【畢業(yè)設(shè)計(jì)】基于plc的加工中心刀庫(kù)換刀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

中央廣播電視大學(xué)畢業(yè)論文題目基于PLC的加工中心刀庫(kù)換刀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化年級(jí)13秋學(xué)號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師論文完成日期2015年11月南京廣播電視大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文，作業(yè)）課題審批表教學(xué)單位蓋章江寧電大專(zhuān)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)生類(lèi)別開(kāi)放本科課題名稱(chēng)基于PLC的加工中心刀庫(kù)換刀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)填報(bào)時(shí)間2015年9月1日課題內(nèi)容簡(jiǎn)介通過(guò)PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)加工中心盤(pán)式刀庫(kù)控制，設(shè)計(jì)其電器控制系統(tǒng)。分析刀庫(kù)的自動(dòng)換刀的過(guò)程，使刀庫(kù)在加工中心上能配合換刀機(jī)械手的需要能在PLC的控制下靈活的實(shí)現(xiàn)換刀過(guò)程每次換新刀只需輸入相應(yīng)換刀號(hào)信號(hào)即可。將PLC控制系統(tǒng)運(yùn)用到工作過(guò)程中，提高刀庫(kù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可靠性和實(shí)時(shí)性。1數(shù)控加工中心及PLC的概述包括加工中心的功用及其組成；PLC的特點(diǎn)及其在機(jī)床中的應(yīng)用。2刀庫(kù)自動(dòng)選刀系統(tǒng)包括刀庫(kù)類(lèi)型，換刀方式，控制原理。3選刀控制的PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括PLC型號(hào)的選擇分析、地址分配、接線(xiàn)；換刀總過(guò)程、控制要求、動(dòng)作要求和程序流程圖。4程序梯形圖及編程軟件包括梯形圖，編程軟件的特點(diǎn)及運(yùn)行環(huán)境。5結(jié)論本畢業(yè)設(shè)計(jì)是加工中心刀庫(kù)換刀控制的設(shè)計(jì)，通過(guò)其設(shè)計(jì)熟練的掌握了PLC的工作原理和使用方法。將所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)工作中，更加提高自己的專(zhuān)業(yè)技能。指導(dǎo)教師姓名黃波參加學(xué)生姓名王剛指導(dǎo)教師意見(jiàn)選題基于PLC技術(shù)對(duì)原有的生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行技術(shù)改造，選題得當(dāng)，符合大綱要求，同意按照此課題審批表撰寫(xiě)論文。簽名黃波市校審核意見(jiàn)審核部門(mén)蓋章年月日基于PLC的加工中心刀庫(kù)換刀系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（江寧電大機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)王剛1332101250385）【內(nèi)容摘要】機(jī)床的發(fā)展與應(yīng)用,大大降低了零件加工的輔助時(shí)間,極大的提高了生產(chǎn)率。隨著數(shù)控機(jī)床的普及應(yīng)用,機(jī)械加工的自動(dòng)化程度大大提高,數(shù)控機(jī)床發(fā)展成了當(dāng)今普遍應(yīng)用的一種更新、更先進(jìn)的制造設(shè)備即加工中心。加工中心帶有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置,能對(duì)工件按預(yù)定程序進(jìn)行多工序加工的高度自動(dòng)化的多功能的數(shù)字控制機(jī)床。本設(shè)計(jì)的題目是基于PLC加工中心刀庫(kù)換刀控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。通過(guò)分析刀庫(kù)的自動(dòng)換刀的過(guò)程，使刀庫(kù)在加工中心上能配合換刀機(jī)械手的需要能在數(shù)控程序的控制下靈活的實(shí)現(xiàn)換刀過(guò)程每次換新刀只需輸入相應(yīng)換刀號(hào)信號(hào)即可。在分析控制要求的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出相應(yīng)控制程序。【關(guān)鍵詞】加工中心；ATC刀庫(kù)；PLC自動(dòng)選刀目錄引言1、數(shù)控加工中心及PLC概述3（一）加工中心的發(fā)展及其組成與功用3（二）可編程控制技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用5（三）課題的研究意義9二、機(jī)械手的自動(dòng)換刀裝置研究10（一）刀庫(kù)自動(dòng)選刀機(jī)械系統(tǒng)10（二）ATC的作用及其組成12（三）機(jī)械手14（四）夾抓類(lèi)型14（五）刀柄15（六）加工中心機(jī)械手自動(dòng)換刀過(guò)程15三、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)17（一）PLC的基本結(jié)構(gòu)17（二）PLC的程序結(jié)構(gòu)17（三）S7200系列PLC18四、PLC實(shí)現(xiàn)隨機(jī)換刀20（一）刀庫(kù)換刀定位控制20（二）PLC硬件接線(xiàn)圖23（三）自動(dòng)換刀PLC流程圖23（四）程序梯形圖25（五）STEP7MICRO/WIN32編程軟件27五、結(jié)論32致謝34參考文獻(xiàn)35引言進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)機(jī)床制造業(yè)既面臨著提升機(jī)械制造業(yè)水平的需求而引發(fā)的良機(jī)，也遭遇到加入WTO（世界貿(mào)易組織）后激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力。從技術(shù)層面上來(lái)講，加速推進(jìn)數(shù)控技術(shù)將是解決機(jī)床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵。裝備制造業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的水平和現(xiàn)代化程度。當(dāng)今世界各國(guó)制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。此外，世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國(guó)家的戰(zhàn)略物資，不僅采取重大措施來(lái)發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，而且在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對(duì)我國(guó)實(shí)行限制政策。數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過(guò)程進(jìn)行控制的技術(shù)是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中的一門(mén)新型的發(fā)展十分迅速的高技術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成機(jī)電一體化產(chǎn)品。其及技術(shù)范圍所覆蓋的范圍有，機(jī)械制造技術(shù)，微電子技術(shù)，信息處理，加工，傳輸技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)，伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)，檢測(cè)監(jiān)控技術(shù)，傳感技術(shù)，軟件技術(shù)等。在提高生產(chǎn)率，減低成本保證加工質(zhì)量及改善工人勞動(dòng)強(qiáng)度等方面，都有突出的優(yōu)點(diǎn)，特別是在適應(yīng)機(jī)械產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代，小批量，多品種生產(chǎn)方面，各類(lèi)數(shù)控裝備是實(shí)現(xiàn)制造技術(shù)的關(guān)鍵。