SIEMENS 840D刀具管理参数与变量的应用

摘要：刀具管理是加工中心维改过程中经常用到的重要功能，本文就其机床参数的含义与设置、刀具管理有关的系统变量的含义与应用进行详细地阐述。

SIEMENS 840D数控系统可选配刀具管理功能，它具有刀具装载、卸载、重新定位、刀具数据管理、刀具类型管理以及刀位搜索等功能，提供刀具管理数据修改功能FC块和后台数据块作为PLC接口，根据刀库结构形式来组态，灵活方便、功能强大，可适用于转塔式、链式、抽屉式以及多种特殊结构的刀库。

换刀、换附件通过NC编程与PLC编程相结合来实现，NC程序控制相应的轴定位，一定的步骤完成即通知PLC修改刀具管理数据，使其与实际状态始终保持一致。由于刀库有关数控轴通常分配在第2通道，NC编程时需注意两个通道之间的程序协调。如果将刀库有关的轴改变为PLC轴，则可以通过PLC程序来控制轴移动，为方便调试及点动操作，可设置单键切换回NC轴。

由于篇幅所限，本文仅就刀具管理功能有关的机床参数和系统变量进行阐述。

1．             机床参数

MD18080：MM_TOOL_MANAGEMENT_MASK，刀具管理内存（SRAM）区间设定。该参数为双字（DWORD）数据格式，其中位0～9有定义，分别设定不同的数据区是否有效。

MD18082：MM_NUM_TOOL，NCK能够管理的最大刀具数量。该参数取值范围为0～600，默认值为30，其设定值应大于或等于实际刀具总数。

MD18084：MM_NUM_MAGAZINE，NCK管理的刀库数量。该参数取值范围为0～32，默认值为3，刀库数量应包括虚拟刀库、系统内部定义的缓冲区（9998）和装载点（9999）。

MD18086：MM_NUM_MAGAZINE_LOCATION，NCK管理的刀位数量。该参数取值范围为0～600，默认值为30，其设定值应大于或等于实际刀位总数。

MD18088：MM_NUM_TOOL_CARRIER，可定义的最大刀架数量。该参数取值范围为0～99999999，默认值为0，如果应用刀架运动实现刀具补偿，则该参数值应大于或等于1。

MD18090：MM_NUM_CC_MAGAZINE_PARAM，OEM自定义的刀库描述数据数量。

MD18091：MM_TYPE_CC_MAGAZINE_PARAM[0…9]，OEM自定义的刀库描述数据类型，MD18091[0]～[9]分别对应MD18090中规定的最多10个自定义数据的类型。

MD18092：MM_NUM_CC_MAGLOC_PARAM，OEM自定义的刀位描述数据数量。

MD18093：MM_TYPE_CC_MAGLOC_PARAM[0…9]，OEM自定义的刀位描述数据类型，MD18093[0]～[9]分别对应MD18092中规定的最多10个自定义数据的类型。

MD18094：MM_NUM_CC_TDA_PARAM，OEM自定义的刀具描述数据数量。

MD18095：MM_TYPE_CC_TDA_PARAM[0…9]，OEM自定义的刀具描述数据类型，MD18095[0]～[9]分别对应MD18094中规定的最多10个自定义数据的类型。

MD18096：MM_NUM_CC_TOA_PARAM，OEM自定义的刀沿描述数据数量。

MD18097：MM_TYPE_CC_TOA_PARAM[0…9]，OEM自定义的刀沿描述数据类型，MD18097[0]～[9]分别对应MD18096中规定的最多10个自定义数据的类型。

MD18098：MM_ NUM_CC_MON_PARAM，OEM自定义的刀沿监控数据数量。

MD18099：MM_TYPE_CC_MON_PARAM[0…9]，OEM自定义的刀沿监控数据类型，MD18099[0]～[9]分别对应MD18098中规定的最多10个自定义数据的类型。

