加工中心轮式刀库控制系统设计

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1、现代机械工程基础实验Ⅰ（机电）实验报告（一）设计课题：加工中心轮式刀库控制系统设计一、实验目的：通过对一个加工中心刀库的控制程序的设计，熟悉基于PLC的中小型控制系统的设计，掌握其设计方法，设计思路，为今后工作中PLC的应用打下基础。二、实验要求：1、刀库容量为10把（0～9），均匀周向分布于一个轮式刀库中。2、控制要求：A、初始状态—基准位（0位）在取刀位。（若不在，可手动调整，每按一下手动按钮，刀库正向旋转过一个刀位，若一直按下手动按钮则刀库连续正向旋转，直到松开按钮后的下一个刀位停止）；B、输入刀号—按清除键后输入取刀号，用刀号按钮按下次数表示取刀

2、号，如取2号刀则按按钮2次，当按下次数超过9次，刀号清零进入下一次循环。C、取刀路线优化与取刀—输入取刀号后，按下启动按钮，首先依据转角最小的原则判断刀库的转向，然后刀库旋转至被取刀号位对准取刀位停止，并在5秒内不接受取刀指令。D、数码显示—输入刀号时，利用数码管显示刀号；按下启动按钮后数码管即时显示对准取刀位的刀位号。按清除键时数码管显示0。E、暂停取刀过程中按下暂停键，刀库停止旋转，再按一次暂停键刀库继续运行。F、取刀路线优化具有即时功能，既根据刀库现在的位置判断下一次取刀时的转向。如图：-6-现代机械工程基础实验Ⅰ（机电）实验报告a)b)刀库若处于

3、a图中位置，则此时若取0～4号刀，刀库应正转，若取5～8号刀，刀库应反转。当刀库处于b图中位置，则此时若取6～8，0号刀，刀库应正转，若取1～4号刀，刀库应反转。（x-y）的结果取个位然后判断是否大于5G、自动选刀控制原则演示系统的刀库容量为10把刀具，其编号为0～9，沿转盘的周向均匀分布，如图所示。根据要求，指定刀具自动转至换刀位置(取刀口)。为提高取刀效率，按路径最短原则取刀，即要求换刀时按最小旋转角(≤180º)转动。“设定取刀号”减去“现值刀号”，如果其值大于5，则确定刀库盘转动的方向为正向，否则反转。例如：设定取刀号为9，现值刀号为3，则9-3

4、=6>5，置正转标志(刀库将正转144º)；若设定取刀号为6，现值为3，则6-3=3<5，置反转标志(刀库将反转108º)；如果设定取刀号为1，现值为3，则1-3=-2<0，需取补修正，-2+10=8>5，置正转标志(正转72º)，由于8>5，经小于半数处理，10-8=2。小于半数处理的目的是使刀库盘转动的角度小于180º。-6-现代机械工程基础实验Ⅰ（机电）实验报告图刀库示意图三、实验装置：此次实验，我们利用一个模拟刀库实验装置完成程序调试，此装置利用直流减速电机作为刀库驱动，利用刀库盘上打孔的方式表示刀位，光电开关取刀库转位信号，数码管显示刀号（注：

5、如果使用没有安装光电开关的实验板模拟可采用“手动按钮key5”进行模拟）。刀库系统原理图-6-现代机械工程基础实验Ⅰ（机电）实验报告刀库系统接线图-6-现代机械工程基础实验Ⅰ（机电）实验报告四、实验过程及时间安排：此次实验程序较长，难度较大，建议使用分段编程调试的方法，将程序分为手动，选刀位显示，取刀线路优化，旋转过程中的刀位显示等多个程序段分别依次编程调试。时间安排为1周：分析课题及系统选型1天；系统原理图及程序框图分析及设计1天；程序设计与调试2天；综合调试、结果分析撰写实验报告1天。五、实验报告：1、整理出控制程序梯形图。2、总结程序编写和调试中的

6、经验和体会。注：为方便连线，统一输入输出分配：输入：清除键X00取刀按钮X01启动按钮X02暂停键X03手动按钮X04光电开关输入X04(复用手动按钮)输出：电机正反转Y00-Y01（正转时Y00为ON,Y01为OFF；反转时Y01为ON,Y00为OFF）。数码管显示Y02-Y05（当Y05~Y02分别对应0000、0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001时数码管对应显示0~9）按键作用：清除——使数码管显示为零。输入——按键次数代表想要输入的工位号。启动——输入工位号后，启动键使模型自动运行。暂停——当模

7、型机转动时，该键可使机器暂停，再次按下继续运动。手动——初始状态下：按下一次，转过一个工位，持续按着则保持转动；启动状态下：用来模拟光电开关采集刀位。数码管——显示工位号。-6-现代机械工程基础实验Ⅰ（机电）实验报告（二）、控制程序梯形图-6-现代机械工程基础实验Ⅰ（机电）实验报告-8-现代机械工程基础实验Ⅰ（机电）实验报告-8-现代机械工程基础实验Ⅰ（机电）实验报告（三）、程序编写和调试中的经验和体会本周的课程设计是PLC部分。此次设计以分组的方式进行，我们做的是加工中心轮式刀库控制系统设计。因为在课堂上学习的是欧姆龙PLC编程，当拿到课题要用李扬PL

8、C的时候，赶到有一些困难。但通过结合说明书跟课本的基本知识，举一反三，我们初步掌