數(shù)控加工中心是目前世界上產(chǎn)量最高、應(yīng)用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。它的綜合加工能力較強(qiáng)，工件一次裝夾后能完成較多的加工內(nèi)容，加工精度較高，就中等加工難度的批量工件，其效率是普通設(shè)備的510倍，特別是它能完成許多普通設(shè)備不能完成的加工，對(duì)形狀較復(fù)雜，精度要求高的單件加工或中小批量多品種生產(chǎn)更為適用。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，帶有自動(dòng)換刀系統(tǒng)的加工中心在現(xiàn)代制造起著愈來(lái)愈重要的作用，他能縮短產(chǎn)品的制造周期，提高產(chǎn)品的加工精度，適合柔性加工。自動(dòng)換刀系統(tǒng)一般由刀庫(kù)，機(jī)械手和驅(qū)動(dòng)裝置組成。刀庫(kù)容量可大可小，其裝刀數(shù)在20180把之間。刀庫(kù)的功能是存儲(chǔ)刀具并把下一把即將要用的刀具準(zhǔn)確地送到換到位置，供換刀機(jī)械手完成新舊刀具的交換。當(dāng)?shù)稁?kù)容量大時(shí)，常遠(yuǎn)離主抽配置且整體移動(dòng)不易，這就需要在主軸和刀庫(kù)之間配置換刀機(jī)構(gòu)來(lái)執(zhí)行換刀動(dòng)作。完成此功能的機(jī)構(gòu)包括送刀臂、擺刀站和換刀臂、總稱(chēng)為機(jī)械手。具體來(lái)說(shuō)，它的功能是完成刀具的裝卸和在主軸頭與刀庫(kù)之間的傳遞。驅(qū)動(dòng)裝置則是使刀庫(kù)和機(jī)械手實(shí)現(xiàn)其功能的裝置，一般由步進(jìn)電機(jī)或液壓（或氣壓機(jī)構(gòu)）或凸輪機(jī)構(gòu)組成。機(jī)械手完成刀庫(kù)里的刀（新刀）與主軸上的刀（舊刀）的交換工作。由于數(shù)控加工中心的刀庫(kù)容量、換刀可靠性及換刀速度直接影響到加工中心的效率，而自動(dòng)換刀就是進(jìn)一步壓縮非切削時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，改善勞動(dòng)條件。所以數(shù)控機(jī)床為了能在工件一次裝夾中完成多道加工工序，縮短輔助時(shí)間，減少多次安裝工件所引起的誤差，必須帶有自動(dòng)換刀裝置。一、數(shù)控加工中心及PLC概述（一）加工中心的發(fā)展及其組成與功用1加工中心的發(fā)展第一臺(tái)加工中心是1958年由美國(guó)卡尼特雷克公司首先研制成功的。它在數(shù)控臥式鏜銑床的基礎(chǔ)上增加了自動(dòng)換刀裝置，從而實(shí)現(xiàn)了工件一次裝夾后即可進(jìn)行銑削、鉆削、鏜削、鉸削和攻絲等多種工序的集中加工。加工中心是目前世界上產(chǎn)量最高，應(yīng)用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一，他是適應(yīng)省力，省時(shí)和節(jié)能的時(shí)代要求而迅速發(fā)展起來(lái)的自動(dòng)換刀機(jī)床，是綜合了機(jī)械技術(shù)，電子技術(shù)等等的高技術(shù)產(chǎn)品。加工中心綜合能力較強(qiáng)，工件經(jīng)一次裝夾后能完成較多的加工內(nèi)容其效率是普通機(jī)床的五到十倍特別是它能完成許多普通設(shè)備不能完成的加工，對(duì)新裝復(fù)雜的，精度要求高的單件產(chǎn)品或小批量多品種生產(chǎn)更適用。加工中心不僅提高了共建的加工質(zhì)量，而且是數(shù)控機(jī)床中生產(chǎn)率和自動(dòng)化程度最高的綜合性機(jī)床。加工中心MACHININGCENTER簡(jiǎn)稱(chēng)MC，是由機(jī)械設(shè)備與數(shù)控系統(tǒng)組成的使用于加工復(fù)雜形狀工件的高效率自動(dòng)化機(jī)床。加工中心又叫電腦鑼。加工中心備有刀庫(kù)，具有自動(dòng)換刀功能，對(duì)工件一次裝夾后進(jìn)行多工序加工的數(shù)控機(jī)床。加工中心是高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品，工件裝夾后，數(shù)控系統(tǒng)能控制機(jī)床按不同工序自動(dòng)選擇、更換刀具，自動(dòng)對(duì)刀、自動(dòng)改變主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量等，可連續(xù)完成鉆、鏜、銑、鉸、攻絲等多種工序。因而大大減少了工件裝夾時(shí)間，測(cè)量和機(jī)床調(diào)整等輔助工序時(shí)間，對(duì)加工形狀比較復(fù)雜，精度要求較高，品種更換頻繁的零件具有良好的經(jīng)濟(jì)效果。加工中心最初是從數(shù)控銑床發(fā)展而來(lái)的。與數(shù)控銑床相同的是，加工中心同樣是由計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)CNC、伺服系統(tǒng)、機(jī)械本體、液壓系統(tǒng)等各部分組成。但加工中心又不等同于數(shù)控銑床，加工中心與數(shù)控銑床的最大區(qū)別在于加工中心具有自動(dòng)交換刀具的功能，通過(guò)在刀庫(kù)安裝不同用途的刀具，可在一次裝夾中通過(guò)自動(dòng)換刀裝置改變主軸上的加工刀具，實(shí)現(xiàn)鉆、鏜、鉸、攻螺紋、切槽等多種加工功能。2加工中心的結(jié)構(gòu)組成及工作過(guò)程本例數(shù)控加工中心機(jī)床有輸入、輸出裝置、可編程控制器、伺服系統(tǒng)、檢測(cè)反饋裝置和機(jī)床主機(jī)等組成。如下圖11所示。圖11數(shù)控機(jī)床組成機(jī)構(gòu)圖輸入裝置可將不同加工信息傳遞給計(jì)計(jì)算機(jī)。在數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生的初期，輸入裝置為穿孔紙帶，現(xiàn)已趨于淘汰；目前，使用鍵盤(pán)、磁盤(pán)等，大大方便了信息輸入工作。輸出指輸出內(nèi)部工作參數(shù)（含機(jī)床正常、理想工作狀態(tài)下的原始參數(shù)，故障診斷參數(shù)等），一般在機(jī)床剛工作狀態(tài)需輸出這些參數(shù)做記錄保存，帶工作一段時(shí)間后，再將輸出與原始資料做比較、對(duì)照，可幫助判斷機(jī)床工作是否維持正常。數(shù)控裝置只數(shù)控機(jī)床的核心與主導(dǎo)，完成所有加工數(shù)據(jù)的處理、計(jì)算工作，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床個(gè)功能的指揮工作。它包含為計(jì)算機(jī)的電路，各種借口電路、CRT顯示器等硬件及相應(yīng)軟件?？删幊炭刂破鲗?duì)主軸單元實(shí)現(xiàn)控制，將程序中的轉(zhuǎn)速指令進(jìn)行處理而控制主軸轉(zhuǎn)速；管理刀庫(kù)，進(jìn)行自動(dòng)刀具交換、選刀方式、刀具累計(jì)使用次數(shù)、刀具剩余壽命及道具刃磨次數(shù)等管理；控制主軸正反轉(zhuǎn)和停止、準(zhǔn)停、切削液開(kāi)關(guān)、卡盤(pán)夾緊松開(kāi)、機(jī)械手取送刀等動(dòng)作；還對(duì)機(jī)床外部開(kāi)關(guān)（行程開(kāi)關(guān)、壓力開(kāi)關(guān)、溫控開(kāi)關(guān)等）進(jìn)行控制；對(duì)輸出信號(hào)（刀庫(kù)、機(jī)械手、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等）進(jìn)行控制。檢測(cè)反饋裝置由檢測(cè)元件和相應(yīng)的電路組成，主要是檢測(cè)速度和位移，并將信息反饋與數(shù)控裝置，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制以保證數(shù)控機(jī)床加工精度。數(shù)控機(jī)床的工作過(guò)程如下圖12所示。圖12數(shù)控機(jī)床的工作過(guò)程（二）可編程控制技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用1可編程控制技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用可編程控制器，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC（PROGRAMMABLELOGICCONTROLLER），是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。在1987年國(guó)際電工委員會(huì)（INTERNATIONALELECTRICALCOMMITTEE）頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì)PLC做了如下定義“PLC是一種專(zhuān)門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字操作的電子裝置”。