M指令在西门子系统中的编制和使用

■ 南京高速齿轮制造有限公司 （江苏 211100） 赵红淑

我们在数控系统（西门子）中大量使用M指令，比如M3是主轴正转、M5主轴停转等常规通用指令，也有制造商自己开发的某些特定功能或动作的M指令。特别是加工中心换刀程序中写有多个M指令，每一步的动作都有特定的M代码完成，并且有先后顺序，出故障时还能停止，往往还伴有报警。那么这些M指令是怎么编写的，在使用时又是如何做到条件检测的，本文将就这一问题进行讨论。

1. M0-M99动态M功能

在NC程序中M功能执行时（以840D系统为例），会触发一个信号，该信号会传送到PLC接口，通过840D的调试手册可以查出该信号（DB2x.DBX294.0-DB2x.DBX206.3），而这些信号，在PLC中只存在一个扫描周期，所以一般会使用S指令，置位某个地址然后去驱动某个动作。

程序段如下（以通道1为例）：

N010 G0 X0 M10 //启动冷却指令M10

...

N080 M11 //当NC程序运行到此步时，M11关闭冷却

在PLC程序中我们编写如下程序：

A DB21.DBX195.2 //M10执行时在nck程序的通道1中编辑，激活一个PLC扫描周期

S Q0.0 //冷却泵启动（Q0.0为控制泵接触器的输出信号）

A DB21.DBX195.3 //M11执行时在nck程序的通道1中编辑，激活一个PLC扫描周期

R Q0.0 //冷却泵停止

实际上我们很多M指令是“闭环”的，就是指令执行后还要检测执行有没到位信号或者压力信号等，若不到位就无法执行下一步，一直停在该M指令处。这就需要PLC或者NC对指令进行处理了。

PLC的处理方法是在执行动作的同时将“读入使能禁止”（DB21.DBX6.1）激活，同时检测反馈信号，当反馈信号正常时再复位该“读入使能禁止”，此时该M指令就完成“闭环”反馈，执行下一步了。如在某程序中有个松刀动作M20，要求松刀不到位时不能执行下一步，程序如下：

A DB21.DBX196.4 //M20执行时在nck程序的通道1中编辑，激活一个PLC扫描周期

S Q0.1 //驱动松刀电磁阀

S DB21.DBX6.1 //同时激活“读入使能禁止”

A Q0.1

A I0.1 //检测松刀到位信号

R DB21.DBX6.1 //到位后，复位该信号，NC程序继续执行

除了用这种PLC程序做检测外还可以结合NC的IF语句做判断，这在加工中心的换刀程序中大量使用。如某龙门加工中心换刀程序中有段程序：

M93 //刀库门开

_TT: _MM[0]=$A_DBB[80] //Y、Z轴运动条件：开门到位

IF _MM[0]==0 GOTOB _TT

G153 G01 G90 Y=$MA_FIX_POINT_POS[1,AX2] F=HIGHSPEED

G153 G01 G90 Z=$MA_FIX_POINT_POS[1,AX3] F=HIGHSPEED

程序中IF语句就是用来检测开门信号的，如果不到位，Y、Z轴是不能运动的，否则有撞门风险，$A_DBB[80]主要是通过如图1所示的PLC实现的。我们能够清晰的看到以下的逻辑，执行M93后激活DB21.DBX205.5，从而通过M110.7激活开门的气阀Q41.0（Network66），同时Network67在检测信号，当开门信号到位，关门信号脱开时，把1传送给DB91.DBB80。

再通过如图2所示的PLC，用OB1调用FC21把DB91.DBB0开始的200个字节，都写入$A_DBB[0]开始的200个字节里。这样就实现了$A_DBB[80]能够检测开门信号有没到位的功能了。

2. 静态M功能

该M指令的接口信号地址类型和块编号功能由OEM厂家自行定义，它和PLC地址没有标准对应关系，如M99=125实现开门动作，PLC编写如下：

A（

L 99L

DB21.DBW68 ==D）

//比较读入的M静态指令是不

M99

A（L 125 L DB21.DBD70==D）

//比较读入的是不是125

A DB21.DBX58.0

S DBxx.DBXxx.x //确定了执行的M99=125后驱动某个地址

图1

图2

在NC通道执行时99被存入DB21.DBW68的地址中，该变量定义为整形变量。在执行时将125存入DB21.DBD70的地址中，该变量定义为实数变量。还有关键信号DB21.DBX58.0，该变量在M功能代码改变时跳变，信号保持一个PLC周期，可以用它锁存M功能代码读取瞬间的代码数值，以保证存入数据不出错。当NC读入的程序段执行M99=125时激活最后的DBxx.DBXxx.x地址，然后通过这个地址可以做后续的逻辑编写，比如驱动开门，再做开门信号的检测等等。

以上为方便理解，只是简单写出了主要的原理和思路，真正运用时还需要考虑转换数据类型等，部分比较值肯定用索引地址和间接指针寻址代入减少代码使用，逻辑保护也要加强很多。

[1] 熊熙. 数控加工实训教程 [M]. 北京：化学工业出版社，2003.

[2] 王爱玲，武文革，辛志杰，等.现代数控机床 [M]. 北京：国防工业出版社，2009.

[3] 邱言龙，李文菱. 数控机床维修技术 [M]. 北京：中国电力出版社，2014.