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5.3主軸正轉控制過程分析

手動模式下，按下主軸正轉按鈕后，軟PLC運行系統會進行一系列的函數 調用，整個數據的運算與存儲過程就是實現主軸正轉的過程：

1)人機界面進程響應主軸正轉按鈕函數。

這是人機界面進程把數據寫入軟PLC與HMI共享內存區的過程。首先HMI 進程調用主軸正轉按鈕函數給人機界面數據域中變量m_M03賦為true,該變量 作為軟PLC的一個輸入信號存儲在人機界面緩存區中。

當軟PLC進入周期循環掃描時，系統任務管理線程置位通訊事件句柄 h_eventcommuni,觸發軟PLC與人機界面進程和軟CNC的通訊任務。系統中 設置軟PLC先與HMI進程進行通訊。HMI進程利用寫函數WriteData〇將人機 界面緩存區數據寫入軟PLC與HMI的共享內存區HMIToPLCBuffer單元中， 使地址PI0.5中數據置1。“PI0.5”是HMI分配給軟PLC的10地址，在這里對 應五軸銑床主軸正轉輸入位。

與HMI的通訊結束后，軟PLC系統任務調度線程取得控制權，通過判斷 運行狀態字得知整個通信任務并未完成，返回繼續執行與CNC的通訊任務。其 中軟PLC與CNC共享內存PLCToCNCBuffer單元中存儲了上一周期PLC發往 CNC的狀態信息。由于是手動模式，所以該共享區中0號通道的第0位軟邏輯 狀態為“1” ；此外0號通道第5位狀態軟邏輯狀態為“0”，5號通道第2位 的軟邏輯狀態為“0”，5號通道第3位的軟邏輯狀態為“0”。

執行I/O讀任務線程

執行完通訊任務，軟PLC運行系統進入I/O讀任務線程，將SoftSERCANS 卡雙口存儲區中數據讀入軟PLC與Sercos的共享內存區SercosToPLCBuffer單

元，其中該共享單元0號通道第1位軟邏輯狀態為“0”，對應本次掃描輸入映 像區主軸的當前狀態，該共享單元0號通道第2位軟邏輯狀態為“0”。

執行PLC用戶程序

完成I/O讀任務線程，軟PLC系統任務調度線程喚醒程序執行任務線程。 程序執行任務線程一個是不斷取指令、調用指令函數的過程，它從指令鏈表節點 數據域中讀取到指令索引值，然后判斷指令類型調用指令函數進行運算。

當執行到圖5.1主軸正轉這一梯級時，軟PLC系統首先對CQ0.0這一位的 軟邏輯進行狀態判斷和操作，從指令存儲區的鏈表節點數據域中讀到指令索引值 “ 1001”，調用讀輸入位指令函數ReadInBit〇,利用位尋址函數ReadBit〇從PLC 與CNC的共享內存區PLCToCNCBuffer單元中讀0號通道0號位的狀態，通過 函數CurrentBitStatusG與系統中標志位進行比較確認它的狀態，然后壓入堆棧， 當前棧頂元素值為“1”；接著對軟邏輯PI0.5進行狀態判斷，執行完一條指令后 指令鏈表的指針移指向下一個節點，根據索引值“1003”調用讀輸入位相與指 令函數ReadInANDBit〇,從軟PLC與HMI的共享內存區HMIToPLCBuffer單元 中讀取0號通道第5位狀態值“1”，接著利用堆棧操作函數AndStack()與當前棧 頂元素進行邏輯與運算將結果“1”壓入棧頂；然后判斷由軟邏輯CQ0.7、RI1.0 和LQ0.1組成的并聯電路塊的狀態并與棧頂元素“1”進行邏輯或運算，將結果 壓入棧頂。