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原理而設(shè)計(jì)。PLC之所以高速發(fā)展除了工業(yè)自動(dòng)化的客觀需求外，還有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。它較好的解決了工業(yè)控制領(lǐng)域中的可靠、安全、靈活、方便經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題。其特點(diǎn)如下1編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)梯形圖是使用最多的PLC的編程語(yǔ)言，其電路符號(hào)和表達(dá)式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語(yǔ)言形象直觀，易學(xué)易懂，熟悉繼電器電路圖的電器技術(shù)人員只要花幾天時(shí)間就能可以熟悉梯形圖語(yǔ)言，并用來(lái)編制用戶(hù)語(yǔ)言。2性能強(qiáng)，性能價(jià)格比高一臺(tái)小型PLC內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶(hù)使用的編程元件，有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。與相同功能的繼電器控制系統(tǒng)相比，具有很高的性能價(jià)格比，PLC可以通過(guò)通信聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)分散控制，集中管理。3硬件配套齊全，用戶(hù)使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)PLC產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化、配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶(hù)使用用戶(hù)能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同的功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。PLC的安裝接線(xiàn)也很方便，一般用接線(xiàn)端子連接外部接線(xiàn)。PLC有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可以直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和小型交流接觸器。硬件配置確定后，可以通過(guò)修改用戶(hù)程序，方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化。4）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)使用了大量的中間繼電器，時(shí)間繼電器。由于觸電接觸不良，容易出現(xiàn)故障。PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，PLC外部?jī)H剩下與輸入和輸出的有關(guān)的少量硬件元件，接線(xiàn)可減少到繼電器控制系統(tǒng)的1/101/100，因觸電接觸不良造成的故障大為減少。PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強(qiáng)的抗干擾能力，可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，PLC已被廣大用戶(hù)公認(rèn)為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。5系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量小PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等期間，使控制柜的設(shè)計(jì)、安裝、接線(xiàn)工作量大大減少。PLC的梯形圖程序一般用順序控制設(shè)計(jì)法來(lái)設(shè)計(jì)。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)梯形圖的時(shí)間比設(shè)計(jì)相同功能的繼電器控制系統(tǒng)電路圖的時(shí)間要少很多。PLC的用戶(hù)程序可以在實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，輸入信號(hào)用小開(kāi)關(guān)來(lái)模擬，通過(guò)PLC上的發(fā)光二極管可觀察出信號(hào)的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線(xiàn)后，在現(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)調(diào)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題一般通過(guò)修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間比繼電器系統(tǒng)少很多。6維修工作量小，維修方便PLC的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管或編程器提供的信息迅速地查明故障的原因，用更換模式的方法可以迅速的排除故障。7體積小，能耗低復(fù)雜的控制系統(tǒng)使用PLC后，可以減少大量的中間繼電器盒時(shí)間繼電器，小型PLC的體積僅相當(dāng)于幾個(gè)繼電器的大小，因此可將開(kāi)關(guān)柜的體積縮小到原來(lái)的1/21/10。PLC的配線(xiàn)比繼電器控制系統(tǒng)的的配線(xiàn)少很多，股可以節(jié)省大量的配線(xiàn)和附件，減少大量的安裝接線(xiàn)工時(shí)，加上開(kāi)關(guān)柜體積的縮小，可以節(jié)省大量的費(fèi)用。2PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用（1）PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用形式PLC在數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用，通常有兩種形式一種稱(chēng)為內(nèi)裝式；一種稱(chēng)為獨(dú)立式。內(nèi)裝式PLC也稱(chēng)集成式PLC，采用這種方式的數(shù)控系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)之初就將NC和PLC結(jié)合起來(lái)考慮，NC和PLC之間的信號(hào)傳遞是在內(nèi)部總線(xiàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，因而有較高的較高交換速度和較寬的信息通道。它們可以共用一個(gè)CPU也可以是單獨(dú)的CPU這種結(jié)構(gòu)從軟硬件整體上考慮,PLC和NC之間沒(méi)有多余的導(dǎo)線(xiàn)連接,增加了系統(tǒng)的可靠性,而且NC和PLC之間易實(shí)現(xiàn)許多高級(jí)功能。PLC中的信息也能通過(guò)CNC的顯示器顯示,這種方式對(duì)于系統(tǒng)的使用具有較大的優(yōu)勢(shì)。高檔次的數(shù)控系統(tǒng)一般都采用這種形式的PLC。獨(dú)立式PLC也稱(chēng)外裝式PLC，它獨(dú)立于NC裝置，具有獨(dú)立完成控制功能的PLC。在采用這種應(yīng)用方式式，可根據(jù)用戶(hù)自己的的特點(diǎn)，選用不同專(zhuān)業(yè)PLC廠商的產(chǎn)品，并且可以更為方便的對(duì)控制規(guī)模進(jìn)行調(diào)整。（2）PLC與數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機(jī)床間的信息交換相對(duì)于PLC，機(jī)床和NC就是外部。PLC與機(jī)床以及NC之間的信息交換，對(duì)于PLC的功能發(fā)揮，是非常重要的。PLC與外部的信息交換，通常有四個(gè)部分機(jī)床側(cè)至PLC機(jī)床側(cè)的開(kāi)關(guān)量信號(hào)通過(guò)I/O單元接口輸入到PLC中，除極少數(shù)信號(hào)外，絕大多數(shù)信號(hào)的含義及所配置的輸入地址，均可由PLC程序編制者或者是程序使用者自行定義。數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家可以方便的根據(jù)機(jī)床的功能和配置，對(duì)PLC程序和地址分配進(jìn)行修改。PLC至機(jī)床PLC的控制信號(hào)通過(guò)PLC的輸出接口送到機(jī)床側(cè)，所有輸出信號(hào)的含義和輸出地址也是由PLC程序編制者或者是使用者自行定義。