西门子shopturn安装说明

由天下分享时间：2024/9/7 15:48:32 加入收藏我要投稿点赞

SHOPMILL(SHOPTURN)的简明调试指南 V1.0 SHOP类产品是西门子针对标准G代码抽象难记的特点而开发的图形操作系统，它操作简单，编程方便，在不需要掌握任何的数控指令下就能编制出复杂的加工图形。是初学者掌握和利用当今先进数控系统的最佳方法。

SHOP类产品根据加工机床的不同，分为适合铣削加工的ShopMill和适合车削加工的ShopTurn，其调试方法大致相同，下面简述ShopMill的调试过程。

需要的系统硬件和软件

所有的840D和810D系统都能安装SHOPMILL, 它既可以运行在PCU50，也可以运行在PCU20

上。它的主要部分是一个运行在HMI环境下的一个附加人机界面软件。这个软件能提供除标准界面以外的附加图形接口，它需要单独订货。具体订货号如下：

ShopMill HMI ShopMill 人机界面，包含刀具管理。 6FC5463-0FA20-0AG0

ShopMill 工步编程选项 6FC5463-0FA21-0AA0

在ShopMill中程序编程是以一个工步为一个程序段，这样大量简化了编程。

自动余量检测和加工选项， 6FC5463-0FA01-0AA0

在加工型腔时，粗加工一般会选用半径较大的刀具，这样会在拐角的地方留有加工余量，使

用该功能系统会自动的计算出加工余量，然后编程时可以再选用一把半径小的刀具清除余量。

实时模拟选项 6FC5463-0FA03-0AA0 CF卡，软驱和以太网接口选项（仅PCU20需要） 6FC5463-0FA03-0AA0

其中ShopMill人机界面是必选部分，它以光盘的形式提供给用户，其它的选项可以依据需要而订，它们是通过设置数据选项位的方法激活，不需要额外的调试。

系统的安装

ShopMill 的安装主要分三部分：HMI软件的安装，NCK数据的调整和PLC程序的调整。这些都有实例包含在ShopMill光盘里。打开光盘后会发现在根目录下面有几个子目录

PCU20/PCU50 : 包含有PCU20/PCU50的ShopMill HMI 软件。

TOOLS: 包含有与ShopMill有关的NCK数据，固定循环和刀库初始化文件。

PLC_TOOLBOX: 包含与ShopMill有关的PLC示范程序，它需要安装到你的计算机上，安装完以

后你会在STEP7的例库里找到ShopMill的程序库。

在安装之前最好先做一个系统数据的备份。另外要对下系统软件的版本。包括NCK和HMI的版本，根据光盘里的软件兼容表检查版本是否兼容，如果版本不兼容的话，会影响系统的正常运行。如果需要的话可以更新NCK系统软件，对于PCU20而言，光盘里已经有一个包含ShopMill和HMI 的系统文件。故不用考虑版本问题。如果PCU50的版本不兼容的话，这只能先想办法更新HMI软件了。

1． HMI软件的安装

PCU20的软件安装：

在PCU20的目录下，有一个包含ShopMill的系统镜像文件PCU_20.ABB，把该文件拷贝到一个CF卡的根目录下，把该卡插到PCU20的PCMCIA槽里（这需要一个CF卡转PCMCIA的转换卡），重新上电后，当系统提示“PCU20 Boot Software”时，按键“6”，系统会提示你找到了系统文件，请你选择安装方式，选择 “- ”或者是“0”，系统会更新系统文件，更新完成后系统会自动重新启动。屏幕显示“ShopMill Verx.x Not enabled ”然后就转到正常的HMI画面，这说明ShopMill的HMI安装成功，只是因为NCK和PLC中有关ShopMill的部分未被激活，故只能显示标准画面。

PCU50的软件安装：

先用网线把你的计算机和PCU50连接起来，有关PCU50和计算机的连接请参照有关文档。把PCU50_70\\INSTALLATION-DISK目录下的所有的文件拷贝到PCU50的D盘的INSTALL目

