盤(pán)式刀庫(kù)plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　題目：盤(pán)式刀庫(kù)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　專 業(yè)：數(shù)控設(shè)備應(yīng)

2、用與維護(hù) </p><p>　　年 級(jí)： 2010級(jí) </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　完成時(shí)間： 2012年 月 日 </p><p><b>　　目 錄</b></p>

3、<p><b>　　摘 要I</b></p><p><b>　　目 錄II</b></p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1 發(fā)展現(xiàn)狀1</p><p>　　1.3 課題的提出1</p><

4、p>　　1.4 本課題研究的內(nèi)容1</p><p>　　第二章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案2</p><p>　　2.1結(jié)構(gòu)與工況2</p><p><b>　　2.4設(shè)計(jì)方案2</b></p><p>　　2.5盤(pán)式刀庫(kù)PLC流程圖3</p><p>　　第三章 盤(pán)式刀庫(kù)PLC技

5、術(shù)改造硬件設(shè)計(jì)4</p><p>　　3.1 PLC的選擇4</p><p>　　3.3 PLC邏輯控制及接線4</p><p>　　3.4 IO分配表的編制4</p><p>　　3.5 電器元件表4</p><p>　　第四章 PLC控制程序設(shè)計(jì)5</p><p>　　4.3

6、盤(pán)式刀庫(kù)PLC控制程序設(shè)計(jì)分析5</p><p>　　第五章 PLC控制程序調(diào)試6</p><p><b>　　結(jié) 論7</b></p><p><b>　　致 謝9</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)10</b></p><p&g

7、t;<b>　　摘 要</b></p><p>　　可編程序控制器（PLC）是以微處理器為核心，集微機(jī)技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)，通信技術(shù)于一體的通用工業(yè)控制裝置。它具有功能齊全，使用方便，維護(hù)容易，通用性強(qiáng)，可靠性好，性能價(jià)格比高等特點(diǎn)，已在工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域得到了極為廣泛的應(yīng)用，成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化的一直強(qiáng)有力的工具。</p><p>　　本課題研究的內(nèi)容就是利用PLC技術(shù)

8、實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床盤(pán)式刀庫(kù)控制，設(shè)計(jì)其電氣控制系統(tǒng)，將最新的控制技術(shù)應(yīng)用到工作過(guò)程中去，提高盤(pán)式刀庫(kù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可靠性和實(shí)時(shí)性。本文綜述了PLC控制系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)；簡(jiǎn)述了PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則，內(nèi)容與步驟。針對(duì)該刀庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)和刀庫(kù)性能需求，采用了西門(mén)子S7-200系列作為系統(tǒng)控制器，重點(diǎn)闡述了該系統(tǒng)的硬件，軟件的設(shè)計(jì)方法，并簡(jiǎn)要分析了用計(jì)時(shí)器實(shí)現(xiàn)斷電自保的方法實(shí)現(xiàn)刀庫(kù)的控制方法。</p><p>　　經(jīng)過(guò)運(yùn)行實(shí)踐

9、表明，以PLC控制的系統(tǒng)可靠性和實(shí)時(shí)性良好，完全滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　關(guān)鍵詞：可編程控制器 數(shù)控機(jī)床 刀庫(kù)</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1數(shù)控加工工中心</p><p>　　1.加工中心的功用及組成 ,加工中心是一種高效數(shù)控加工機(jī)床,

10、 一臺(tái)加工中心可完成由幾臺(tái)普通數(shù)控機(jī)床才能完成的工作。其特點(diǎn)是被加工零件只經(jīng)過(guò)一次安裝就可以連續(xù)地對(duì)工件各個(gè)表面自動(dòng)進(jìn)行車削、銑削、鉆削、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、攻絲、等多工步的加工工序高度集中。這種機(jī)床一般具有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)或分度工作臺(tái),也有采用雙工作臺(tái)形式在加工過(guò)程中能自動(dòng)地進(jìn)行刀具更換工作以滿足不同工序加工的需要。加工中心按機(jī)床結(jié)構(gòu)的不同可以分為車削中心和銑削中心，其中銑削中心又分為立式加工中心和臥式加工中心。<