MD18100：MM_NUM_CUTTING_EDGES_IN_TOA，每个TOA域中最大刀沿数量。

MD18105：MM_MAX_CUTTING_EDGE_NO，刀沿号的最大值。该参数取值范围为1～32000，默认值为9，其设定值应大于或等于MD18106值。

MD18106：MM_MAX_CUTTING_EDGE_PERTOOL，每把刀的最大刀沿数量。该参数取值范围为1～12，默认值为9，其设定值以满足实际应用即可。

MD10715：M_NO_FCT_CYCLE，调用换刀循环的M功能代码。该参数定义了每一个M功能代码调用一个对应MD10716中的循环运行。该参数默认值为－1（即无M功能代码生效）。

MD10716：M_NO_FCT_CYCLE_NAME，M功能调用的换刀循环名称。

MD10717：T_NO_FCT_CYCLE_NAME，T功能调用的刀具准备循环名称。

MD20310：MC_TOOL_MANAGEMENT_MASK，激活不同类型的刀具管理功能。该参数为双字（DWORD）数据格式，其中位0～23有定义，分别定义刀具管理功能的各种特性。

MD20320：MC_TOOL_TIME_MONITOR_MASK，激活刀具寿命（刀具在主轴x中使用的时间）监控。该参数数据格式位双字（DWORD），从低位到高位，状态“1”分别对应激活刀具在主轴1～主轴x中的时间监控。

MD22550：MC_TOOL_CHANGE_MODE，新刀具补偿生效的时间。该参数取值范围为0～1，默认值为0。

MD22560：MC_ TOOL_CHANGE_M_MODE，定义换刀M功能代码。该参数取值范围为0～99999999，默认值为6。

MD28085：MM_LINK_TOA_UNIT，指定TOA单元到通道，将组态号的TOA分配到目标通道中。

MD20110：MC_RESET_MODE_MASK，定义系统复位时各种功能与设置的状态。该参数为双字（DWORD）数据格式，其中位0～17有定义，分别定义复位时各种功能的状态。

MD20112：MC_START_MODE_MASK，定义程序启动时各种功能与设置的状态。该参数为双字（DWORD）数据格式，其中位0～17有定义，分别定义程序启动时各种功能的状态。

2．             系统变量

2.1 刀库数据

刀库数据包括刀库描述数据、刀位描述数据、刀位类型层次数据和换刀距离数据等。

$TC_MAP1[刀库号]：刀库类型。数据类型INT，预置值为0。1——链式，3——转塔式，5——抽屉式，7——缓冲区，9——装载点。

$TC_MAP2[刀库号]：刀库名称。数据类型STRING，预置值为空字符（“”）。

$TC_MAP3[刀库号]：刀库状态。数据类型INT，预置值为2。

$TC_MAP4[刀库号]：暂不可用。数据类型INT，预置值为－1。

$TC_MAP5[刀库号]：暂不可用。数据类型INT，预置值为－1。

$TC_MAP6[刀库号]：刀库列数。数据类型INT，预置值为1。

$TC_MAP7[刀库号]：刀库每列刀位数。数据类型INT，预置值为0。

$TC_MAP8[刀库号]：换刀位置时默认刀库位置。数据类型INT，预置值为0。

$TC_MAP9[刀库号]：默认磨损组号。数据类型INT，预置值为0。

$TC_MAP10[刀库号]：数据类型INT，预置值为0。其中位0～7：默认刀具搜索策略，位8～15：空刀位搜索策略。

$TC_MPP1[刀库号，刀位号]：刀位种类。数据类型INT，预置值为0。1——刀库刀位，2——主轴/刀座，3——手爪，4——装载位，5——传送位，6——装载站，7——装载点。

$TC_MPP2[刀库号，刀位号]：刀位类型。数据类型INT，预置值为9999。

$TC_MPP3[刀库号，刀位号]：是否考虑相邻位置。数据类型BOOL，预置值为“0”。“1”（TRUE）——考虑相邻位置，“0”（FALSE）——不考虑相邻位置。

