SHOP類產(chǎn)品是西門子針對標(biāo)準(zhǔn)G代碼抽象難記的特點而開發(fā)的圖形操作系統(tǒng)，它操作簡單，編程方便，在不需要掌握任何的數(shù)控指令下就能編制出復(fù)雜的加工圖形。是初學(xué)者掌握和利用當(dāng)今先進數(shù)控系統(tǒng)的最佳方法。SHOP類產(chǎn)品根據(jù)加工機床的不同，分為適合銑削加工的ShopMill和適合車削加工的ShopTurn，其調(diào)試方法大致相同，下面簡述ShopMill的調(diào)試過程。需要的系統(tǒng)硬件和軟件所有的840D和810D系統(tǒng)都能安裝SHOPMILL,它既可以運行在PCU50，也可以運行在PCU20上。它的主要部分是一個運行在HMI環(huán)境下的一個附加人機界面軟件。這個軟件能提供除標(biāo)準(zhǔn)界面以外的附加圖形接口，它需要單獨訂貨。具體訂貨號如下：ShopMillHMIShopMill人機界面，包含刀具管理。6FC5463-0FA20-0AG0ShopMill工步編程選項6FC5463-0FA21-0AA0在ShopMill中程序編程是以一個工步為一個程序段，這樣大量簡化了編程。自動余量檢測和加工選項，6FC5463-0FA01-0AA0在加工型腔時，粗加工一般會選用半徑較大的刀具，這樣會在拐角的地方留有加工余量，使用該功能系統(tǒng)會自動的計算出加工余量，然后編程時可以再選用一把半徑小的刀具清除余量。實時模擬選項6FC5463-0FA03-0AA0CF卡，軟驅(qū)和以太網(wǎng)接口選項（僅PCU20需要）6FC5463-0FA03-0AA0其中ShopMill人機界面是必選部分，它以光盤的形式提供給用戶，其它的選項可以依據(jù)需要而訂，它們是通過設(shè)置數(shù)據(jù)選項位的方法激活，不需要額外的調(diào)試。系統(tǒng)的安裝ShopMill的安裝主要分三部分：HMI軟件的安裝，NCK數(shù)據(jù)的調(diào)整和PLC程序的調(diào)整。這些都有實例包含在ShopMill光盤里。打開光盤后會發(fā)現(xiàn)在根目錄下面有幾個子目錄PCU20/PCU50:包含有PCU20/PCU50的ShopMillHMI軟件。TOOLS:包含有與ShopMill有關(guān)的NCK數(shù)據(jù)，固定循環(huán)和刀庫初始化文件。PLC_TOOLBOX:包含與ShopMill有關(guān)的PLC示范程序，它需要安裝到你的計算機上，安裝完以后你會在STEP7的例庫里找到ShopMill的程序庫。在安裝之前最好先做一個系統(tǒng)數(shù)據(jù)的備份。另外要對下系統(tǒng)軟件的版本。包括NCK和HMI的版本，根據(jù)光盤里的軟件兼容表檢查版本是否兼容，如果版本不兼容的話，會影響系統(tǒng)的正常運行。如果需要的話可以更新NCK系統(tǒng)軟件，對于PCU20而言，光盤里已經(jīng)有一個包含ShopMill和HMI的系統(tǒng)文件。故不用考慮版本問題。如果PCU50的版本不兼容的話，這只能先想辦法更新HMI軟件了。HMI軟件的安裝PCU20的軟件安裝：在PCU20的目錄下，有一個包含ShopMill的系統(tǒng)鏡像文件PCU_20.ABB，把該文件拷貝到一個CF卡的根目錄下，把該卡插到PCU20的PCMCIA槽里（這需要一個CF卡轉(zhuǎn)PCMCIA的轉(zhuǎn)換卡），重新上電后，當(dāng)系統(tǒng)提示“PCU20BootSoftware”時，按鍵“6”，系統(tǒng)會提示你找到了系統(tǒng)文件，請你選擇安裝方式，選擇“-”或者是“0”，系統(tǒng)會更新系統(tǒng)文件，更新完成后系統(tǒng)會自動重新啟動。屏幕顯示“ShopMillVerx.xNotenabled”然后就轉(zhuǎn)到正常的HMI畫面，這說明ShopMill的HMI安裝成功，只是因為NCK和PLC中有關(guān)ShopMill的部分未被激活，故只能顯示標(biāo)準(zhǔn)畫面。PCU50的軟件安裝：先用網(wǎng)線把你的計算機和PCU50連接起來，有關(guān)PCU50和計算機的連接請參照有關(guān)文檔。