1、PLC 课程设计报告 综合成绩综合成绩 优秀（优秀（ ）良好（）良好（ ） 中等中等（ ）及格）及格（ ） 不及格（不及格（ ） 教师（签名）教师（签名） 批改日期批改日期 20122012 年年 月月 日日 PLC PLC 课程设计报告课程设计报告 院系院系 电子与电气工程学院电子与电气工程学院 专业专业 电气工程及其自动化电气工程及其自动化 2012 年 11 月 PLC 课程设计报告 课程名称：加工中心换刀课程名称：加工中心换刀 PLC 控制控制 一、一、控制要求控制要求： 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
2、 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 SQ4 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、二、
3、 控制系统控制系统设计分析设计分析 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
4、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
5、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： 序号 输入输出点编号 相对应的名称 1 I0.0 故障按钮 2 I0.1 启动按钮 3 I0.2 刀具选择按钮 4 I0.3 刀具选择按钮 5 I0.4 刀具选择按钮 6 I0.5 刀具选择按钮 PLC 课程设计报告 7 I1.0 左限位 SQ1 8
6、I1.1 右限位 SQ4 9 I1.2 下限位 SQ2 10 I1.3 上限位 SQ3 11 I1.4 放物 12 I1.5 取物 输出点统计 序号 元器件 用途 1 Q4.0 电机正转 2 Q4.1 电机反转 3 Q4.2 左移 YV1 4 Q4.3 右移 YV5 5 Q4.4 下移 YV2 6 Q4.5 上移 YV3 三、三、PLCPLC 硬件配置表：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 1 2 3 4 5 模块 选择 PS307 5A CPU314- 2DP SM321 DC24V 16 点 SM321 DC24V 16 点 /05A I/O 点 范围 I00I1.5 I120.0 I123.7 Q40Q4.5 Q125.0 四、主电路设计说明及实物控制面板四、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 PLC 课程设计报告 五、输入输出点分配与接线五、输入输出点分配与接线 序号 元件 地址分配 1 S