$TC_MPP4[刀库号，刀位号]：刀位状态。数据类型INT，预置值为1。

$TC_MPP5[刀库号，刀位号]：刀位种类索引形式。数据类型INT，预置值为0。

$TC_MPP6[刀库号，刀位号]：在该刀位中的刀具刀号。数据类型INT，预置值为0，若无刀具则返回值0。

$TC_MPP7[刀库号，刀位号]：该刀位刀具适配器号。数据类型INT，预置值为0，若无刀具适配器则返回值0。

$TC_MAPC1～10[刀库号]：根据OEM定义。数据类型INT，预置值为0。根据MD18090参数定义该数据的有效数量。

$TC_MPPC1～10[刀库号，刀位号]：根据OEM定义。数据类型INT，预置值为0。根据MD18092参数定义该数据的有效数量。

$TC_MPTH[层次号n，刀位类型m]：刀位类型层次。数据类型WORD，预置值为9999。

$TC_MDP1[刀库号n，装载点号m]：刀库n的换刀位置到装载点库（9999）相应的装载点m的距离。数据类型INT，预置值为0。

$TC_MDP2[刀库号n，缓冲区刀位号m]：刀库n的换刀位置到缓冲区库（9998）相应的缓冲刀位m的距离。数据类型INT，预置值为0。

2.2 刀具数据

刀具数据包括刀具特性数据、磨削刀具数据、OEM刀具特性数据等。

$TC_TP1[刀具号]：Duplo号。数据类型INT，预置值为刀具号。

$TC_TP2[刀具号]：刀具名称。数据类型STRING，预置值为“刀具号”。

$TC_TP3[刀具号]：刀具中心线左侧占用的半刀位数。数据类型INT，预置值为1。

$TC_TP4[刀具号]：刀具中心线右侧占用的半刀位数。数据类型INT，预置值为1。

$TC_TP5[刀具号]：刀具中心线顶部占用的半刀位数。数据类型INT，预置值为1。

$TC_TP6[刀具号]：刀具中心线底部占用的半刀位数。数据类型INT，预置值为1。

$TC_TP7[刀具号]：刀具需占用的刀位类型。数据类型INT，预置值为9999。

$TC_TP8[刀具号]：刀具状态。数据类型INT，预置值为0。例如$TC_TP8[21]＝18表示21#刀具有效但已达到预警限制值。

$TC_TP9[刀具号]：刀具监控方式。数据类型INT，预置值为0。例如$TC_TP8[15]＝5表示15#刀具寿命监控和磨损监控有效。

$TC_TP10[刀具号]：换刀策略。数据类型INT，预置值为0。

$TC_TP11[刀具号]：刀具组（子组）。数据类型INT，预置值为0。例如$TC_TP11[5]＝4表示5#刀具属于04刀具组。

$A_TOOLMN[刀具号]：刀具当前所在的刀库号。数据类型INT，预置值为0。

$A_TOOLMLN[刀具号]：刀具当前所在的刀位号。数据类型INT，预置值为0。

$P_TOOLND[刀具号]：刀具刀沿数量。数据类型INT，预置值为0。

$A_MYMN[刀具号]：所有者刀库号。数据类型INT，预置值为0。

$A_MYMLN[刀具号]：所有者刀位号。数据类型INT，预置值为0。

$TC_TPC1～10[刀具号]：根据OEM定义。数据类型REAL，预置值为0。根据MD18094参数定义该数据的有效数量。

2.3 刀沿数据

刀沿数据包括刀沿描述数据、刀沿监控数据、OEM刀沿数据等。

$TC_DP1[刀具号，刀沿号]：刀具类型（如155表示万能铣刀，120表示立铣刀）。数据类型INT，预置值为9999。

$TC_DP2[刀具号，刀沿号]：刀沿方向。数据类型REAL，预置值为0。

$TC_DP3[刀具号，刀沿号]：几何尺寸：长度1。数据类型REAL，预置值为0。

$TC_DP4[刀具号，刀沿号]：几何尺寸：长度2。数据类型REAL，预置值为0。