11、/p><p>　　2.盤(pán)式刀庫(kù)系統(tǒng) , 加工中心換刀系統(tǒng)的加工中心有一個(gè)專作儲(chǔ)存刀具用的刀庫(kù), 當(dāng)需要用某一刀具進(jìn)行切削加工時(shí)， 將該刀具自動(dòng)地從刀庫(kù)移動(dòng)到刀具主軸上，切削完畢后，又將用過(guò)的刀具自動(dòng)的從刀具主軸上移回刀庫(kù)中。由于換刀過(guò)程中刀具需在各部件之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，所以各部件的動(dòng)作必須準(zhǔn)確協(xié)調(diào)。 </p><p>　　刀庫(kù)中刀具的數(shù)目根據(jù)機(jī)床的結(jié)構(gòu)布局不同而不同。刀庫(kù)布置在遠(yuǎn)離加工區(qū)的地方，從

12、而消除了它與其它部件相干涉的可能性。刀庫(kù)不能承受切削加工的作用力，否則容易引起刀庫(kù)變形，從而影響換刀的準(zhǔn)確性。機(jī)床的主軸或刀架尺寸不受限制，這樣可以提高主軸或刀架部件的剛度，從而有利于提高機(jī)床的加工精度。 采用這種自動(dòng)換刀方式的刀具主軸需要有刀具的自動(dòng)夾緊、放松機(jī)構(gòu)及其驅(qū)動(dòng)傳力機(jī) 。</p><p>　　3.VMC1100立式加工中心 </p><p>　　1- 立柱部件2-主軸箱部件

13、3-工作臺(tái)床鞍部件4-刀庫(kù)部件5-操作面板6-床身部件 7-冷卻系統(tǒng)，另外，還要求有清潔刀柄、刀孔及刀座的裝置,因而結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，換刀時(shí)間一般較長(zhǎng)。其換刀動(dòng)作包括，一個(gè)工序加工完畢以后，按照數(shù)控系統(tǒng)的指令，刀具快速退離工件，從加工位置退到換刀位置，同時(shí)主軸準(zhǔn)停，進(jìn)行前后工序刀具的交換，然后松開(kāi)主軸消</p><p>　　除準(zhǔn)停、變速、主軸起動(dòng)旋轉(zhuǎn)并快速趨近加工位置，用更換的新刀具開(kāi)始下一工序的加工。</

14、p><p><b>　　1.2可編程控制器</b></p><p>　　可編程控制器PLC(Programmable Logic Controller)是一種通用控制裝置，是采用微電腦技術(shù)制造的自動(dòng)控制設(shè)備。它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和通信技術(shù)融為一體以順序控制為主回路調(diào)節(jié)為輔能實(shí)現(xiàn)邏輯判斷、定時(shí)、記憶和算術(shù)運(yùn)算等功能。PLC及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)廣泛地應(yīng)用到工

15、業(yè)自動(dòng)化控制之中集三電于一體具有較好的控制精度和高可靠性成為現(xiàn)代工業(yè)工業(yè)自動(dòng)化的支柱。 機(jī)床功能部件刀庫(kù)隨著國(guó)內(nèi)機(jī)床行業(yè)的發(fā)展而發(fā)展。國(guó)外的大型刀庫(kù)雖然功能強(qiáng)大但是價(jià)格昂貴因此我國(guó)投入了大型刀庫(kù)的研制。由于研制的大型刀庫(kù)比普通刀庫(kù)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜為了節(jié)約設(shè)計(jì)成本采用PLC和觸摸屏來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。 </p><p>　　1.3 本課題研究的內(nèi)容</p><p>　　根據(jù)數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與

16、維護(hù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案的規(guī)定，畢業(yè)設(shè)計(jì)是完成教學(xué)計(jì)劃、達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，分析并解決本專業(yè)的工程實(shí)際問(wèn)題，從而在以下幾個(gè)方面得到訓(xùn)練和提高。基于PLC控制方式，我們選擇了盤(pán)式是刀庫(kù)做研究。用PLC控制盤(pán)式刀庫(kù)一系列的換刀動(dòng)作，需要完成以下的任務(wù)要求。刀具庫(kù)選刀的原則是采用最近方向旋轉(zhuǎn)， 即根據(jù)程序指令把下一工序要用的刀具移到換刀位置時(shí)， 都要向距換刀位置<180°的方

