1、盘式刀库 PLC 控制系统设计 I 毕业设计（论文） 题目：盘式刀库 PLC 控制系统设计 姓 名： 学 号： 专 业：数控设备应用与维护 年 级： 2010 级 指导教师： 完成时间： 2012 年 月 日 盘式刀库 PLC 控制系统设计 II 目目 录录 摘摘 要要 . II 目目 录录 . II 第一章第一章 绪论绪论 . IV 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V 1.4 本课题研究的内容.V 第二章第二章 PLCPLC 控制系统设计方案控制系统设计方案.VII 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
2、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造硬件设计 XII 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 .XIV 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
3、控制程序调试控制程序调试 错误!未定义书签。 结结 论论 XXII 致致 谢谢 .XXIV 参考文献参考文献 XXV 盘式刀库 PLC 控制系统设计 III 摘摘 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
4、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 IV 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
5、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
6、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