把PCU50_70\INSTALLATION-DISK目錄下的所有的文件拷貝到PCU50的D盤的INSTALL目錄下，這樣在PCU50重新啟動后會自動安裝，或者把文件間拷貝到其它目錄下選擇執(zhí)行安裝程序，按提示安裝即可。安裝完成后會出現(xiàn)與PCU20同樣的畫面和提示。NCK部分的安裝：ShopMill的大部分功能是基于循環(huán)來的，所以它的循環(huán)很多，都放在標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)目錄下面，這就需要擴展部分內(nèi)存，同時還需要對刀具管理進行相應(yīng)的配置。把光盤里TOOLBOXS子目錄下面CMM.8X0（對應(yīng)SHOPTURN是ST.8X0）通過RS232口傳輸?shù)絅CK里，由于這些參數(shù)會重新分配內(nèi)存，所以在傳輸完成后先作一個NCK的備份（這時不要重新上電），再把NCK的備份數(shù)據(jù)回裝回來，這樣NCK有關(guān)的參數(shù)就設(shè)置完成了，把循環(huán)目錄下的循環(huán)和定義備份文件（文件名可能為：SM_CYC.ARCSM_DEF.ARC）傳輸?shù)絅CK里，定義文件傳輸?shù)较到y(tǒng)后還要激活，對PCU20而言，在程序菜單里用擴展鍵選擇系統(tǒng)定義文件，然后選擇激活即可，對PCU50而言，則在服務(wù)菜單下，選擇定義文件，然后選擇激活。這樣有關(guān)shopmill的NCK的數(shù)據(jù)調(diào)整就完成了。3.PLC程序的調(diào)整由于ShopMill有專門的NCK/PLC接口，所以需要相應(yīng)的子程序來處理。FC30就是專門用來處理這些接口信號，在OB1里直接調(diào)用它即可。同時為了方便對ShopMill的部分菜單進行快捷訪問，在MCP里面專門有幾個鍵來做快捷調(diào)用的，還有三個鍵來控制主軸的動作，對于MCP自定義鍵不太多的情況下，可以不使用這些快捷鍵，這樣在OB1里可以不調(diào)用FC90了。在PLC程序里其它需要調(diào)整的就是有關(guān)刀庫管理的部分。刀庫管理的概述：刀庫管理是西門子系統(tǒng)專門針對常用刀庫開發(fā)的管理功能，在刀庫管理之前，NCK只保存刀具的刀具補償數(shù)據(jù)，其它數(shù)據(jù)比如刀具所在刀座號，刀具的裝載和卸載都由PLC來控制，這大大增加了PLC用戶程序量。而采用刀庫管理功能后，這些數(shù)據(jù)都由NCK來控制，同時還可以實現(xiàn)刀具壽命監(jiān)控，大小刀，定點隨機換刀，姊妹刀具管理等功能。當(dāng)需要更換刀具時，系統(tǒng)通過專門的刀具管理接口信號往PLC發(fā)送所要更換刀具的刀座號，比如將要更換的新刀具所在的刀座號和要換下來的舊道具的刀座號。由于刀庫的動作大部份還是由PLC來控制，這樣在刀具交換的過程中，刀具的實際位置會發(fā)生變化，PLC負責(zé)通知NC這些相關(guān)的信息，這就需要通過一個系統(tǒng)子程序來交換這些信息。下面以立式加工中心常用的盤式刀庫來說明刀庫管理的調(diào)整。在這種類型的機床中存在一個刀庫，就是機床本身的盤式刀庫，假設(shè)這個刀庫能存放24把刀具，我們定義為刀庫1，但刀具除了在刀庫以外，還有可能在主軸上，對于大型機床來講，可能需要一個裝刀站來裝卸刀具，這樣為了管理這些數(shù)據(jù)，系統(tǒng)在實際刀庫以外還定義了兩個虛擬的刀庫，一個是主軸（如果有機械手的話，也包括兩個機械手）這些刀具可能臨時存放的緩沖區(qū)，刀庫號為9998,一個是用來裝卸刀具的，刀庫號為9999，這樣我們假設(shè)的這臺機床至少包含了三個刀庫。在有關(guān)刀庫管理的參數(shù)中檢查下面相應(yīng)的參數(shù)：MD18080MM_TOOL_MANAGEMENT_MASK=4BH；刀庫管理功能激活MD18084MM_NUM_MAGAZINE=3；刀庫數(shù)量MD18086MM_NUM_MAGAZINE_LOCATION>=26；刀座數(shù)量，注意除了考慮實際刀庫的刀座外，還得考慮另外兩個虛擬刀庫的刀座數(shù)。