17、向旋轉(zhuǎn)，以減少換刀時(shí)間。當(dāng)選定刀具旋轉(zhuǎn)到換刀位置時(shí)，刀具庫(kù)轉(zhuǎn)盤(pán)停止旋轉(zhuǎn)，并與主軸、Z軸配合進(jìn)行換刀。在基于工作時(shí)多種需求，在自動(dòng)換刀下還能進(jìn)行手動(dòng)換刀，在選刀是按一下刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)就找到一把刀。</p><p>　　第二章 盤(pán)式刀庫(kù)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案</p><p>　　2.1圓盤(pán)刀庫(kù)的研究</p><p>　　刀庫(kù)換刀常用控制方式： </p><

18、;p>　　圓盤(pán)刀庫(kù)的研究 這幾年來(lái), 由于機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展, 數(shù)控加工控制技術(shù)得到了迅速的普及和應(yīng)用, 而其中帶有自動(dòng)換刀裝置, 能在一次裝夾中就完成銑、鏜、鉆、擴(kuò)等多種工序的加工中心更是占據(jù)了數(shù)控機(jī)床中的主導(dǎo)地位。自動(dòng)換刀裝置是保證加工中心多道工序加工的基本條件, 其主要作用在于減少加工過(guò)程中的非切削時(shí)間, 提高生產(chǎn)效率, 降低生產(chǎn)成本, 從而提升機(jī)床甚至整個(gè)生產(chǎn)線的生產(chǎn)力。因此, 加工中心自動(dòng)換刀系統(tǒng)性能的好壞能直接影響

19、到數(shù)控機(jī)床加工效率的高低。 圓盤(pán)式刀庫(kù)與主軸配合換刀，特點(diǎn)是速度快、簡(jiǎn)潔。因?yàn)槠鋭?dòng)作是：主軸準(zhǔn)停定到換刀點(diǎn)→刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)，將接受主軸刀具的空刀座轉(zhuǎn)到預(yù)定位置→刀盤(pán)移動(dòng)，將接受主軸刀具的空刀座送至主軸下方，準(zhǔn)確的卡住刀柄定位槽→主軸松刀，主軸箱上移，刀具留在空刀座內(nèi)→刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)，將刀盤(pán)上被選中的刀轉(zhuǎn)到主軸正下方→主軸下移準(zhǔn)確的裝好刀并夾好刀具,夾好刀后主軸上移→刀庫(kù)入位，移動(dòng)回到原點(diǎn)，刀盤(pán)復(fù)位。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)

20、是換刀速度快，裝刀量大，可達(dá)40把，普通常見(jiàn)24、16把。缺點(diǎn)是容易出現(xiàn)故障，這是矛盾的地方，越好用的東西越復(fù)雜，但越復(fù)雜的東西越容易出故障，故障點(diǎn)多了。 </p><p>　　刀庫(kù)換刀常用控制方式 換刀方式主要有固定換刀和隨機(jī)換刀。前一種方式刀庫(kù)的刀套號(hào)和刀具號(hào)始終一致; 而后一種方式,刀套號(hào)和刀具號(hào)在換刀過(guò)程中不一致。 </p><p><b>　?、殴潭〒Q刀方式。<

21、;/b></p><p>　　無(wú)論換刀次數(shù)是多少, 刀套號(hào)與刀具號(hào)始終一一對(duì)應(yīng), 如N號(hào)刀套中始終是N號(hào)刀。這種換刀方式換刀時(shí)間較長(zhǎng), 適用于刀具容量較少的小型加工中心。由于無(wú)刀具預(yù)選, 必須先歸還舊刀再換新刀, 刀庫(kù)無(wú)機(jī)械手, 用Z 軸運(yùn)動(dòng)進(jìn)給, 換刀時(shí)間較長(zhǎng)。 </p><p><b>　　⑵隨機(jī)換刀。</b></p><p>　　刀