NC至PLCCNC至PLCCNC送至PLC的信息可由CNC直接送入PLC的寄存器中,所有CNC送至PLC的信號(hào)含義和地址（開(kāi)關(guān)量地址或寄存器地址）均由CNC廠家確定,PLC編程者只可使用不可改變和增刪。如數(shù)控指令的M、S、T功能,通過(guò)CNC譯碼后直接送入PLC相應(yīng)的寄存器中。PLC至CNCPLC送至CNC的信息也由開(kāi)關(guān)量信號(hào)或寄存器完成,所有PLC送至CNC的信號(hào)地址與含義由CNC廠家確定,PLC編程者只可使用,不可改變和增刪。（3）PLC與數(shù)控機(jī)床外圍電路的關(guān)系如前所述，PLC在數(shù)控機(jī)床中用來(lái)控制機(jī)床的強(qiáng)電回路（通過(guò)一些電器元件）。為了更好了解數(shù)控機(jī)床的PLC的控制功能，就有必要對(duì)PLC和外圍電路的關(guān)系進(jìn)行分析。數(shù)控機(jī)床通過(guò)PLC對(duì)機(jī)床的輔助設(shè)備進(jìn)行控制，PLC對(duì)對(duì)外圍電路的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)輔助設(shè)備的控制的。PLC接受NC的控制信號(hào)以及外部反饋信號(hào)，經(jīng)過(guò)邏輯運(yùn)算、處理將結(jié)果以信號(hào)的形式輸出。輸出信號(hào)從PLC的輸出模塊輸出，有些信號(hào)經(jīng)過(guò)中間繼電器控制接觸器然后控制具體的執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)外圍輔助機(jī)構(gòu)的控制。有些信號(hào)不需要通過(guò)中間環(huán)節(jié)的處理直接用于控制外部設(shè)施，比如說(shuō)，有些直接用低壓電源驅(qū)動(dòng)的設(shè)備（如面板上的指示燈）。也就是說(shuō)每一個(gè)外部設(shè)備（使用PLC控制的）都是由PLC的一路控制信號(hào)來(lái)控制的，也就是說(shuō)每一個(gè)外部設(shè)備（使用PLC控制的）都在PLC中和一個(gè)PLC輸出地址相對(duì)應(yīng)。PLC對(duì)外圍設(shè)備的控制，不僅僅是要輸出信號(hào)控制設(shè)備、設(shè)施的動(dòng)作，還要接受外部反饋信號(hào)，以監(jiān)控這些設(shè)備設(shè)施的狀態(tài)。在數(shù)控機(jī)床中用于檢測(cè)機(jī)床狀態(tài)的設(shè)備或元件主要有，溫度傳感器、震動(dòng)傳感器、行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)等等。這些檢測(cè)信號(hào)有些是可以直接輸入到PLC的端口，有些必須要經(jīng)過(guò)一些中間環(huán)節(jié)才能夠輸入到PLC的輸入端口。無(wú)論是輸入還是輸出，PLC都必須要通過(guò)外圍電路才能夠控制機(jī)床的輔助設(shè)施的動(dòng)作。在PLC和外圍電路的關(guān)系中，最重要的一點(diǎn)就是外部信號(hào)和PLC內(nèi)部信號(hào)處理的對(duì)應(yīng)。這種對(duì)應(yīng)關(guān)系就是前面所說(shuō)的地址分配，就是將每一個(gè)PLC中地址和外圍電路每一路信號(hào)相對(duì)應(yīng)。這個(gè)工作是在機(jī)床生產(chǎn)過(guò)程中，編制和該機(jī)床相對(duì)應(yīng)的PLC程序時(shí)，由PLC程序編制工程師定義。當(dāng)然做這樣的定義必須遵循必要的規(guī)則，以使PLC程序符合系統(tǒng)的要求。（三）課題的研究意義自動(dòng)換刀系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分。刀具夾持元件的結(jié)構(gòu)特性及它與機(jī)床主軸的聯(lián)絡(luò)方式，將直接影響機(jī)床的加工性能。刀庫(kù)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式及刀具交換裝置的工作方式，則會(huì)影響機(jī)床的換刀效率。自動(dòng)換刀系統(tǒng)本省及相關(guān)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度又會(huì)對(duì)機(jī)床的成本造價(jià)產(chǎn)生直接影響。本文對(duì)數(shù)控機(jī)床自動(dòng)換刀裝置進(jìn)行研究，不僅提升數(shù)控機(jī)床的工作效率，而且通過(guò)對(duì)其結(jié)構(gòu)的研究，使得在可行的范圍內(nèi)降低整機(jī)的成為可能，對(duì)實(shí)踐具有重要的指導(dǎo)意義。二、機(jī)械手的自動(dòng)換刀裝置研究加工中心要完成對(duì)工件的多工序加工，必須要在加工過(guò)程中自動(dòng)更換刀具，為完成這項(xiàng)工作而設(shè)置的儲(chǔ)存及更換刀具的系統(tǒng)統(tǒng)稱(chēng)為自動(dòng)換刀系統(tǒng)。自動(dòng)換刀系統(tǒng)中的刀庫(kù)，換刀的可靠性，即換刀速度直接影響到加工中心的工作效率。利用刀庫(kù)換刀，是目前加工中心中大量使用的換刀方式。由于有了刀庫(kù)，機(jī)床只要一個(gè)固定主軸夾持刀具，有利于提高主軸剛度。獨(dú)立的刀庫(kù)大大增加了刀具的儲(chǔ)存數(shù)量，有利于擴(kuò)大機(jī)床的功能，并能較好地減少各種影響加工精度的干擾。（一）刀庫(kù)自動(dòng)選刀機(jī)械系統(tǒng)刀庫(kù)自動(dòng)選刀機(jī)械系統(tǒng)主要是將加工所需刀具，從刀庫(kù)中傳送到主軸夾持機(jī)構(gòu)上,基本要求換刀時(shí)間短，刀具重復(fù)定位精度高，足夠的刀具儲(chǔ)存量，刀庫(kù)占地面積小結(jié)構(gòu)緊湊，安全可靠。刀庫(kù)系統(tǒng)是提供自動(dòng)化加工過(guò)程中所需之儲(chǔ)刀及換刀需求的一種裝置；其自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)及可以?xún)?chǔ)放多把刀具的刀庫(kù)。由,腦程式的控制，可以完成各種不同的加工需求，如銑削、鉆孔、搪孔、攻牙等。大幅縮短加工時(shí)程，降低生產(chǎn)成本。刀庫(kù)主要是提供儲(chǔ)刀位置，并能依程式的控制，正確選擇刀具加以定位，以進(jìn)行刀具交換；換刀機(jī)構(gòu)則是執(zhí)行刀具交換的動(dòng)作。刀庫(kù)必須與換刀機(jī)構(gòu)同時(shí)存在，若無(wú)刀庫(kù)則加工所需刀具無(wú)法事先儲(chǔ)備；若無(wú)換刀機(jī)構(gòu)，則加工所需刀具無(wú)法自刀庫(kù)依序更換，而失去降低非切削時(shí)間的目的，刀庫(kù)自動(dòng)換刀示意圖如圖21所示。圖21刀庫(kù)自動(dòng)換刀1、盤(pán)式刀庫(kù)在盤(pán)式刀庫(kù)結(jié)構(gòu)中，刀具可以沿主軸徑向、軸向、斜向安放，如圖22（A）、（B）、（C）。刀具軸向安裝的結(jié)構(gòu)最為緊湊，但為了換刀時(shí)刀具與主軸同向，有的刀庫(kù)中的刀具需要在換刀位置作翻轉(zhuǎn)。在刀庫(kù)容量較大時(shí)，為在存取方90便的同時(shí)保持結(jié)構(gòu)緊湊，可采取彈倉(cāng)式結(jié)構(gòu)，但是較其他形式復(fù)雜。目前大量的刀庫(kù)安裝在機(jī)床立柱的頂面或側(cè)面。在刀庫(kù)容量較大時(shí)，也有安裝在單獨(dú)的地基上的，以隔離刀庫(kù)轉(zhuǎn)動(dòng)造成的振動(dòng)。盤(pán)式刀庫(kù)的刀具軸線(xiàn)也圓盤(pán)軸線(xiàn)平行，刀具環(huán)形排列，分徑向、軸向兩種取刀方式，其刀座結(jié)構(gòu)不同。這種盤(pán)式刀庫(kù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用較多，適用于刀庫(kù)容量較小的情況。為增加刀庫(kù)空間利用率，可采用雙環(huán)或多環(huán)排列刀具的形式，但圓盤(pán)直徑增大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量就增加，選刀時(shí)間也較長(zhǎng)。（A）（B）（C）圖22盤(pán)式刀庫(kù)結(jié)構(gòu)其他的刀庫(kù)形式還有很多，由于篇幅的限制這里就不再詳細(xì)介紹了。結(jié)合的實(shí)際情況，在本設(shè)計(jì)中采用盤(pán)式刀庫(kù)這種結(jié)構(gòu)。2、換刀機(jī)械手介紹采用機(jī)械手進(jìn)行刀具交換的方式應(yīng)用的最為廣泛，這是因?yàn)闄C(jī)械手換刀有很大的靈活性，而且可以減少換刀時(shí)間。加工中心換刀機(jī)械手的種類(lèi)繁多，可以說(shuō)每個(gè)廠家都推出自己的獨(dú)特的換刀機(jī)械手，在加工中心的自動(dòng)換刀系統(tǒng)中，是機(jī)械手具體執(zhí)行刀具的自動(dòng)更換，對(duì)其要求是迅速可靠、準(zhǔn)確協(xié)調(diào)。