1、盘式刀库 PLC 控制系统设计 I 题目：盘式刀库 PLC 控制系统设计 目目 录录 摘摘 要要 . I 目目 录录 . I 第一章第一章 绪论绪论 . III 1.1 发展现状 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 1.3 课题的提出 IV 1.4 本课题研究的内容. IV 第二章第二章 PLCPLC 控制系统设计方案控制系统设计方案 VI 2.1 结构与工况 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.4 设计方案 错误错误!未定义书签。未定义书签。 2.5 盘式刀库 PLC 流程图 错误错误!未定义书签。未定义书签。 第三章第三章 盘式刀库盘式刀库 PLCPLC 技术改造硬件设计技术改
2、造硬件设计 . XI 3.1 PLC 的选择 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.3 PLC 逻辑控制及接线 . XIII 3.4 IO 分配表的编制 . 错误错误!未定义书签。未定义书签。 3.5 电器元件表. 错误错误!未定义书签。未定义书签。 第四章第四章 PLCPLC 控制程序设计控制程序设计 错误!未定义书签。 4.3 盘式刀库 PLC 控制程序设计分析 错误错误!未定义书签。未定义书签。 第五章第五章 PLCPLC 控制程序调试控制程序调试 错误!未定义书签。 结结 论论 . XXI 致致 谢谢 XXIII 参考文献参考文献 .XXIV 盘式刀库 PLC 控制系统设计 II 摘
3、摘 要要 可编程序控制器（PLC）是以微处理器为核心，集微机技术，自动化技术， 通信技术于一体的通用工业控制装置。它具有功能齐全，使用方便，维护容易， 通用性强，可靠性好，性能价格比高等特点，已在工业控制的各个领域得到了 极为广泛的应用，成为实现工业自动化的一直强有力的工具。 本课题研究的内容就是利用 PLC 技术实现数控机床盘式刀库控制，设计其 电气控制系统，将最新的控制技术应用到工作过程中去，提高盘式刀库系统的 稳定性，可靠性和实时性。本文综述了 PLC 控制系统的一般结构；简述了 PLC 控制系统设计的原则，内容与步骤。针对该刀库系统的特点和刀库性能需求， 采用了西门子 S7-200 系
4、列作为系统控制器，重点阐述了该系统的硬件，软件的 设计方法，并简要分析了用计时器实现断电自保的方法实现刀库的控制方法。 经过运行实践表明，以 PLC 控制的系统可靠性和实时性良好，完全满足系 统设计要求，取得了良好的经济效益。 关键词：可编程控制器 数控机床 刀库 盘式刀库 PLC 控制系统设计 III 第一章第一章 绪论绪论 1.1 数控加工数控加工工中心工中心 1.加工中心的功用及组成 ,加工中心是一种高效数控加工机床, 一台加工中 心可完成由几台普通数控机床才能完成的工作。其特点是被加工零件只经过一 次安装就可以连续地对工件各个表面自动进行车削、铣削、钻削、扩孔、铰孔、 镗孔、攻丝、等多
5、工步的加工工序高度集中。这种机床一般具有刀库和自动换 刀装置、回转工作台或分度工作台,也有采用双工作台形式在加工过程中能自 动地进行刀具更换工作以满足不同工序加工的需要。加工中心按机床结构的不 同可以分为车削中心和铣削中心，其中铣削中心又分为立式加工中心和卧式加 工中心。 2.盘式刀库系统 , 加工中心换刀系统的加工中心有一个专作储存刀具用的 刀库, 当需要用某一刀具进行切削加工时， 将该刀具自动地从刀库移动到刀具 主轴上，切削完毕后，又将用过的刀具自动的从刀具主轴上移回刀库中。由于 换刀过程中刀具需在各部件之间进行转换，所以各部件的动作必须准确协调。 刀库中刀具的数目根据机床的结构布局不同而
6、不同。刀库布置在远离加工 区的地方，从而消除了它与其它部件相干涉的可能性。刀库不能承受切削加工 的作用力，否则容易引起刀库变形，从而影响换刀的准确性。机床的主轴或刀 架尺寸不受限制，这样可以提高主轴或刀架部件的刚度，从而有利于提高机床 的加工精度。 采用这种自动换刀方式的刀具主轴需要有刀具的自动夹紧、放松 机构及其驱动传力机 。 3.VMC1100 立式加工中心 1- 立柱部件-主轴箱部件-工作台床鞍部件-刀库部件-操作面板- 床身部件 7-冷却系统，另外，还要求有清洁刀柄、刀孔及刀座的装置,因而结构 较复杂，换刀时间一般较长。其换刀动作包括，一个工序加工完毕以后，按照 数控系统的指令，刀具快速退离工件，从加工位置退到换刀位置，同时主轴准 停，进行前后工序刀具的交换，然后松开主轴消 除准停、变速、主轴起动旋转并快速趋近加工位置，用更换的新刀具开始下一 盘式刀库 PLC 控制系统设计 IV 工序的加工。 1.2 可编程控制器可编程控制器 可编程控制器 PLC(Programmable Logic Controller)是一种通用控制装置， 是采用微电脑
