SINUMERIK 840D MPI网络功能的应用

摘要 利用SINUMERIK 840D(S7-300)提供的MPI网络功能，实现两个HHU在一个数控系统机床上的应用。

关键词 MPI；HHU；CPU；PLC

中图分类号TM92 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）45-0202-01

MPI（Multiple Point Interface）总线是SINUMERIK840D的标准接口之一，通常情况下SINUMERIK840D的MPI总线接口只用于调试PLC（S7-300）， NCU、PCU、MCP、HHU等都连接在OPI（Operator Panel Interface）总线上。HHU（handheld unit）是SINUMERIK840D提供的带LED显示功能的手持单元。它可以实现操作方式转换、多个通道切换、进给轴和主轴使能的通断、进给轴备率选择等操作。HHU在一些大型机床上的应用非常广泛。这些强大的操作性能,方便了用户的操作和使用，是简单的手持单元无法实现。我厂为某机车车辆厂开发的一台四通道的大型龙门数控机床，为了方便操作采用了两个HHU。单个HHU在SINUMERIK840D（单通道或多通道）中的应用SINUMERIK840D TOOLBOX提供了标准的PLC源文件，编制PLC时只需要将SINUMERIK840D TOOLBOX中提供的源文件按照机床的要求编译后调用即可。双HHU在SINUMERIK840D中的应用，在DOCONCD中有部分介绍，并不是很详细。所以，两个HHU的调试是该机床的难点之一。

1 HHU的连接方式

SINUMERIK840D为用户提供的OPI总线传输速度为1.5M/s， MPI总线的传输速度为187.5K/s。一般情况下，SINUMERIK840D的硬件都连接到OPI总线上。当两个或多个HHU需要连接到OPI总线时，则需要Repeater RS-485进行转接。而将一个HHU连接到OPI总线，另一个HHU连接到MPI总线上，不需要任何转接设备。我厂开发的带双HHU的产品就将一个HHU连接在OPI总线上，另一个HHU连接在MPI总线上。

2 MPI网络的建立

在标准S7-300的PROJECT中，存在一个MPI网络连接功能。为了将连接到MPI总线上的HHU连接到MPI网络上，需要建立一个SIMATIC 300（2），再将它们连接在MPI网络上。具体步骤如下：

1）建立一个SIMATIC 300（2）；

2）建立CPU。打开SIMATIC 300（2）中的hardware,插入RACK-300中的Rail，在Rail 2中，插入CPU-314并保存。该CPU314是一个虚拟的，实际的硬件并不存在；

3）在SIMATIC 300（1）中的BLOCKS中建立数据块DB200，用于连接在MPI总线上面的HHU和连接在OPI总线上的HHU进行数据交换；

4）打开MPI网，将SINUMERIK 840D原有的CPU-317-2DP和新建立的CPU-314连接到MPI网络上（注意：节地址不要设冲突）；

5）在Options中选择Define Global Data，定义两个CPU之间发送和接收的数据位，定义后,编译，保存并关闭；

6）更改第二HHU的节地址和传输速度。HHU的节地址和传输速度可以通过HHU面板上面的软键进行更改，也可以通过HHU的后面的拨码开关进行更改。

经过上述的操作，这两个CPU就连接到了一个MPI网络上。

3PLC程序编制

将在SINUMERIK 840D TOOLBOX中关于HHU的源文件解压，在S7-300的Sources中插入这些源文件，并将TOOLBOX中的标准程序块和符号表拷贝到程序中，在符号表中添加DB68、FC68的符号说明。将S7-300的使用语言改为德文，编程软件会自动关闭，再次打开软件后，根据机床的实际配置，依次编译源文件DB68、FC68、FC119、OB100、OB1，编译过程中不能出现错误（ERROR），编译源文件会生成DB68、DB69、OB100、FC68、FC119、OB1。在OB100中定义了编制HHU的数据块为DB68。此时，PLC程序只定义了一个HHU，需将FC68另存为FC168或者其它不重复的程序块（这里为了便于记忆，定义为FC168），并将FC168中和第一手轮相关的内容更改为第二手轮。最后，在OB1中编制相关程序，调用FC68、FC168、FC119，注意通道、主轴轴号等的相关设定及相互间的逻辑关系。

经过上述PLC的编制,两个HHU就被分成一个主HHU和一个副HHU进行工作。当主HHU进行工作时，副HHU不生效。如副HHU需要工作时，主HHU必须关闭。无论哪个HHU工作，MCP的操作方式区都不生效。这样PLC程序的编制，保证了几个操作元件的互锁，提高了机床的安全性能。

4 结论

SINUMERIK 840D的MPI总线和S7-300提供的MPI网络不但可以连接多个HHU，还可以连接其它的一些相关的硬件。PLC程序的编制是由SINUMERIK 840D TOOLBOX提供的标准子程序略加修改而成。这样，提高了PLC的程序质量，易于工程技术人员掌握。双HHU在SINUMERIK 840D中的应用，体现了SINUMERIK 840D强大的功能和开放性。

参考文献

[1]SINUMERIK 840D/840Di/810D Operator Components Manual.

[2]SINUMERIK 840Di Manual.

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文