录下，这样在PCU50重新启动后会自动安装，或者把文件间拷贝到其它目录下选择执行安装程序，按提示安装即可。安装完成后会出现与PCU20同样的画面和提示。

2． NCK部分的安装：

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SHOPMILL(SHOPTURN)的简明调试指南 V1.0 ShopMill的大部分功能是基于循环来的，所以它的循环很多，都放在标准循环目录下面，这就需要扩展部分内存，同时还需要对刀具管理进行相应的配置。把光盘里TOOLBOXS子目录下面CMM.8X0（对应SHOPTURN是ST.8X0）通过RS232口传输到NCK里，由于这些参数会重新分配内存，所以在传输完成后先作一个NCK的备份（这时不要重新上电），再把NCK的备份数据回装回来，这样NCK 有关的参数就设置完成了，把循环目录下的循环和定义备份文件( 文件名可能为：SM_CYC.ARC SM_DEF.ARC)传输到NCK里，定义文件传输到系统后还要激活，对PCU20而言，在程序菜单里用扩展键选择系统定义文件，然后选择激活即可，对

PCU50而言，则在服务菜单下，选择定义文件，然后选择激活。这样有关shopmill的NCK的数据调整就完成了。

3． PLC程序的调整

由于ShopMill有专门的NCK/PLC接口，所以需要相应的子程序来处理。FC30就是专门用来处理这些接口信号，在OB1里直接调用它即可。同时为了方便对ShopMill的部分菜单进行快捷访问，在MCP里面专门有几个键来做快捷调用的，还有三个键来控制主轴的动作，对于MCP自定义键不太多的情况下，可以不使用这些快捷键，这样在OB1里可以不调用FC90了。在PLC程序里其它需要调整的就是有关刀库管理的部分。刀库管理的概述：

刀库管理是西门子系统专门针对常用刀库开发的管理功能，在刀库管理之前，NCK只保存刀具的刀具补偿数据，其它数据比如刀具所在刀座号，刀具的装载和卸载都由PLC来控制，这大大增加了PLC用户程序量。而采用刀库管理功能后，这些数据都由NCK来控制，同时还可以实现刀具寿命监控，大小刀，定点随机换刀，姊妹刀具管理等功能。当需要更换刀具时，系统通过专门的刀具管理接口信号往PLC发送所要更换刀具的刀座号，比如将要更换的新刀具所在的刀座号和要换下来的旧道具的刀座号。由于刀库的动作大部份还是由PLC来控制，这样在刀具交换的过程中，刀具的实际位置会发生变化，PLC负责通知NC这些相关的信息，这就需要通过一个系统子程序来交换这些信息。下面以立式加工中心常用的盘式刀库来说明刀库管理的调整。

在这种类型的机床中存在一个刀库，就是机床本身的盘式刀库，假设这个刀库能存放24把刀具，我们定义为刀库1，但刀具除了在刀库以外，还有可能在主轴上，对于大型机床来讲，可能需要一个装刀站来装卸刀具，这样为了管理这些数据，系统在实际刀库以外还定义了

两个虚拟的刀库，一个是主轴（如果有机械手的话，也包括两个机械手）这些刀具可能临时存

放的缓冲区，刀库号为9998，一个是用来装卸刀具的，刀库号为9999，这样我们假设的这台机床至少包含了三个刀库。在有关刀库管理的参数中检查下面相应的参数：

MD18080 MM_TOOL_MANAGEMENT_MASK = 4BH ；刀库管理功能激活

MD18084 MM_NUM_MAGAZINE = 3 ；刀库数量

MD18086 MM_NUM_MAGAZINE_LOCATION>=26 ；刀座数量，注意除了考虑实

际刀库的刀座外，还得考虑另外两个虚拟刀库的刀座数。

MD20310 TOOL_MANAGEMENT_MASK = 4BH ；同MD18080

当这些参数设置正确后，就在系统里面预留了刀库管理的空间，但具体的刀库特征还需要有刀库配置文件来配置，在PCU50的启动页面里有一个刀库管理的软健，打开后可以配置你实际的刀库，比如刀库的形式，是盘式刀库还是链式式刀库，具体的刀座等。配置完成后就会生成一个刀库配置程序，在MDA或者是自动方式下执行这个程序就生成了具体的刀库，在PCU20里只能在外面用编辑器生成这个文件，传输到系统后就生效了。这在后面一个章节中会讲到怎样调整配置文件。

