一、前言

　　所谓数控系统的通道(Channel)控制技术，其实质就是并行处理。它使系统可以同时处理多个程序，提高了系统的性能与可靠性，降低了成本。运用这一先进技术，可以较好地解决多单元复合、多轴机床的控制问题。

　　西门子公司从810系统起就采用了通道控制技术，到了840系统，这一技术更为成熟。它不但增加了通道数量，而且还引入了“操作方式组(operating　mode　group)”概念，使6个通道可在6种不同的操作方式下同时工作，可以执行全部辅助机能(如：M，S，t，H，D等)，且可以控制主轴。通过840系统特有的“程序与轴协调”命令(NC程序指令)，还可以灵活地控制与协调各通道、各轴的运动和控制。

　　下面以TMA-55OPN6卧式加工中心的自动工作台交换控制为例，介绍西门子840多通道控制技术的特点。

　　二、机床控制要求

　　TMA-55OPN6卧式加工中心是我厂从意大利进口的全功能卧式加工中心，采用西门子840数控系统。它带有6个台位的回转式工作台库，64把刀，能够进行七轴控制。该机床除普通卧式加工中心

　　TMA-55OPN6的轴与通道分配如表所示。

       主轴位置控制
 　　三个通道由3个不同的NC加工程序进行独立控制，同时运行，通道间的协调由PLC程序、CNC的R参数、CL800专用宏程序指令实现。通道Z和通道3的控制原理基本相同。本文以通道3为例，介绍基本的通道控制方法。

　　TMA-55OPN6工作台交换控制的基本要求如下：

1.机床工作台2.交换门3.工作台库 4.人工装卸位5.装卸门

      工作台交换装置示意图

    工作台库的布置如图所示。6个台位互隔60°，组成了360°回转轴E，其中E=0°位置为交换位，E=180°位置为人工装卸位。考虑到工作台的配合精度，工作台库采用固定地址安装方式，1#位对应E=60°，依次类推。

　　在机床正常加工时，要求将工作台库上已完成加工的工作台自动转到人工装卸位进行装卸。在工作台库动作开始后，首先是将机床上的工作台取下，装入原台位，然后将所要求的工作台装入机床。以下两种情况属于出错：①与机床上工作台相对应的工作台库台位上已装有工作台；②所要求的工作台为已加工或未安装。
 
       当工作台交换命令发出后，机床进行工作台交换，动作顺序如下：

　　①取下工作台动作：(i)通道1将X、Y、Z、B轴运动到规定的坐标点上；通道3将机床上工作台对应的安装位转到交换位。两个通道同时动作，五个坐标轴一起运动。(ii)由电磁阀控制执行常规的交换动作。(iii)修改工作台状态数据，将交换位上的工作台状态置“已加工”，机床上工作台状态设“无工作台”，由M56辅助机能指令通过PLC程序控制实现。

　　②装上新的工作台动作与取下时基本相同。

　　三、控制软件设计

　　为了能实现以上动作，该机床利用了840的R参数来表示各种状态。定义如下：

　　R800：表示现在安装在机床上的工作台号(1～6)，“0”代表机床上无工作台。

　　R801～R806：表示1～6号台位上的工作台状态，“1”代表“未加工”，“2”代表“已加工”，“4”代表该台位无工作台。

　　R902：要求转到交换位的工作台号(1～6)。

　　R903：工作台库回转轴(E)状态信息，其中：Bit2=1代表E轴已完成回参考点动作；Bit2=1代表E轴已完成定位；Bit7=1代表现在交换位上有工作台。

　　工作台自动交换的辅助动作控制由以下M 机能实现：

　　M53H**：将H代码写入参数R902。

　　M56：机床上工作台取下后使用本指令。将R800