由于加工中心機(jī)床的刀庫(kù)和主軸，其相對(duì)位置距離不同，相應(yīng)的換刀機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)過(guò)程也不盡相同，它們由各種形式的機(jī)械手來(lái)完成。（1）雙臂端面夾緊式機(jī)械手雙臂斷面夾緊機(jī)械手在夾緊部位上是夾緊刀柄的兩個(gè)端面，如圖23所示。圖23雙臂端面夾緊式機(jī)械手由于雙臂回轉(zhuǎn)式機(jī)械手的動(dòng)作比較簡(jiǎn)單，而且能夠同時(shí)抓取和裝卸機(jī)床主軸和刀庫(kù)上的刀具，換刀時(shí)間較短，故我們選用雙臂回轉(zhuǎn)式機(jī)械手。（二）ATC的作用及其組成1、ATC的作用加工中心與一般數(shù)控機(jī)床的顯著區(qū)別是具有對(duì)零件進(jìn)行多工序加工的能力，即能在一次裝夾中自動(dòng)完成銑、鏜、擴(kuò)、攻螺紋和內(nèi)槽加工等，其之所以有這種加工能力就是因?yàn)樗幸惶鬃詣?dòng)換刀裝置。自動(dòng)換刀裝置是指能夠自動(dòng)完成主軸與刀具儲(chǔ)存位置之間刀具交換的裝置。ATC的主要組成部分是刀庫(kù)、機(jī)械手和驅(qū)動(dòng)裝置。刀庫(kù)的功能是存儲(chǔ)刀具并把下一把即將要用的刀具準(zhǔn)確地送到換刀位置。供換刀機(jī)械手完成新舊刀具的交換。當(dāng)?shù)稁?kù)容量大時(shí)，常遠(yuǎn)離主軸配置且整體移動(dòng)不易，這就需要在主軸和刀庫(kù)之間配置換刀機(jī)構(gòu)來(lái)執(zhí)行換刀動(dòng)作。完成此功能的機(jī)構(gòu)包括送刀臂、擺刀站、和換刀臂，總稱(chēng)為機(jī)械手。具體來(lái)說(shuō)，它的功能是完成刀具的裝卸和在主軸頭與刀庫(kù)之間的傳遞。驅(qū)動(dòng)裝置則是使刀庫(kù)和機(jī)械手實(shí)現(xiàn)其功能的裝置，一般由步進(jìn)電機(jī)或液壓（或氣液機(jī)構(gòu)）或凸輪機(jī)構(gòu)組成。2、ATC的組成（1）刀庫(kù)刀庫(kù)的功能刀庫(kù)的作用是儲(chǔ)備一定數(shù)量的刀具，機(jī)械手實(shí)現(xiàn)主軸上刀具的互換。刀具的類(lèi)型有盤(pán)式刀庫(kù)、鏈?zhǔn)降稁?kù)等多種形式，刀庫(kù)的形式和容量要根據(jù)機(jī)床的工藝范圍來(lái)確定。刀庫(kù)的容量刀庫(kù)的容量首先要考慮加工工藝的需要，從使用角度出發(fā)，一般為1040把刀，刀庫(kù)的利用率會(huì)高，而結(jié)構(gòu)比較緊湊。刀具的選擇方式A、順序選擇將刀具按加工工序的順序，一次放人刀庫(kù)的每一個(gè)刀座內(nèi)。每次換刀時(shí)，刀庫(kù)順序轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)刀座位置，并取出所需要的刀具，已經(jīng)使用過(guò)的刀具可以放回原來(lái)的刀座內(nèi)，也可以順序放入下一個(gè)刀座內(nèi)。但由于刀庫(kù)中刀具在不同的工序中不能重復(fù)使用，必須增加刀庫(kù)的容量，降低了利用率。B、任意選擇目前大多數(shù)的數(shù)控系統(tǒng)都采用任意選刀的方式，其分為刀套編碼、刀具編碼和記憶式等三種。刀具編碼或到套編碼需要在刀具或到套上安裝用于識(shí)別的編碼條，一般都是根據(jù)二進(jìn)制編碼的原理進(jìn)行編碼。刀具編碼選刀方式采用了一種特殊的刀柄結(jié)構(gòu)，并對(duì)每把刀具編碼。每把刀具都有自己的代碼，因而刀具可在不同的工序中多次重復(fù)使用，換下的刀具不用放回原刀座，刀庫(kù)的容量也可相應(yīng)減少。采用記憶式選刀，這種方式能將道具號(hào)和倒庫(kù)中的刀套位置對(duì)應(yīng)地記憶在數(shù)控系統(tǒng)的PLC中，無(wú)論刀具放在哪個(gè)刀套內(nèi)，刀具信息都始終據(jù)存在PLC內(nèi)。刀庫(kù)上裝有位置檢測(cè)裝置，可獲得每個(gè)刀套的位置。這樣刀具就可以任意取出并送回。刀庫(kù)上還沒(méi)有機(jī)械遠(yuǎn)點(diǎn)，使每次選刀時(shí)就近選取。刀庫(kù)的控制方式A、刀庫(kù)作為系統(tǒng)的定位軸來(lái)控制。在梯形圖中根據(jù)指令的T瑪進(jìn)行運(yùn)算比較厚輸出角度和速度指令到考庫(kù)伺服驅(qū)動(dòng)刀庫(kù)伺服電機(jī)。刀庫(kù)的容量、旋轉(zhuǎn)速度、加/減速時(shí)間等均可在系統(tǒng)參數(shù)中設(shè)定，此種方式不受外界因素影響定位準(zhǔn)確、可靠但成本較高。B、刀庫(kù)由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，有快/慢速之分，用接近開(kāi)關(guān)計(jì)數(shù)并定位。在梯形圖中比較系統(tǒng)存儲(chǔ)的當(dāng)前刀號(hào)（主軸上的刀）和目標(biāo)刀號(hào)（預(yù)選刀）并運(yùn)算，再輸出旋轉(zhuǎn)指令，同時(shí)判斷按最短路徑旋轉(zhuǎn)到位。這種方式需要足夠的液壓動(dòng)力和電磁閥刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)速度可通過(guò)節(jié)流閥調(diào)整。但使用一段時(shí)間后可能胡因?yàn)橛唾|(zhì)、油壓、油溫及環(huán)境因素的變化而影響運(yùn)動(dòng)速度和準(zhǔn)確性。一般用于不需頻繁換刀的大中型機(jī)床。C、刀庫(kù)由交流異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)（馬氏）機(jī)構(gòu)，用接近開(kāi)關(guān)計(jì)數(shù)，這種方式運(yùn)行穩(wěn)定，定位準(zhǔn)確可靠，一般與凸輪機(jī)械手配合使用，換刀速度快，定位準(zhǔn)確。（三）機(jī)械手1機(jī)械手的功能機(jī)械手是執(zhí)行刀庫(kù)和主軸之間換刀動(dòng)作的裝置。2機(jī)械手的機(jī)械動(dòng)作機(jī)械動(dòng)作一般包含拐臂旋轉(zhuǎn)、手臂伸縮、手臂180度旋轉(zhuǎn)、抓手的松緊。3機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)與控制方式（1）機(jī)械手用液壓驅(qū)動(dòng)，靠接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)位置。如收的平移/爪刀/換刀/插刀等動(dòng)作分別有不同的電磁閥驅(qū)動(dòng)；但這種方式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)較多，且收液壓系統(tǒng)穩(wěn)定性檢測(cè)元件靈敏度等外界因素的影響。常用于不需頻繁換刀的大型臥式加工中心。（2）機(jī)械手由交流異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，整個(gè)換刀過(guò)程機(jī)械手僅在主軸送/拉到是啟動(dòng)/停止3次，整個(gè)換刀動(dòng)作連貫穩(wěn)定，運(yùn)行可靠，換刀時(shí)間一般在2S左右。但對(duì)主軸拉松刀及爪刀位置的準(zhǔn)確性要求較高，常用于需頻繁換刀的中小型加工中心。（3）機(jī)械手由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，定位精度高，換刀快速穩(wěn)定，但成本較高。（四）夾抓類(lèi)型根據(jù)爪刀柄在換刀機(jī)構(gòu)刀臂上的夾持方式可分為固定爪、活動(dòng)爪、單夾爪、雙夾爪、彈簧爪、動(dòng)力爪等類(lèi)。固定爪是指刀臂夾持部能吻合刀柄V形槽的半圓形部分，半圓形夾持部的一端或兩端有彈簧扣，即所謂單夾爪、雙夾爪由兩個(gè)可張開(kāi)的夾指所組成即活動(dòng)爪，其夾緊力由彈簧產(chǎn)生的即彈簧爪，通常以直徑方式抓刀松刀；由液壓缸等動(dòng)力議案控制其張合的為動(dòng)力爪。（五）刀柄自動(dòng)換刀裝置的工作質(zhì)量表現(xiàn)為換到時(shí)間和故障率，刀柄的選擇直接影響到機(jī)床的開(kāi)動(dòng)率和設(shè)備的投資大小，因此對(duì)刀柄的選擇十分重要。采用標(biāo)準(zhǔn)刀柄，標(biāo)準(zhǔn)刀柄與機(jī)床主軸連接的結(jié)合面試724錐面。刀面有多種規(guī)格，常用的有ISO標(biāo)準(zhǔn)的40號(hào)、45號(hào)、50號(hào)，個(gè)別的還有35號(hào)和30號(hào)。另外還必須考慮換刀機(jī)械手尺寸的要求和主軸上拉緊刀柄的拉釘尺寸要求。目前國(guó)內(nèi)機(jī)床上使用的刀柄規(guī)格很多，而且使用標(biāo)準(zhǔn)有美國(guó)的、德國(guó)的、日本的。因此，在選定機(jī)床后，選擇刀柄之前必須了解該機(jī)床主軸用的規(guī)格，機(jī)械手夾持尺寸及刀柄的實(shí)際尺寸。