在STEP7里安装好ShopMill的toolbox后，新建立一个用户项目，把在ShopMill库里的子程序块，符号表和源程序拷贝到新建立的项目中，打开源代码FC90_MSTT19，先编译生成FC90，注意由于这些源代码都是用德语写的，所以在编译之前先在STEP7的选项里把语句表设置成德语，否则会在编译时报出一大堆错。在编译之前有一个地方需要再根据机床的刀库是否有机械手选择编译源程序

TM_W_GR（带机械手)或者是TM_WO_GR（不带机械手），实例的这台加工中心不带机械手因而选择编译TM_WO_GR，生成FB110，FC100和DB110，FB110是为了简化NCK和PLC的数据交换而编的子程序块，其核心是调用FC8来告诉系统新旧刀具现在所处的位置。DB110是调用FB110的临时数据块，FC100是用来生成刀具管理接口数据块（DB71到DB73），在OB100里调用，调用时只要输入刀座的数量就行。最后根据系统的不同，选择编译GPOB840D或者GPOB810D，其实这两个程序只是在OB100里有些不同，因为810D的MCP是通过MPI连接到NCU上，而840D一般是接到OPI上。

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SHOPMILL(SHOPTURN)的简明调试指南 V1.0 当编译完成这些源程序后，这就有了一个基本的ShopMill功能的PLC应用程序了，不过为了能适应你的机床，你还得作些调整，首先打开OB100,你会发现在OB100的开始部分调用了FC100,后面有一个输入参数，表示为刀库的刀座数，输入你的刀座数24，这样OB100就调整完毕了，打开OB1有几个地方要根据需要进行调整，首先找到语句FC90: CALL \

SpindleIFNo:=B#16#4 ; 在这一行输入你机床的主轴轴号，对应我们示范的加工中心，主轴号为４。

然后就是刀库管理数据交换子程序的调整。 //Tool-Management-System CALL FB 110 , DB110

Prepare_IF1 := TRUE ；刀具准备接口信号 Change_IF1 := M200.0 ；刀具交换接口信号 Load_IF1 := TRUE ；刀具装载接口信号 Unload_IF1 := TRUE ；刀具卸载接口信号

Relocate_IF1:= TRUE ；刀具重新定位接口信号

Position_IF1:= TRUE ；装卸载刀具时定位刀座接口信号 Load_IF2 := TRUE ； Unload_IF2 := TRUE Position_IF2:= TRUE

Reset_IF := I3.7 ；复位接口信号

在刀库管理中刀具要被使用首先要装载到实际的刀库中，一般的立式加工中心没有特殊的装卸刀点，直接通过主轴装卸刀具即可。所以可以把装卸刀具的接口信号都置“１”，意思是在PLC侧不需要对刀具的装卸进行控制，当NC侧发出指令时PLC就回答该指令完成。

加工中心的换刀指令一般是用TxxM06来实现的，执行T指令时，刀库管理把要更换的新刀具的刀座号和主轴上的刀具刀座号发送到刀具管理接口信号，对应加工中心是DB72,而对应车床的刀塔是DB73,以下是经常涉及到的几个接口信号（以DB72为例）：

DB72.DBB0，DBB1 刀具交换接口生效信号，由于刀具管理可以同时管理多主轴换刀，

因而有多个接口，一般的加工中心是一个主轴，也就是DBX0.0有效。

DB72.DBX(N+0).1 刀具交换信号，其中N与DBB0和DBB1的接口信号有关，第一

个接口，N为4，即为DB72.DBX4.1。

DB72.DBX(N+0) .2 刀具交换准备信号。 DB72.DBX(N+0).3 执行T0指令时的接口信号。 DB72.DBW(N+20) 新刀具的刀库号。 DB72.DBW(N+22) 新刀具的刀座号。