接著從PLC與Sercos共享內存PLCToSercosBuffer讀取0號通道第2位的 狀態“0”取反后與棧頂元素“1”進行邏輯與運算，將結果“1”壓入邏輯堆棧， 然后從軟PLC內部輸入映像區中讀取0號字節的第3位狀態“0”，取反后與棧 頂元素進行邏輯與運算，將結果壓入棧頂(狀態為“1”)，然后執行輸出指令OutBit LQ0.1，利用寫輸入位指令函數WriteOutBitG將當前邏輯棧頂元素“1”改寫PLC 與Sercos共享內存PLCToSercosBuffer單兀中0號通道第1位的狀態，接著執行 指令OutBit CQ5.2,改寫PLC與CNC共享內存區PLCToCNCBuffer單元中5號 通道第2位的狀態，然后繼續掃描下一梯級。

在圖5.1中的第二梯級中，軟PLC從共享內存PLCToCNCBuffer單元中讀取 到5號通道第2位狀態“ 1 ”壓入堆棧，接著讀取PLCToCNCBuffer單元5號通 道中第3位的狀態“0”取反后和棧頂元素“1”進行邏輯與運算，將結果“1” 壓入棧頂，執行輸出指令0utBitPQ3.3,用邏輯棧頂元素值“1”改寫PLC與HMI 界面共享內存區PLCToHMIBuffer單元中3號通道第3位的狀態;然后執行OutBit LQ 4.1,用邏輯棧頂元素值“ 1 ”改寫PLC與Sercos共享內存區PLCToSercosBuffer 單元中4號通道第1位的狀態，繼續掃描其他梯級。

4)執行I/O寫任務線程

程序執行任務線程結束，軟PLC系統任務管理線程調度執行I/O寫任務線 程，將PLC與Sercos共享內存區PLCToSercosBuffer中數據寫入SoftSERCANS

被動式主站卡的雙口 RAM存儲區的對應地址。

完成I/O寫任務線程，軟PLC系統任務管理線程判斷運行狀態字決定是否 進行下一周期的循環掃描，是則繼續重復上述的四個階段，否則判斷是否退出軟 PLC應用程序。

控制信號結果輸出 一方面，HMI在下一個掃描周期的通訊階段從共享內存區讀取到對應主軸 正傳位的狀態，使人機界面HMI上主軸正轉燈亮。

其中HMI界面圖中軟邏輯位對應關系如下：

X000——CQO.O: PLC給CNC分配的10地址中的手動模式位

X001——PI 0.5:人機界面HMI給PLC分配的10地址中的主軸正轉位

Y000——LQ0.1: PLC給SERCOS分配的主軸上電位

Y001——CQ5.2: PLC給CNC分配的主軸正轉位

Y002——PQ0.3: PLC給人機界面HMI分配的主軸正轉燈位

Y003——LQ4.1: PLC給SERCOS分配的主軸正轉燈位

另一方面，SoftSERCANS卡在周期通訊的CP4階段將雙口 RAM數據打包

發往各個從站，PLCI/0從站總線控制器DM9000接收并解析報文，處理后由五 軸數控加工中心的2塊32位I/O數字量輸出模塊輸出。

其中第1塊數字量輸出模塊WordO外部接線端子2.1輸出高電平信號，繼 電器KA2接通，主軸電源控制電路上KA2的常開觸點閉合，使主軸驅動器電 源主電路上的接觸器KM2主觸頭閉合，向主軸驅動器發出使能信號，控制五 軸數控加工中心主軸正轉，接線端子分配如圖5.4所示；第2塊數字量輸出模塊外 部接線端子2.1輸出高電平信號，接通五軸數控加工中心操作面板上的主軸正轉指 示燈。

主軸反轉、主軸停止控制過程與按下主軸正轉按鈕的控制過程類似，這里 就不再一一解釋它們的執行過程。

5.4本章小結

本章分析了五軸數控加工中心軟PLC所要控制的具體內容，根據五軸數控加工中心 的控制邏輯編制了主軸正、反轉的控制程序，通過下載到軟PLC運行系統中運 行，實現了對五軸數控加工中心的主軸正、反轉控制，驗證了軟PLC運行系統的有 效性。

本文采摘自“五軸數控加工中心軟PLC控制系統的研究”，因為編輯困難導致有些函數、表格、圖片、內容無法顯示，有需要者可以在網絡中查找相關文章！本文由伯特利數控整理發表文章均來自網絡僅供學習參考，轉載請注明！