5用来生成Network3所需的当前主轴转向信号M115.2/M115.3和Network4所需的转向记忆信号M115.7/M115.6。

2.制动控制

程序SBR35的Network6、Network7用来控制主轴的停止和制动，其程序设计如图7.3-7所示。

Network6用来生成主轴停止命令M116.0，并撤销M03、M04指令的记忆信号M115.0、M115.1，在该程序中，运行中的主轴可通过以下方式停止。

1）AUTO或MDA方式下执行M05或M02指令，即JOG方式选择信号V31002000.2为0、V25001000.5或V25001000.2为1。

图7.3-6 主轴换向和正反转控制程序

2）手动或示教方式下操作MCP的【SP.STOP】键，即V31002000.2或V31000001.0为1、【SP.STOP】键输入变量L2.5为1。

3）CNC复位（V30000000.7=1）、急停（V27000000.1=1）或驱动器未起动（L2.0=0）。

图7.3-7 主轴停止和制动控制程序

因此，在直接使用SBR35和模板程序控制主轴时，主轴既不能通过CNC加工程序中的M30指令停止，也不能通过JOG方式下的M05、M02、M30指令停止，这点在使用时需要引起注意。

Network7用来生成主轴制动命令M116.1、撤销主轴转向信号M115.2/M115.3和转向记忆信号M115.6/M115.7，并生成主轴制动时的程序自动运行控制信号。

当运行中的主轴需要停止时，Network6中的主轴停止命令信号M116.0为1；当加工程序中出现直接由M03到M04或M04到M03的换向指令时，Network3中的换向制动信号M115.5或M115.4将为1，两种情况都需要进行主轴制动。

进行主轴制动时，不仅需要使制动命令M116.1为1，而且，对于加工程序自动运行，CNC需要像执行辅助机能同样，通过进给使能禁止信号V32000006.0互锁进给轴运动、通过读入使能禁止信号V32000006.1禁止下一程序段的读入、通过起动禁止信号V3200 0007.0禁止程序段的起动。

3.主轴控制信号输出

SBR35的输出变量主要有主轴正反转输出Q0.0/Q0.1控制信号L2.6/L2.7、外部主轴制动控制信号L3.0、主轴运行指示灯控制L3.1和CNC报警信号L3.2，输出变量的控制程序如图7.3-8所示。

Network8用于外部主轴制动信号延时控制，在模板程序上，制动延时时间可通过CNC用户数据MD14510[23]设定，延时到达后，主轴制动信号M116.1、进给使能禁止信号V32000006.0、读入使能禁止信号V32000006.1、起动禁止信号V32000007.0均被复位，程序自动运行将继续。

图7.3-8 主轴控制信号输出程序

Network9用于主轴控制信号输出，主轴制动、正/反转分别由对应的控制命令信号M116.1、M115.6/M115.7控制；主轴运行指示灯在正反转、制动及转速不为0时输出；当主轴允许工作信号L2.1为0时，如操作MCP的【SP.CW】、【SP.CCW】键，或者起动加工程序自动运行，则CNC显示报警ALM 70021。