DB72.DBW(N+24) 旧刀具（即要从主轴送回刀库的刀具）的刀库号。 DB72.DBW(N+26) 旧刀具的将要送回的刀座号。比如对应示例的加工中心，原来有关的换刀程序是从DB21取得的：

没有刀库管理有刀库管理

换刀有效 DB21.DBX61.0 DB72.DBX0.0和DBX4.1 新刀具的刀座号 DB21.DBW118 DB72.DBW24

按以上对应关系，在PLC程序中作相关的改动，在FB110中，由于不需要对刀具的装卸和重定位

进行控制，所以在接口信号中都置“1”，复位接口信号是用来中断当前的刀具信息交换，一般用RESET键（I3.7）就行，M200.0是刀具交换结束信号，由PLC用户程序发给FB110的，当要交换刀具时，刀库管理把DB72.DBX0.0和DB72.DBX4.0同时置“1”，把要更换的新刀座号送到

DB72.DBW26里，把从主轴换下来的刀具送到刀座号为DB72.DBW30中，在PLC用户程序中依据上述信号来控制换刀动作，当换刀动作结束后，把M200.0置“1”，该信号能持续一个PLC周期就行，由用户自己在PLC程序中复位。

4． NCK里刀库数据的建立

在前面已经提到NCK有关刀库管理的参数的调整，但NCK参数只是为NCK预留了相应的刀库管理的内存，刀库的具体数据比如刀库的类型，刀库的刀座数等需要单独配置，配置是通过对相应的系统

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SHOPMILL(SHOPTURN)的简明调试指南 V1.0 变量赋值来实现的，与输入螺距补偿值的过程一样，可以编一个NC程序，通过执行这个程序来给这些变量赋值。程序的内容可以参照光盘里的TOOLBOX子目录下的TM_W_GR.8X0或者是

TM_WO_GR.8X0。TM_W_GR.8X0是针对带机械手的刀库，而TM_WO_GR.8X0是指不带机械手的刀库，可以在这个程序的基础上修改后传入到系统，也可以把它的内容拷贝到一个NC程序中，为了方便建议把程序的名称设为MAG_XX.SPF,其中XX表示刀库的刀座数，比如有16个刀座的刀库取名为MAG_16.COM。我们主要根据机床的具体情况要修改下面几个系统变量的值。

$TC_MAP1[1]=1 ；设置刀库的类型，链式刀库为1，一般加工中心都是这个类型，车床

用的是转塔，它的类型是3。

$TC_MAP7[1]=24 ；刀库的刀座数，比如有16个刀座，它的值就为16。每个刀座的特征是通过下面几个系统参数设定： $TC_MPP1[1,X]=1 ；刀座的种类，一般为1。

$TC_MPP2[1,X]=1 ；刀座的类型，一般为1。

$TC_MPP3[1,X]=1 ；是否考虑该刀座的相邻刀座，当大的刀具需要占用一个以上的刀座时

需要此功能，一般为1。

$TC_MPP4[1,X]=2 ；刀座的状态，一般新的刀座都是空的，其值为2。 $TC_MPP5[1,X]=X ；刀座的索引号，一般就设为刀座号。这些值对每一个刀座都要定义。

当刀库定义完成后，在参数画面里就会出现刀库的列表，可以看到每一个刀座还有主轴的状态，根据刀库的实际情况，建立新刀具，装载到相应的刀座里，这样刀库就可以操作了。

这样SHOPMILL(SHOPTURN)就安装完毕，有时还需要对一些参数进行调整，比如第四轴和第五轴的设置，下面是经常需要调整的显示参数：对SHOPMILL

MD 9703 $MM_CMM_INDEX_AXIS-4 ；第4轴的索引号 MD 9704 $MM_CMM_INDEX_AXIS_5 ；第5轴的索引号 MD 9705 $MM_CMM_INDEX_SPINDLE ；主轴的索引号

MD 9653 $MM_CMM_ENABLE_A_AXIS ；是否在SHOPMILL画面里显示A轴 MD 9720 $MM_CMM_ENABLE_B_AXIS ；是否在SHOPMILL画面里显示B轴对SHOPTURN

MD 9803 $MM_ST_INDEX_AXIS_4 ; 第4轴的索引号