PLC课程设计---加工中心换刀PLC控制

1、；. 综合成绩优秀（ ）良好（ ）中等（ ）及格（ ）不及格（ ）教师（签名）批改日期2012年 月 日PLC 课程设计报告院系 电子与电气工程学院 专业 电气工程及其自动化 班级 电气1092班 学号 1091205933 姓名 周云飞 2012年11月课程名称：加工中心换刀PLC控制一、 控制要求：加工中心换刀装置有16把刀，装置由一台电机正反转拖刀盘使相应的槽位对准换刀装置，正反转每接通2秒断开1秒则沿着相应的方向转过一个位置。当相应的槽位好对准换刀位置时，放刀流程为：手臂左移（YV1）至SQ1，下摆（YV2）至SQ2，放刀（YV3），3秒后手臂上摆（YV4）至SQ3，右移（YV5）至S

2、Q4结束取刀道流程同放刀（区别是取刀接通YV6）。有16个按钮确定目标刀号和1个按钮实现手动调节当前的刀号（MW10）。1） 手动按钮持续按下则电动机正转且每接通2秒断开1秒持续工作，且MW10值为1。2） 按下相应目标刀号按钮则先判断应该正转还是反转（以效率为基准），然后确定换刀步数，到目标刀号停止且将MW10值更改为目标刀号值。二、 控制系统设计分析 2.2.1 刀套编码方式刀套编码方式是对刀库各刀座预先编码，每把刀具放入相应刀座之后就具有了相应刀座的编码，即刀具在刀库中的位置是固定的。2.2.2 顺序选刀方式将刀具按加工工序顺序依次放入刀库的每一个刀座中。每次换刀时，先把已经使用过的刀具

3、放 回原 来的 刀座 中， 然 后刀 库顺 序转 过一 个刀座位置，并取出所需要的刀具。这种法有利于对换刀过程的控制，但是，由于刀具在不同的工序中不能重复使用，如果刀具不按顺序放在刀库中，将会产生严重的后果。这样就必须增加刀具的数量和刀库的容量，这样降了刀具和刀库的利用率。2.2.3 刀具编码方式刀具编码方式就是刀具在刀库中不必按照工件的加工顺序排列，可以任意排放的。每把刀具均编上代码，自动换刀时，刀库旋转，每把刀具都要经过“刀具识别器”接受识别 。当刀具代码与数控机床发出的请求代码相符时，刀库旋转到换刀位置，等待机械手取刀。2.2.4 随机选刀方式这种方式主要由软件完成选刀, 消除了由于识别

4、装置的移动性和可靠性所带来的选刀误差,大大提高了选刀精度并简化了控制装置。目前该种选刀方式正被越来越多的各类数控机床自动换刀装置采用。本文采用PLC技术, 研究了带有6把刀的随机换刀方式的控制方法 。即：PLC接收到计算机数控装置( CNC) 发来的刀号指令, 即进行选刀工作,刀库在步进电机的带动下转动, 一旦选刀成功, 就将该刀送至指定的刀具交换位置上,等待换刀。在这个过程中, 需要应用PLC完成的自动控制主要包括接收新刀号、计算目标地址、确定刀库回转方向及回转角度等。在刀库刀具的安装位置上装有到位信号灯, 刀库回转经过时, 会产生一个脉冲信号至PLC,来确定是否到达目的位置.输入点统计：序

5、号输入输出点编号相对应的名称1I0.0故障按钮2I0.1启动按钮3I0.2刀具选择按钮4I0.3刀具选择按钮5I0.4刀具选择按钮6I0.5刀具选择按钮7I1.0左限位SQ18I1.1右限位SQ49I1.2下限位SQ210I1.3上限位SQ311I1.4放物12I1.5取物输出点统计序号元器件用途1Q4.0电机正转2Q4.1电机反转3Q4.2左移YV14Q4.3右移YV55Q4.4下移YV26Q4.5上移YV3三、PLC硬件配置表：利用实验室设备进行课题设计，选择西门子S7-300 PLC。槽号12345模块选择PS3075ACPU314-2DPSM321DC24V16点SM321DC24V1

6、6点/05AI/O点范围I00I1.5I120.0 I123.7Q40Q4.5Q125.0四、主电路设计说明及实物控制面板由电机的正反转来带动换刀电路 五、输入输出点分配与接线序号元件地址分配1SQ1I124.02SQ2I124.13SQ3I124.24SB1I0.05SB2I0.16SB3I0.27SB4I0.38SB5I0.414SB11I1.015SB12I1.116SB13I1.217SB14I1.318SB15I1.419SB16I1.521KM1Q4.022KM2Q4.1六、PLC控制程序设计七、调试过程：1.手动按故障按钮持续下电机正转且每接通2秒断开1秒持续工作，且mw10值为

7、1。2.此时的mw10值为1，选择相应的目标刀号按钮，此时对应的是mw14，然后用mw14与mw10值相减，此时的值与8进行对比，若比8小则将所选的目标按钮正转到对应的槽中，若比8大，则反转到对应的槽中，此时相应的步数为16-mw16。目标刀号对应后，将机械手进行左移，下移，上移，右移，将目标刀号取走。八、总结通过这次设计实践。我学会了plc的基本编程方法，对plc的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到plc中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。能过解决一个个在调试中出现的问题，我们对plc 的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。在设计的过程中，我们用了分工与合作的方式，每个人互责一定的部分，同时在一定的阶段