（六）加工中心機(jī)械手自動(dòng)換刀過(guò)程機(jī)械手將刀具從刀庫(kù)中取出送至機(jī)床主軸上，然后將用過(guò)的舊刀送回刀庫(kù)。其動(dòng)作過(guò)程簡(jiǎn)述如下（結(jié)合如下?lián)Q刀過(guò)程示意圖24）1、刀套下轉(zhuǎn)90如下圖A所示刀庫(kù)位于立柱左側(cè)，刀具軸線(xiàn)在刀庫(kù)中的安裝方向與主軸垂直。換刀前，刀庫(kù)將待換刀具送到換刀位置，然后刀套連同刀具翻轉(zhuǎn)90，使刀具軸線(xiàn)與主軸軸線(xiàn)平行，如圖B所示。2、機(jī)械手轉(zhuǎn)75如圖C所示，換刀機(jī)械手逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)75，兩手爪分別抓住刀庫(kù)上和主軸上的刀柄。3、機(jī)械手拔刀待主軸上自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)松開(kāi)刀具后，機(jī)械手下降，同時(shí)拔出主軸上和刀庫(kù)上的刀具，如圖D所示。4、刀具位置交換如圖E所示，機(jī)械手逆時(shí)針轉(zhuǎn)180，使主軸刀具與刀庫(kù)刀具交換位置。5、機(jī)械手插刀機(jī)械手上升，分別將刀具插入主軸錐孔和刀庫(kù)刀套中,如圖F所示。6、機(jī)械手順時(shí)針轉(zhuǎn)75如圖G所示,待主軸上自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)夾緊刀具后，機(jī)械手順時(shí)針轉(zhuǎn)75，回到原始位置。7、刀套帶著換回的舊刀具向上翻轉(zhuǎn)90，準(zhǔn)備下一次選刀,如圖H所示。圖24換刀過(guò)程示意圖三、PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一）PLC的基本結(jié)構(gòu)1CPU模塊CPU模塊主要由微處理器（CPU芯片）和存儲(chǔ)器組成。在PLC控制系統(tǒng)中，CPU模塊相當(dāng)于人的心臟和大腦，它不斷地采集輸入信號(hào)，執(zhí)行用戶(hù)程序，刷新系統(tǒng)的輸出；存儲(chǔ)器用來(lái)儲(chǔ)存程序和數(shù)據(jù)。2I/O模塊輸入模塊和輸出模塊簡(jiǎn)稱(chēng)為I/O模塊，它們相當(dāng)于人的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和CPU模塊的橋梁。3編程器編程器用來(lái)生成用戶(hù)程序，并用它來(lái)編輯、檢查、修改用戶(hù)程序，監(jiān)視用戶(hù)程序的執(zhí)行情況。手持式編程器不能直接輸入和編輯梯形圖，只能輸入和編輯指令表程序，因此又叫做指令編輯器。它的體積小，價(jià)格便宜，一般用來(lái)給小型PLC編程，或用于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)。4電源PLC使用AC220V電源或DC24V電源。內(nèi)部的開(kāi)關(guān)電源為各模塊提供不同電壓等級(jí)直流電源。小型PLC可以為輸入電路和外部的電子傳感器提供DC24V電源，驅(qū)動(dòng)PLC負(fù)載的直流電源一般由用戶(hù)提供。（二）PLC的程序結(jié)構(gòu)以西門(mén)子S7200為例，S7200CPU的控制程序由主程序、子程序和中斷程序組成。1、主程序主程序是程序的主體，每一個(gè)項(xiàng)目都必須并且只能有一個(gè)主程序。在主程序中可以調(diào)試用子程序和中斷程序。主程序通過(guò)指令控制整個(gè)應(yīng)用程序的執(zhí)行，每個(gè)掃描周期都要執(zhí)行一次主程序。STEP7MICRO/WINDE程序編輯器窗口下部的標(biāo)簽用來(lái)選擇不同的程序。因?yàn)楦鱾€(gè)程序都放在獨(dú)立的程序塊中，各程序結(jié)束時(shí)不需要加入無(wú)條件結(jié)束指令或無(wú)條件返回指令。2、子程序子程序可逆的，僅在被其他程序調(diào)用時(shí)執(zhí)行。同一個(gè)子程序可以在不同的地方多次調(diào)用。使用子程序可以簡(jiǎn)化程序代碼和減少掃描周期時(shí)間。設(shè)計(jì)的好的子程序容易移植到其他別的項(xiàng)目中。3、中斷程序中斷程序用來(lái)即使處理與用戶(hù)程序的執(zhí)行時(shí)序無(wú)關(guān)的操作，或者不能事先預(yù)測(cè)何時(shí)發(fā)生的中斷事件。中斷程序不是有用戶(hù)用戶(hù)程序調(diào)用。而是在中斷事件發(fā)生時(shí)由操作系統(tǒng)調(diào)用。中斷程序是用戶(hù)編寫(xiě)的。因?yàn)椴荒茴A(yù)知何時(shí)會(huì)出現(xiàn)中斷事件，所以不允許中斷程序改寫(xiě)可能在其他程序中使用的存儲(chǔ)器。（三）S7200系列PLC西門(mén)子公司的S7200系列PLC可以滿(mǎn)足多種多樣的自動(dòng)化控制要求，由于具有緊湊的設(shè)計(jì)、良好的擴(kuò)展性、低廉的價(jià)格及強(qiáng)大的指令系統(tǒng)，使得S7200可以幾乎完美的滿(mǎn)足小型規(guī)模的控制要求。此外，豐富的CPU類(lèi)型和電壓等級(jí)使其在解決用戶(hù)的工業(yè)自動(dòng)化問(wèn)題時(shí)，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性和選擇性。S7200CPU22X系列PLC，是S7200CPU21X系列的替代產(chǎn)品，由于它具有多種功能模塊和人機(jī)界面可供選擇，因此很容易組成PLC網(wǎng)絡(luò)。在這里以S7200CPU22X為重點(diǎn)介紹。1、CPU22X系列的基本單元近幾年西門(mén)子公司推出的S7200CPU22X的系列產(chǎn)品有CPU221模塊、CPU222模塊、CPU224模塊、CPU226模塊、CPU226XM模塊。CPU22X系列產(chǎn)品的性能如表31所示，供用戶(hù)在設(shè)計(jì)時(shí)查詢(xún)。CPU22X系列產(chǎn)品指令豐富、速度快、具有較強(qiáng)的通信能力。例如，CPU226的I/O總40點(diǎn)，其中輸入為24點(diǎn)，輸出為16點(diǎn)；可攜帶7個(gè)擴(kuò)展模塊；用戶(hù)程序存儲(chǔ)器容量為8KB；內(nèi)置高速計(jì)算器，具有PID控制器的功能；有兩個(gè)高速脈沖輸出端和2個(gè)RS485通信口；具有PPI通信協(xié)議、MPI通信協(xié)議和自由協(xié)議的通信能力。運(yùn)行速度快、通信能力強(qiáng)，使用于較高的中小型控制系統(tǒng)。表31S7200CPU系列產(chǎn)品的主要性能表特征CPU221CPU222CPU224CPU224XPCPU226外形尺寸（MM9080629080621205806214080621908062程序存儲(chǔ)區(qū)運(yùn)行模式下編輯非運(yùn)行模式下編輯4096字節(jié)4096字節(jié)4096字節(jié)4096字節(jié)8192字節(jié)12288字節(jié)12288字節(jié)16384字節(jié)16384字節(jié)24576字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)2048字節(jié)2048字節(jié)8192字節(jié)10240字節(jié)10240字節(jié)掉電保護(hù)時(shí)間50小時(shí)50小時(shí)100小時(shí)100小時(shí)100小時(shí)本機(jī)數(shù)字量I/O本機(jī)模擬量I/O6入/4出無(wú)8入/6出無(wú)14入/10出無(wú)24入/10出6入/4出24入/16出無(wú)數(shù)字I/O映像區(qū)256（128入/128出）模擬I/O映像區(qū)無(wú)32（16入/16出）64（32入/32出）64（32入/32出）64（32入/32出）脈沖捕捉輸入68141424擴(kuò)展模塊數(shù)量0個(gè)模塊2個(gè)模塊7個(gè)模塊7個(gè)模塊7個(gè)模塊高速計(jì)數(shù)器單相兩相總共4個(gè)4路30KHZ2路20KHZ總共4個(gè)4路30KHZ2路20KHZ總共6個(gè)6路30KHZ4路20KHZ總共6個(gè)4路30KHZ2路200KHZ3路20KHZ1路100KHZ總共6個(gè)6路30KHZ4路20KHZ脈沖輸出（DC）2路20KHZ2路20KHZ2路20KHZ2路100KHZ2路20KHZ模擬電位器1個(gè)（8位分辨率）2個(gè)（8位分辨率）實(shí)時(shí)時(shí)鐘配時(shí)鐘卡配時(shí)鐘卡內(nèi)置內(nèi)置內(nèi)置RS485通信口11122布爾指令執(zhí)行速度022S/指令浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算有四、PLC實(shí)現(xiàn)隨機(jī)換刀在隨機(jī)換刀控制中，換刀的位置是隨機(jī)的，刀具選擇指令與刀套編號(hào)無(wú)關(guān)，是隨機(jī)變動(dòng)的，指令僅以刀具自身的直接編號(hào)為目標(biāo)。