数控加工中心刀具换刀系统课程设计

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1、课程设计说明书杭州职业技术学院课程设计说明书题目机电一体化课程设计--数控加工中心刀具换刀系统系别机电工程系专业机电一体化班级机电0641/0642姓名朱浩奎&何铁勇指导教师吴晓苏张中明二○○七年十二月三十一日杭州职业技术学院16杭州职业技术学院机电工程系课程设计说明书课程设计任务书一、课程设计任务：本课题取自数控加工中心刀具库的自动控制实验。因原有的刀具库控制方式过于陈旧、功能过于单一且智能度不高，刀盘只能单向转动，效率较低并且指示灯设计不合理，对刀成功后没有正确与否的提示。针对原有功能的的不足提出自己的改进方法。对位成功的进行指

2、示灯闪烁提示，调取不是当前工位的刀时，系统能根据调取刀号的大小自动选择最佳刀盘转动方向，以提高取刀效率。改进后的基本特征：1、当机械手位置=程序调取刀号位，换刀成功指示灯闪烁3秒。2、当机械手位置>程序调取刀号位，刀具盘逆转,调刀指示灯亮,到位后,换刀成功指示灯闪烁3秒。3、当机械手位置<程序调取刀号位，刀具盘顺转,调刀指示灯亮,到位后,换刀成功指示灯闪烁3秒。机械手位置与调取刀号位之间的偏差是选择正反转的根据。二、课程设计要求：1、PLC基本介绍2、阐述PLC的工作原理3、列出I/O配置表4、刀盘取刀示意图5、本系统梯形图及指令表

3、6、本系统的开发环境7、本系统的改进8、总结三、设计期限2007年12月27日至2008年1月6日16杭州职业技术学院机电工程系课程设计说明书目录第一节PLC基本介绍31.1PLC介绍31.2PLC的组成3第二节PLC的工作原理52.1PLC的工作原理52.2PLC的优点62.3PLC的选型依据7第三节I/O配置（表）83.1I/O配置（表）8第四节刀盘取刀示意图84.1机械手与调取刀具示意图9第五节本系统框图及程序105.1软件流程图105.2梯形图115.3指令表125.4本系统的详细工作原理15第六节PLC的开发环境166.1

4、本系统的开发环境16第七节本系统的改进17第八节总结17参考文献1816杭州职业技术学院机电工程系课程设计说明书第一节PLC基本介绍1.1PLC介绍PLC即可编程控制器：PLC英文全称ProgrammableLogicController;中文全称为可编程逻辑控制器。是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（InternationalElectricalCommittee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存

5、储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”1.2PLC的组成1、CPU模块CPU由控制器、运算器和寄存器组成。这些电路集成在一个芯片上。CPU通过地址总线、数据总线与I/O接口电路相连接。起“心脏”作用。当从编程器输入的程序存入到用户程序存储器中，然后CPU根据系统所赋予的功能（系统程序存储器的解释编译程序），把用户程序翻译成PLC内部所

6、认可的用户编译程序。输入状态和输入信息从输入接口输进，CPU将之存入工作数据存储器中或输入映象寄存器。然后由CPU把数据和程序有机地结合在一起。把结果存入输出映象寄存器或工作数据存储器中，然后输出到输出接口、控制外部驱动器。2、I/O模块输入/输出（I/O）单元是PLC与外部设备连接的纽带。输入单元接受现场设备向PLC提供的开关量信号，经过处理后，变成CPU能够识别的信号。输出单元将CPU的信号经处理后来控制外部设备。输入接口示意图：输出接口示意图：16杭州职业技术学院机电工程系课程设计说明书3、编程器编程器分为两种，一种是手持编程

7、器，携带方便。但缺点是只能编辑指令表。另一种是通过PLC的RS232接口与计算机RS232接口相连。通过专用软件先在电脑上编辑梯形图或指令表程序，再编译成机器码传输到PLC中。4、系统电源PLC一般合用220V交流电源或24V直流电源。内部的开关电源为各模块提供DC5V、±12V、24V等直流电源。不同型号的PLC有不同的供电方式，所以PLC电源的输入电压既有12V和24V直流，又有110V和220V交流。PLC内部使用的电源是整体的供给中心，它的优劣直接影响到PLC的功能和可靠性，因此目前大部分PLC采用开关式稳压电源。5、存储器

8、具有记忆功能的半导体电路。它分为系统程序存储器和用户存储器。系统程序存储器用以存放系统程序，包括管理程序，监控程序以及对用户程序做编译处理的解释编译程序。由只读存储器、ROM组成。厂家使用的，内容不可更改，断电不消失。用户存储器：分为