$TC_DP5[刀具号，刀沿号]：几何尺寸：长度3。数据类型REAL，预置值为0。

$TC_DP6[刀具号，刀沿号]：几何尺寸：半径。数据类型REAL，预置值为0。

$TC_DP7[刀具号，刀沿号]：开槽锯（刀具类型700）几何尺寸：圆弧半径。数据类型REAL，预置值为0。

$TC_DP8[刀具号，刀沿号]：开槽锯（刀具类型700）几何尺寸：长度4。数据类型REAL，预置值为0。

$TC_DP9[刀具号，刀沿号]：为几何尺寸：长度5保留。数据类型REAL，预置值为0。

$TC_DP10[刀具号，刀沿号]：刀具面与环形圆纹曲面之间的角度1。数据类型REAL，预置值为0。

$TC_DP11[刀具号，刀沿号]：刀具纵向轴与环形圆纹曲面上端之间的角度2。数据类型REAL，预置值为0。

$TC_DP12[刀具号，刀沿号]：刀沿磨损：长度1。数据类型REAL，预置值为0。

$TC_DP13[刀具号，刀沿号]：刀沿磨损：长度2。数据类型REAL，预置值为0。

$TC_DP14[刀具号，刀沿号]：刀沿磨损：长度3。数据类型REAL，预置值为0。

$TC_DP15[刀具号，刀沿号]：刀沿磨损：半径。数据类型REAL，预置值为0。

$TC_DP16[刀具号，刀沿号]：开槽锯刀沿磨损：圆弧半径。数据类型REAL，预置值为0。

$TC_DP17[刀具号，刀沿号]：开槽锯刀沿磨损：长度4。数据类型REAL，预置值为0。

$TC_DP18[刀具号，刀沿号]：为刀沿磨损：长度5保留。数据类型REAL，预置值为0。

$TC_DP19[刀具号，刀沿号]：刀沿磨损：刀具面与环形圆纹曲面之间的角度1。数据类型REAL，预置值为0。

$TC_DP20[刀具号，刀沿号]：刀沿磨损：刀具纵向轴与环形圆纹曲面上端之间的角度2。数据类型REAL，预置值为0。

$TC_DP21[刀具号，刀沿号]：刀座/适配器尺寸：长度1。数据类型REAL，预置值为0。

$TC_DP22[刀具号，刀沿号]：刀座/适配器尺寸：长度2。数据类型REAL，预置值为0。

$TC_DP23[刀具号，刀沿号]：刀座/适配器尺寸：长度3。数据类型REAL，预置值为0。

$TC_DP24[刀具号，刀沿号]：间隙角。数据类型REAL，预置值为0。

$TC_DP25[刀具号，刀沿号]：保留。数据类型REAL，预置值为0。

$TC_MOP1[刀具号，刀沿号]：刀具寿命的预警限值。数据类型REAL，预置值为0，单位：分钟。

$TC_MOP2[刀具号，刀沿号]：刀具寿命监控的当前值（刀具实际已用过的时间）。数据类型REAL，预置值为0，单位：分钟。

$TC_MOP3[刀具号，刀沿号]：工件数量预警限值。数据类型INT，预置值为0，单位：件。

$TC_MOP4[刀具号，刀沿号]：工件计数监控的当前值（刀具实际已加工的工件数量）。数据类型INT，预置值为0，单位：件。

$TC_MOP5[刀具号，刀沿号]：刀沿磨损预警限值。数据类型REAL，预置值为0，单位：mm。

$TC_MOP6[刀具号，刀沿号]：刀沿磨损实际值。数据类型REAL，预置值为0，单位：mm。

$TC_MOP11[刀具号，刀沿号]：刀具寿命监控的设定值。数据类型REAL，预置值为0，单位：分钟。

$TC_MOP13[刀具号，刀沿号]：工件数量监控的设定值。数据类型INT，预置值为0，单位：件。

$TC_MOP15[刀具号，刀沿号]：刀沿磨损监控的设定值。数据类型REAL，预置值为0，单位：mm。

$TC_DPC1～10[刀具号，刀沿号]：根据OEM定义。数据类型REAL，预置值为0。根据MD18096参数定义该数据的有效数量。

$TC_MOPC1～10[刀具号，刀沿号]：根据OEM定义。数据类型INT，预置值为0。根据MD18098参数定义该数据的有效数量。