這種換刀方式在新刀取出后，刀具不需轉(zhuǎn)動(dòng)，可立即隨機(jī)存入原先使用的刀具，即換刀、存刀一次完成，縮短了換刀時(shí)間。數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出T代碼換刀指令給PLC，經(jīng)譯碼后在數(shù)據(jù)表中檢索，找到代碼指定的新刀號(hào)所在的數(shù)據(jù)表地址，并與實(shí)現(xiàn)刀號(hào)對(duì)照，如果不相同，則將刀庫(kù)回轉(zhuǎn)控制信號(hào)送至刀庫(kù)控制系統(tǒng)，直到定位到新刀號(hào)位置，刀庫(kù)才停止回轉(zhuǎn)，并準(zhǔn)備換刀。（一）刀庫(kù)換刀定位控制1、換刀過(guò)程盤(pán)式刀庫(kù)的三個(gè)基本動(dòng)作取刀、還刀、換刀。取刀既是主軸上無(wú)刀具，將目標(biāo)刀具由刀庫(kù)取刀主軸上。還刀是主軸上有刀具，將主軸刀具還回刀庫(kù)中對(duì)應(yīng)的位置。換刀是主軸上有刀具，先將主軸上的刀具還回刀庫(kù)中對(duì)應(yīng)的位置上，然后目標(biāo)刀具由刀庫(kù)取到主軸上。取刀的基本過(guò)程1、刀庫(kù)將目標(biāo)刀具按就近原則轉(zhuǎn)到換到位置。2、Z軸進(jìn)入換刀準(zhǔn)備位置。3、刀庫(kù)進(jìn)入換刀位置。4、主軸準(zhǔn)停，主軸松刀。5、Z軸進(jìn)入換刀位置。6、主軸緊刀。8、刀庫(kù)回到原始位置。9、Z軸返回到換刀準(zhǔn)備位置。還刀的基本過(guò)程1、Z軸進(jìn)入換刀準(zhǔn)備位置。2、Z軸進(jìn)入換刀位置，主軸準(zhǔn)停，3、刀庫(kù)進(jìn)入換刀位置。4、主軸松刀。5、Z軸返回到換刀準(zhǔn)備為位置。6、主軸緊刀。換刀控制的基本約定1、盤(pán)式刀庫(kù)采用固定刀位，即刀具號(hào)就是刀庫(kù)位置號(hào)。2、就近尋找目標(biāo)刀具。3、程序測(cè)試時(shí)要求刀庫(kù)無(wú)換刀動(dòng)作。編程的刀具應(yīng)生效，以便系統(tǒng)檢測(cè)加上刀具參數(shù)后有無(wú)超出軟限位，記錄進(jìn)入程序測(cè)試時(shí)，主軸上的刀具號(hào)，在程序測(cè)試結(jié)束后的第一次換刀時(shí)，恢復(fù)原主軸的刀具號(hào)。2、輸入/輸出及內(nèi)部繼電器地址分配利用西門(mén)子S7200可編程控制器對(duì)自動(dòng)選刀和刀庫(kù)運(yùn)動(dòng)定位進(jìn)行控制，其輸入/輸出及內(nèi)部繼電器地址見(jiàn)表41。表41PLC輸入/輸出及內(nèi)部繼電器地址分配序號(hào)輸入輸出數(shù)據(jù)內(nèi)部繼電器1234567I00刀具檢測(cè)I01復(fù)位按鈕Q00正轉(zhuǎn)Q01反轉(zhuǎn)Q02減速Q(mào)03停車(chē)VW010現(xiàn)值VW012設(shè)定值VW014差值M01換刀指令M02啟動(dòng)微分M03復(fù)位微分M04正轉(zhuǎn)標(biāo)志M05反轉(zhuǎn)標(biāo)志M06減速標(biāo)志M07停止信號(hào)3、分析控制要求根據(jù)加工要求，自動(dòng)將指定的刀具轉(zhuǎn)至換刀位置；刀庫(kù)盤(pán)上共有10刀具供選；為提高換刀效率，要求換刀時(shí)按最小旋轉(zhuǎn)角（小于等于180）轉(zhuǎn)動(dòng)為提高定位精度，當(dāng)指定刀具號(hào)轉(zhuǎn)至離取刀具號(hào)位置時(shí)減速。若設(shè)定值為8，現(xiàn)值為2，則8265，置正轉(zhuǎn)標(biāo)志；若設(shè)定值為4，現(xiàn)值為2，則4225置正轉(zhuǎn)標(biāo)志；由于95，經(jīng)小于半數(shù)處理1091，置減速標(biāo)志。數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出T代碼指令給PLC，經(jīng)PLC譯碼后在數(shù)據(jù)表中檢索，找到T代碼指定到新刀號(hào)所在的數(shù)據(jù)表地址，換刀起動(dòng)，并設(shè)定新刀號(hào)內(nèi)存。用設(shè)定值VW12減去當(dāng)前值VW10，得到差值VW14內(nèi)存，若VW14為負(fù)值，取補(bǔ)后內(nèi)存，若差值大于當(dāng)前刀號(hào)的一半5，則設(shè)正轉(zhuǎn)輸出標(biāo)志M03，若小于5，設(shè)反轉(zhuǎn)輸出標(biāo)志M04；設(shè)正轉(zhuǎn)輸出標(biāo)志后使差值VW14小于一半（也就是10減去差值VW14，然后差值VW14內(nèi)存）。若差值VW14小于或等于2，設(shè)減速標(biāo)志M05。然后進(jìn)行刀具檢測(cè)I00，若是正轉(zhuǎn)Q00，當(dāng)前刀號(hào)加，當(dāng)前值VW10內(nèi)存，若當(dāng)值VW10等于0，一號(hào)刀作為當(dāng)前值VW10內(nèi)存；若當(dāng)前值VW10不等于0，用差值VW14減1，差值VW14內(nèi)存；若不是正轉(zhuǎn)Q00，當(dāng)前號(hào)減，當(dāng)前值VW10內(nèi)存，若當(dāng)前值VW10等于,10號(hào)刀作為當(dāng)前值VW10內(nèi)存，若當(dāng)前值VW10不等于0，則用差值VW14減1，差值VW14內(nèi)存。然后看設(shè)定值VW12是否等于現(xiàn)值VW10，等于，則停車(chē)標(biāo)志M07有效，停車(chē)結(jié)束Q03；不等于的話(huà)，停車(chē)標(biāo)志M07無(wú)效，正傳標(biāo)志M03有效，輸出正轉(zhuǎn)Q00，反轉(zhuǎn)標(biāo)志M04有效，輸出反轉(zhuǎn)Q04，減速標(biāo)志M05有效，輸出減速Q(mào)02，然后返回差值VW14是否小于等于2，反復(fù)循環(huán)，直至停車(chē)標(biāo)志M07有效，停車(chē)Q03有效。4、動(dòng)作要求（1）跟具加工的要求，刀庫(kù)應(yīng)該能夠自動(dòng)地將指定刀具轉(zhuǎn)至目標(biāo)換刀位置。（2）刀庫(kù)盤(pán)上共有10把刀。（3）為提高換刀效率，要求換刀時(shí)按最小旋轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)動(dòng)。（4）為提高換刀效率，當(dāng)指定刀具號(hào)轉(zhuǎn)至距取到位置相差兩個(gè)刀號(hào)位置時(shí)，刀庫(kù)要減速。（二）PLC硬件接線(xiàn)圖正轉(zhuǎn)K反轉(zhuǎn)減速停車(chē)圖42PLC硬件接線(xiàn)圖（三）自動(dòng)換刀PLC流程圖設(shè)減速標(biāo)志檢測(cè)刀具是正轉(zhuǎn)當(dāng)前刀號(hào)加1當(dāng)前刀號(hào)減1當(dāng)前值0當(dāng)前值2120當(dāng)前內(nèi)存1當(dāng)前值內(nèi)存差值減1差值內(nèi)存NNNYNNYNYNYYY設(shè)定值現(xiàn)值設(shè)停車(chē)標(biāo)志停車(chē)有效正傳有效輸出正傳停車(chē)反轉(zhuǎn)有效輸出反轉(zhuǎn)設(shè)正傳輸出標(biāo)志使差值小于一半差值15M01M03SUB_IENENOIN1IN2OUT20VW14VW14VW101VW12Q01VW10111VW1412M05VW1415M04M01M06PM06TNC_WENENOINOUTVW10VW10SM00I00Q01MOV_WENENOINOUTVW1010VW1010Q00MOV_WENENOINOUTVW101DEC_WENENOINOUTVW14VW14M06SM00SM07Q03SM00Q00M07Q00M04Q01M07Q01M05Q02M07Q02Q07SM01Q01M03M04圖44自動(dòng)換刀控制的梯形圖（五）STEP7MICRO/WIN32編程軟件STEP7MICRO/WIN32是應(yīng)用于S7200系列PLC的編程軟件，可以在32位的WINDOWS操作系統(tǒng)下運(yùn)行。它的功能強(qiáng)大，為用戶(hù)開(kāi)發(fā)、編輯和監(jiān)控自己的運(yùn)行程序提供了良好的編程環(huán)境。它是西門(mén)子S7200用戶(hù)不可缺少的開(kāi)發(fā)軟件。1、STEP7MICRO/WIN32軟件運(yùn)行軟件安裝后，重啟計(jì)算機(jī)，在桌面上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)快捷方式的圖標(biāo)，鼠標(biāo)雙擊該圖標(biāo)，即可進(jìn)入STEP7MICRO/WIN32編程軟件。主界面如圖45。軟件主要界面包括引導(dǎo)條、菜單條包括8個(gè)主菜單項(xiàng)）、指令樹(shù)（快捷操作窗口）、工具條4個(gè)分區(qū)，另外還有輸出窗口、狀態(tài)條和程序編輯器、局部變量表等窗口。除菜單條外用戶(hù)可根據(jù)需要決定其他窗口的取舍和樣式的設(shè)置。