MD20310TOOL_MANAGEMENT_MASK=4BH；同MD18080當(dāng)這些參數(shù)設(shè)置正確后，就在系統(tǒng)里面預(yù)留了刀庫管理的空間，但具體的刀庫特征還需要有刀庫配置文件來配置，在PCU50的啟動頁面里有一個刀庫管理的軟健，打開后可以配置你實際的刀庫，比如刀庫的形式，是盤式刀庫還是鏈?zhǔn)绞降稁欤唧w的刀座等。配置完成后就會生成一個刀庫配置程序，在MDA或者是自動方式下執(zhí)行這個程序就生成了具體的刀庫，在PCU20里只能在外面用編輯器生成這個文件，傳輸?shù)较到y(tǒng)后就生效了。這在后面一個章節(jié)中會講到怎樣調(diào)整配置文件。在STEP7里安裝好ShopMill的toolbox后，新建立一個用戶項目，把在ShopMill庫里的子程序塊，符號表和源程序拷貝到新建立的項目中，打開源代碼FC90_MSTT19，先編譯生成FC90，注意由于這些源代碼都是用德語寫的，所以在編譯之前先在STEP7的選項里把語句表設(shè)置成德語，否則會在編譯時報出一大堆錯。在編譯之前有一個地方需要再根據(jù)機床的刀庫是否有機械手選擇編譯源程序TM_W_GR（帶機械手）或者是TM_WO_GR（不帶機械手），實例的這臺加工中心不帶機械手因而選擇編譯TM_WO_GR，生成FB110，F(xiàn)C100和DB110，F(xiàn)B110是為了簡化NCK和PLC的數(shù)據(jù)交換而編的子程序塊，其核心是調(diào)用FC8來告訴系統(tǒng)新舊刀具現(xiàn)在所處的位置。DB110是調(diào)用FB110的臨時數(shù)據(jù)塊，F(xiàn)C100是用來生成刀具管理接口數(shù)據(jù)塊（DB71到DB73），在OB100里調(diào)用，調(diào)用時只要輸入刀座的數(shù)量就行。最后根據(jù)系統(tǒng)的不同，選擇編譯GPOB840D或者GPOB810D，其實這兩個程序只是在OB100里有些不同，因為810D的MCP是通過MPI連接到NCU上，而840D一般是接到OPI上。

當(dāng)編譯完成這些源程序后，這就有了一個基本的ShopMill功能的PLC應(yīng)用程序了，不過為了能適應(yīng)你的機床，你還得作些調(diào)整，首先打開OB100，你會發(fā)現(xiàn)在OB100的開始部分調(diào)用了FC100，后面有一個輸入?yún)?shù)，表示為刀庫的刀座數(shù)，輸入你的刀座數(shù)24,這樣OB100就調(diào)整完畢了，打開OB1有幾個地方要根據(jù)需要進行調(diào)整，首先找到語句FC90:CALL"OPERATOR_PANEL"SpindleIFNo:=B#16#4;在這一行輸入你機床的主軸軸號，對應(yīng)我們示范的加工中心，主軸號為4。然后就是刀庫管理數(shù)據(jù)交換子程序的調(diào)整。//Tool-Management-SystemCALLFB110,DB110Prepare_IF1:=TRUE;刀具準(zhǔn)備接口信號Change_IF1:=M200.0;刀具交換接口信號Load_IF1:=TRUE;刀具裝載接口信號Unload_IF1:=TRUE;刀具卸載接口信號Relocate_IF1:=TRUE;刀具重新定位接口信號Position_IF1:=TRUE;裝卸載刀具時定位刀座接口信號Load_IF2:=TRUE;Unload_IF2:=TRUEPosition_IF2:=TRUEReset_IF:=I3.7;復(fù)位接口信號在刀庫管理中刀具要被使用首先要裝載到實際的刀庫中，一般的立式加工中心沒有特殊的裝卸刀點，直接通過主軸裝卸刀具即可。所以可以把裝卸刀具的接口信號都置“1”，意思是在PLC側(cè)不需要對刀具的裝卸進行控制，當(dāng)NC側(cè)發(fā)出指令時PLC就回答該指令完成。