案例：西門子840D系統(tǒng)中B-MPI型HHU單元的連接與調(diào)試

HHU功能介紹

手持單元B-MPI型HHU（簡(jiǎn)稱HHU）為操作員在機(jī)床上執(zhí)行各種功能提供了更大的舒適度。手持單元HHU有雙行數(shù)字顯示2×16位的顯示器、雙通道的急停按鈕、20個(gè)用戶自定義鍵、16個(gè)用戶自定義LED燈、接通/斷開狀態(tài)鑰匙開關(guān)、12位的倍率開關(guān)、電子手輪等。

手持單元HHU上面所有的信號(hào)通過(guò)一根17針的電纜，直接連接在分線盒，如圖1所示的X4接口，用分線盒把信號(hào)分離成兩部分：按鍵信號(hào)、LED信號(hào)、鑰匙開關(guān)信號(hào)、選擇開關(guān)信號(hào)及顯示信息由X5接口的MPI總線傳送；急停信號(hào)、使能信號(hào)以及電子手輪信號(hào)不通過(guò)MPI總線傳送，而是在端子排X3分離出來(lái)，通過(guò)電纜分配和連接到CCU/NCU的X121上，手持單元的電源由分線盒提供。手持單元HHU與分線器內(nèi)部線路連接如圖2所示。

手持單元上面的四位DIP設(shè)置開關(guān)S1、S2，其中S1用于設(shè)置通信波特率以及IDLE時(shí)間；S2用于設(shè)置MPI總線地址。

安裝HHU時(shí)，鑰匙開關(guān)必須扳在“OFF”位置，急停端子短路，結(jié)束通信，連接HHU后，接觸急停開關(guān)信號(hào)，鑰匙扳到“ON”位置。

拔除HHU時(shí)，鑰匙開關(guān)必須扳在“OFF”位置，結(jié)束通信，松開HHU插頭，在卸下HHU時(shí)，建議安裝一個(gè)急停按鍵開關(guān)，以便HHU上的急停開關(guān)信號(hào)取消時(shí)，使急停信號(hào)生效，防止機(jī)床誤動(dòng)作。

連接到分線盒的X4上的信號(hào)，分線盒上的X3分離出的急停信號(hào)、使能信號(hào)和手輪信號(hào)，這些信號(hào)不直接傳送到PLC，有利于外電路控制設(shè)計(jì)。其他信號(hào)由分線盒上的X5通過(guò)MPI總線傳送到PLC。

液晶手輪通信失敗的可能原因有：OPI或MPI通信電纜或插頭問(wèn)題；液晶手輪的地址不正確；液晶手輪的通信速率不正確。

在HHU手持單元通信失敗時(shí)，會(huì)顯示手輪的版本，還有地址和通信速率，地址默認(rèn)為F即15，地址和通信速率輪回顯示。速率顯示1.5Mbps或187.5kbps。當(dāng)手輪接到OPI總線上時(shí)通信速率為1.5Mbps，接在MPI電纜上時(shí)通信速率為187.5kbps；通常情況是接在OPI總線上的。

圖1 手持單元HHU與分線器

圖2 手持單元HHU與分線器內(nèi)部線路連接

HHU的連接實(shí)例

在某機(jī)床上，數(shù)控單元采用840D的NCU572.5，并配置HHU單元，HHU單元的分線器及連接到系統(tǒng)的連接原理圖如圖3所示。HHU單元所有的信號(hào)經(jīng)過(guò)圓形的螺旋電纜出來(lái)，連接到分線器的X4端子，分線器把HHU的信號(hào)分為兩部分，一部分經(jīng)由X3送出急停、使能以及手輪信號(hào)，其中手輪信號(hào)連接到NCU的X121端子，另一部分信號(hào)經(jīng)過(guò)MPI的總線實(shí)現(xiàn)通信連接，這一部分主要包括液晶顯示信號(hào)、按鍵信號(hào)、軸選擇信號(hào)以及倍率選擇信號(hào)等。

PLC程序調(diào)試

在西門子的TOOL BOX工具光盤中提供了一個(gè)針對(duì)于HHU調(diào)試的例程文件，對(duì)一般的應(yīng)用場(chǎng)合，用戶只要把相應(yīng)的源文件編譯成“塊”文件，然后調(diào)用執(zhí)行，就可以完成HHU的PLC程序調(diào)試。