圖45編程軟件主界面2、菜單條菜單條可以使用鼠標(biāo)單擊或進(jìn)行相應(yīng)的熱鍵操作。（1）文件（FILE）執(zhí)行“文件（FILE）”菜單命令，可以進(jìn)行文件的相關(guān)操作。如新建、打開(kāi)、關(guān)閉、保存文件，上傳和下載程序，打印設(shè)置，打印文件等相關(guān)操作。（2）編輯（EDIT）執(zhí)行“編輯（EDIT）”菜單命令，可以進(jìn)行程序編輯。如完成選擇、復(fù)制、剪貼、粘貼程序塊和數(shù)據(jù)塊，同時(shí)提供查找、替代、插入、刪除等功能。（3）檢視（VIEW）執(zhí)行“檢視（VIEW）“菜單命令。可以設(shè)置軟件的開(kāi)發(fā)環(huán)境的風(fēng)格。如決定其他輔助窗口的打開(kāi)與關(guān)閉；執(zhí)行引導(dǎo)窗口的任何項(xiàng)；選擇不同語(yǔ)言的編輯器（包括STL、LAD、FBD）三種、設(shè)置三種程序編輯器的個(gè)性風(fēng)格等操作。（4）PLC執(zhí)行“PLC”菜單命令，可以進(jìn)行聯(lián)機(jī)時(shí)PLC的相關(guān)操作；如改變PLC的工作方式、在線(xiàn)編譯、查看PLC、清除程序和數(shù)據(jù)、時(shí)鐘、存儲(chǔ)卡操作、程序比較、PLC類(lèi)型的選擇和通信設(shè)置等。在此還提供在線(xiàn)翻譯的功能。（5）調(diào)試（DEBUG）執(zhí)行“調(diào)試（DEBUG）”菜單命令，用于聯(lián)機(jī)調(diào)試，在離線(xiàn)方式下，該菜單的下拉菜單呈灰色，表示該菜單不具備執(zhí)行條件，處于不可操作的狀態(tài)。（6）工具TOOLS執(zhí)行“工具TOOLS”菜單命令，可以調(diào)用復(fù)雜指令向?qū)?，配置調(diào)制解調(diào)器，使復(fù)雜的程序指令大大簡(jiǎn)化；安裝文本顯示器TD200向?qū)?；改變界面風(fēng)格、也可以設(shè)置編輯器的風(fēng)格等。（7）窗口（WINDWS）執(zhí)行“窗口（WINDWS）”菜單命令，可以打開(kāi)一個(gè)或多個(gè)窗口，并且可以在多窗口之間進(jìn)行切換；可以設(shè)置窗口的排放形式，如層疊、水平、垂直等形式。（8）幫助（HELP）執(zhí)行“幫助（HELP）”菜單命令，可以通過(guò)菜單上的目錄和索引檢閱所有的相關(guān)信息，幫助菜單還提供上網(wǎng)查詢(xún)功能，而且在軟件的操作過(guò)程中，任何步驟和任何位置都可以按F1鍵來(lái)顯示在線(xiàn)幫助，大大的方便了用戶(hù)的使用。3、工具條工具條提供便捷的鼠標(biāo)操作，將最常用的STEP7MICRO/WIN32操作以按鍵形式設(shè)定到工具條上?？梢詫?duì)“檢視“菜單中的“工具條”選項(xiàng)進(jìn)行操作來(lái)顯示或藏匿3種工具條標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)試和指令。4、引導(dǎo)條引導(dǎo)條可以通過(guò)“檢視（VIEW）”菜單中的“瀏覽條”選項(xiàng)來(lái)選擇是否打開(kāi)，它為編程提供按鈕控制的快捷窗口切換功能，包括程序塊、符號(hào)表、狀態(tài)圖、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊、交叉引用和通信等組件。程序塊由可執(zhí)行的代碼和注釋組成，可執(zhí)行的代碼由主程序（OB1）、可選的子程序（SBR_0）和中斷程序（INT_0）組成，程序代碼編譯好后下載到PLC中，而程序注釋被忽略。符號(hào)表是為了在實(shí)際編程時(shí)增加程序的可讀性，通常帶有實(shí)際含義的符號(hào)作為編程元件代號(hào)，而不是直接使用元件在主機(jī)的地址，如編程時(shí)用START作為編程元件，而不用I00符號(hào)表可用來(lái)建立自定義符號(hào)與直接地址間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并加以注釋?zhuān)梢允钩绦蚯逦鬃x。狀態(tài)圖可以在聯(lián)機(jī)調(diào)試時(shí)檢視和觀察程序執(zhí)行時(shí)各變量的值和狀態(tài)。數(shù)據(jù)塊由數(shù)據(jù)和注釋組成。數(shù)據(jù)塊窗口可以設(shè)置和修改變量?jī)?chǔ)存區(qū)內(nèi)個(gè)類(lèi)型存儲(chǔ)區(qū)的一個(gè)和多個(gè)變量值，并加以注釋說(shuō)明。開(kāi)關(guān)量控制程序一般不需要數(shù)據(jù)塊。系統(tǒng)塊可以完成通信窗口、保留范圍、密碼、輸出表、輸出過(guò)濾器、脈沖截取位、背景時(shí)間、EM配置、LED配置和擴(kuò)大內(nèi)存項(xiàng)目的參數(shù)設(shè)置。交叉引用提供3個(gè)方面的引索信息，即交叉引索信息、字節(jié)使用情況信息和位使用情況信息，使編程所有PLC一目了然。單擊引導(dǎo)條中的任意一個(gè)按鍵，則主窗口便切換成此按鈕所對(duì)應(yīng)的窗口。5、指令樹(shù)指令樹(shù)是提供在編程時(shí)用到的所有快捷操作命令和PLC指令，可以通過(guò)“檢視（VIEW）”菜單中的“指令樹(shù)（INSTRUCTIONTREE）”選項(xiàng)來(lái)選擇是否打開(kāi)。引導(dǎo)條中的所有操作都可用“指令樹(shù)（INSTRUCTIONTREE）”窗口或“檢視（VIEW）”菜單來(lái)完成，可以根據(jù)個(gè)人愛(ài)好來(lái)選擇指令樹(shù)或引導(dǎo)條。6、輸出窗口輸出窗口來(lái)顯示程序編譯的結(jié)果信息，如各程序塊（主程序、子程序數(shù)量及主程序號(hào)，中斷程序數(shù)量及中斷程序號(hào)）及各個(gè)程序塊的大小，編譯結(jié)果有無(wú)錯(cuò)誤，錯(cuò)誤編碼和位置等。7、狀態(tài)欄狀態(tài)欄也稱(chēng)任務(wù)欄，與一般任務(wù)欄相同。它顯示軟件執(zhí)行狀態(tài)。編輯程序時(shí)，顯示當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)號(hào)、行號(hào)、列號(hào)；運(yùn)行時(shí)，顯示運(yùn)行狀態(tài)、通信波特率、遠(yuǎn)程地址等內(nèi)容。8、編輯器編輯器可選用梯形圖、語(yǔ)言表或功能圖表任意一種編輯器編寫(xiě)用戶(hù)程序，或在聯(lián)機(jī)狀態(tài)下從PLC上下載用戶(hù)程序進(jìn)行閱讀程序和修改程序。9、局部變量表每個(gè)程序塊對(duì)應(yīng)一個(gè)程序表，在帶參數(shù)的子程序調(diào)用中，參數(shù)調(diào)試就是通過(guò)局部變量表進(jìn)行的。五、結(jié)論光陰荏苒，轉(zhuǎn)眼間在南京電大的學(xué)習(xí)就要結(jié)束了。作為畢業(yè)之前的最后一次練兵，也為了把所有的知識(shí)串聯(lián)起來(lái)。我們進(jìn)行了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。為我們的大學(xué)生活畫(huà)上一個(gè)圓滿(mǎn)的額句號(hào)，也為我們即將開(kāi)始的工作提供了很好的練兵機(jī)會(huì)、加工中心刀庫(kù)的設(shè)計(jì)，是在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行較大規(guī)模的技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新。提高精度、效率和自動(dòng)化程度，降低經(jīng)濟(jì)成本，節(jié)約工裝費(fèi)用，也減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。因此，它特別適合對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的加工中心的改造。本次設(shè)計(jì)的題目是加工中心自動(dòng)換刀裝置的設(shè)計(jì)。關(guān)于盤(pán)式刀庫(kù)的自動(dòng)換刀。剛拿到題目對(duì)于刀庫(kù)換刀不是很了解，通過(guò)查閱資料對(duì)于自動(dòng)換刀有了初步的了解。自動(dòng)刀庫(kù)作為加工中心的重要部分應(yīng)用廣泛。設(shè)計(jì)主要針對(duì)自動(dòng)換刀PLC的程序設(shè)計(jì)，程序由功能指令編寫(xiě)更加簡(jiǎn)單。其中用到的傳送指令，運(yùn)算指令等功能指令是這次實(shí)習(xí)的主要內(nèi)容。要正確分析控制要求，繪制程序控制流程圖，寫(xiě)出IO分配表，并進(jìn)行PLC電氣控制的元器件選型，還要畫(huà)出電氣原理圖。最后分析調(diào)試程序。課程設(shè)計(jì)是讓我對(duì)于課題不斷深入了解，進(jìn)行自主的學(xué)習(xí)掌握知識(shí)。自動(dòng)換刀的換刀取存是整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中困擾我的問(wèn)題。在自己