加工中心的換刀指令一般是用TxxM06來實現(xiàn)的，執(zhí)行T指令時，刀庫管理把要更換的新刀具的刀座號和主軸上的刀具刀座號發(fā)送到刀具管理接口信號，對應(yīng)加工中心是DB72，而對應(yīng)車床的刀塔是DB73，以下是經(jīng)常涉及到的幾個接口信號（以DB72為例）：DB72.DBB0，DBB1DB72.DBX(N+0).1DB72.DBB0，DBB1DB72.DBX(N+0).1DB72.DBX(N+0).2DB72.DBX(N+0).3DB72.DBW(N+20)DB72.DBW(N+22)DB72.DBW(N+24)DB72.DBW(N+26)比如對應(yīng)示例的加工中心刀具交換接口生效信號，由于刀具管理可以同時管理多主軸換刀，因而有多個接口，一般的加工中心是一個主軸，也就是DBX0.0有效。刀具交換信號，其中N與DBB0和DBB1的接口信號有關(guān)，第一個接口，N為4，即為DB72.DBX4.1。刀具交換準(zhǔn)備信號。執(zhí)行T0指令時的接口信號。新刀具的刀庫號。新刀具的刀座號。舊刀具（即要從主軸送回刀庫的刀具）的刀庫號。舊刀具的將要送回的刀座號。原來有關(guān)的換刀程序是從DB21取得的：換刀有效新刀具的刀座號按以上對應(yīng)關(guān)系，沒有刀庫管理有刀庫管理DB21.DBX61.0DB72.DBX0.0和DBX4.1DB21.DBW118DB72.DBW24在PLC程序中作相關(guān)的改動，在FB110中，由于不需要對刀具的裝卸和重定位進行控制，所以在接口信號中都置“1”，復(fù)位接口信號是用來中斷當(dāng)前的刀具信息交換，一般用RESET鍵（I3.7）就行，M200.0是刀具交換結(jié)束信號，由PLC用戶程序發(fā)給FB110的，當(dāng)要交換刀具時，刀庫管理把DB72.DBX0.0和DB72.DBX4.0同時置“1”，把要更換的新刀座號送到DB72.DBW26里，把從主軸換下來的刀具送到刀座號為DB72.DBW30中，在PLC用戶程序中依據(jù)上述信號來控制換刀動作，當(dāng)換刀動作結(jié)束后，把M200.0置“1”，該信號能持續(xù)一個PLC周期就行，由用戶自己在PLC程序中復(fù)位。換刀有效新刀具的刀座號按以上對應(yīng)關(guān)系，4.NCK里刀庫數(shù)據(jù)的建立在前面已經(jīng)提到NCK有關(guān)刀庫管理的參數(shù)的調(diào)整，但NCK參數(shù)只是為NCK預(yù)留了相應(yīng)的刀庫管理的內(nèi)存，刀庫的具體數(shù)據(jù)比如刀庫的類型，刀庫的刀座數(shù)等需要單獨配置，配置是通過對相應(yīng)的系統(tǒng)

變量賦值來實現(xiàn)的，與輸入螺距補償值的過程一樣，可以編一個NC程序，通過執(zhí)行這個程序來給這些變量賦值。程序的內(nèi)容可以參照光盤里的TOOLBOX子目錄下的TM_W_GR.8X0或者是TM_WO_GR.8X0。TM_W_GR.8X0是針對帶機械手的刀庫，而TM_WO_GR.8X0是指不帶機械手的刀庫，可以在這個程序的基礎(chǔ)上修改后傳入到系統(tǒng)，也可以把它的內(nèi)容拷貝到一個NC程序中，為了方便建議把程序的名稱設(shè)為MAG_XX.SPF,其中XX表示刀庫的刀座數(shù)，比如有16個刀座的刀庫取名為MAG_16.COM。我們主要根據(jù)機床的具體情況要修改下面幾個系統(tǒng)變量的值。$TC_MAP1[1]=1；設(shè)置刀庫的類型，鏈?zhǔn)降稁鞛?，一般加工中心都是這個類型，車床用的是轉(zhuǎn)塔，它的類型是3。$TC_MAP7[1]=24；刀庫的刀座數(shù)，比如有16個刀座，它的值就為16。每個刀座的特征是通過下面幾個系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定：；刀座的種類，一般為1。；刀座的類型，一般為1。；是否考慮該刀座的相鄰刀座，當(dāng)大的刀具需要占用一個以上的刀座時需要此功能，一般為；刀座的種類，一般為1。；刀座的類型，一般為1。；是否考慮該刀座的相鄰刀座，當(dāng)大的刀具需要占用一個以上的刀座時需要此功能，一般為1。；刀座的狀態(tài)，一般新的刀座都是空的，其值為2。；刀座的索引號，一般就設(shè)為刀座號。$TC_MPP2[1,X]=1$TC_MPP3[1,X]=1$TC_MPP4[1,X]=2$TC_MPP5[1,X]=X這些值對每一個刀座都要