圖3 HHU連接實(shí)例

打開TOOL BOX工具光盤，其中基本程序的版本必須與系統(tǒng)文件版本一致或相兼容。然后，找到文件：BSP_PROGhand_held_unit.zip，采用解壓縮軟件將文件hand_held_unit.zip解壓縮，解壓縮后得到以下幾個(gè)文件。

hhu2_db68.AWL ：數(shù)據(jù)塊DB68的源文件

hhu2_fc119.AWL：功能塊FC119的源文件，針對(duì)銑床MCP

hhu2_fc124.AWL：功能塊FC124的源文件，針對(duì)車床MCP

hhu2_fc68.AWL ：功能塊FC68的源文件

hhu2_ob1.AWL ：OB1的源文件

hhu2_ob100.AWL ：OB100的源文件

hhu2_gr.doc ：德文版HHU使用說(shuō)明書

hhu2_uk.doc ：英文版HHU使用說(shuō)明書

symbol.sdf ：符號(hào)表

新建一個(gè)Project，將toolbox sw6.5本程序中的所有塊以及符號(hào)表復(fù)制到新建的項(xiàng)目中。首先要安裝toolbox中的基本程序塊，安裝完toolbox后，運(yùn)行step7，在菜單File中選擇OPEN，在彈出的對(duì)話框中選擇Libraries，用鼠標(biāo)選擇“gp8x0d65”，點(diǎn)擊“OK”按鈕，即可打開840D SW6.5版的PLC基本程序塊。點(diǎn)擊左側(cè)窗口中的Bausteine，在右側(cè)窗口中就會(huì)顯示所有的程序塊，用鼠標(biāo)選中所有的塊，然后點(diǎn)右鍵，在彈出的菜單中選擇Copy(或則按組合鍵Ctr+C)。

打開新建的Project，選擇右側(cè)的bolcks，在右側(cè)窗口中點(diǎn)右鍵，在彈出的菜單中選擇“Paste”，程序就會(huì)被復(fù)制到新建的Project中。選擇左側(cè)窗口中的“gp8x0d”，在右側(cè)窗口中的“Symbole”上點(diǎn)右鍵，打開新建的Projiect，選擇左側(cè)窗口中的“S7 Program(1)”，將鼠標(biāo)移動(dòng)至右側(cè)窗口點(diǎn)擊右鍵，在彈出的菜單中選則“Paste”，在彈出來(lái)的對(duì)話框中選擇按鈕“Yes”，符號(hào)表復(fù)制成功。

將HHU的源文件導(dǎo)入step7，在新建的Project中，單擊左側(cè)窗口中的Sources，在右側(cè)窗口點(diǎn)右鍵，將鼠標(biāo)移動(dòng)至Insert New Object，在彈出的子菜單中選擇External Source。找到手輪程序解壓后的文件夾，同時(shí)選擇文件hhu2_db68.AWL，hhu2_fc119.AWL，hhu2_fc124.AWL，hhu2_fc68.AWL，hhu2_ob1.AWL，hhu2_ob100.AWL 后，點(diǎn)擊按鈕“打開”。

通過(guò)符號(hào)表的導(dǎo)入功能，把TOOL BOX中的符號(hào)表導(dǎo)入。選擇左側(cè)窗口中的S7 Program(1)，雙擊打開右側(cè)窗口中的Symbols，點(diǎn)擊菜單Symbol Table，在出現(xiàn)的子菜單中選擇Import。在彈出的窗口中選擇文件symbol.sdf，點(diǎn)擊按鈕“打開”，在接下來(lái)的提示對(duì)話框中選擇“YES”。

由于手輪程序?yàn)榈挛?，選擇菜單“Options”，在彈出的子菜單中選擇“Customize…”,在彈出的窗口中的選項(xiàng)卡“Language”中選擇“Germany”。設(shè)置完P(guān)LC程序語(yǔ)言后，step7自動(dòng)關(guān)閉，然后再運(yùn)行step7，進(jìn)行源文件的編譯。執(zhí)行完以上編譯后，即可在blocks 中找到FC68，F(xiàn)C119，F(xiàn)C124，DB68，OB1，OB100。

結(jié)論

利用TOOL BOX中的程序來(lái)調(diào)試HHU能夠?yàn)橛脩艄?jié)約很多時(shí)間，用戶甚至可以不需要非常了解PLC的編程就可以完成HHU的調(diào)試。這對(duì)于一般要求的機(jī)床改造、系統(tǒng)功能調(diào)試或測(cè)試是非常有幫助的，能夠節(jié)約現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試人員的工作強(qiáng)度和工作量。