22、具號(hào)與刀套號(hào)不一一對(duì)應(yīng), 系統(tǒng)有相應(yīng)的刀具表隨時(shí)記憶刀具使用情況, 刀具表中刀套號(hào)是固定的, 而刀具號(hào)則隨刀具的交換隨時(shí)更新。例如在刀具表初始化后, N號(hào)刀套中是N號(hào)刀, 但只要產(chǎn)生刀具交換,則刀具表隨之進(jìn)行數(shù)據(jù)交換(需在梯形圖中處理并設(shè)定相應(yīng)的數(shù)據(jù)表)。此方法換刀時(shí)間短, 適用于盤(pán)式、鏈?zhǔn)脚c箱式換刀系統(tǒng)。</p><p><b>　　2.2設(shè)計(jì)方案 </b></p><

23、p><b>　　1.刀庫(kù)編號(hào) </b></p><p>　　刀庫(kù)中的每一個(gè)刀套都有固定的編號(hào)，盤(pán)式刀庫(kù)采用固定刀位管理，即刀庫(kù)中的每個(gè)刀套只用于安裝一把固定的刀具。刀庫(kù)的編號(hào)即是刀具的號(hào)碼。盤(pán)式刀庫(kù)采用普通三相異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。換刀時(shí)，根據(jù)目標(biāo)刀具號(hào)和當(dāng)前刀具號(hào)的差值刀庫(kù)應(yīng)該正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)就近<180°找刀，減少換刀時(shí)間。 </p>&l

24、t;p>　　2.刀位管理與換刀 </p><p>　　由于采用固定刀位管理，刀具的交換實(shí)際是換刀與取刀兩個(gè)動(dòng)作的合成，因此刀庫(kù)的控制只有兩個(gè)換刀動(dòng)作，即換刀和取刀。換刀就是把主軸上的刀具歸還到刀庫(kù)中相應(yīng)的刀座上取刀則是根據(jù)目標(biāo)刀具的號(hào)碼，在刀庫(kù)中找到這把刀具并安裝到主軸的過(guò)程。 </p><p><b>　　3.刀庫(kù)位置確認(rèn) </b></p>&l

25、t;p>　　盤(pán)式刀庫(kù)在機(jī)床上具有前后兩個(gè)位置，刀庫(kù)前衛(wèi)時(shí)刀庫(kù)最外的刀具正好與主軸刀套在同一條軸線上，通過(guò)氣動(dòng)或液動(dòng)裝置使刀庫(kù)在兩個(gè)位置上前后移動(dòng)，并通過(guò)兩個(gè)行程開(kāi)關(guān)來(lái)確認(rèn)刀庫(kù)前后位置。 </p><p><b>　　4.換刀方式 </b></p><p>　　盤(pán)式刀庫(kù)沒(méi)有換刀機(jī)械手通過(guò)刀庫(kù)與Z軸和主軸的配合實(shí)現(xiàn)換刀。</p><p>&

26、lt;b>　　5.換刀信號(hào) </b></p><p>　　在刀庫(kù)上的刀座上都有一個(gè)霍爾元件，換刀點(diǎn)裝一塊磁鐵，當(dāng)霍爾元件接觸到磁鐵的磁場(chǎng)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖。這樣就能很好的找到刀具。這次我們研究的盤(pán)式刀庫(kù)是最多可裝8把刀具的，所以有八個(gè)霍爾元件，一一對(duì)應(yīng)著每一把刀具。</p><p><b>　　6.主軸的配合</b></p><p

27、>　　當(dāng)需要換刀時(shí)主軸，必須要運(yùn)動(dòng)到固定的換刀位置并與刀庫(kù)配合進(jìn)行取刀和換刀這兩動(dòng)作。</p><p>　　2.3 盤(pán)式刀庫(kù)流程圖 </p><p>　　基于上的研究刀庫(kù)換刀動(dòng)作如下：主軸準(zhǔn)停定到換刀點(diǎn)→刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)，將接受主軸刀具的空刀座轉(zhuǎn)到預(yù)定位置→刀盤(pán)移動(dòng)，將接受主軸刀具的空刀座送至主軸下方，準(zhǔn)確的卡住刀柄定位槽→主軸松刀，主軸箱上移，刀具留在空刀座內(nèi)→刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)，將刀盤(pán)上被選中

28、的刀轉(zhuǎn)到主軸正下方→主軸下移準(zhǔn)確的裝好刀并夾好刀具,夾好刀后主軸上移→刀庫(kù)入位，移動(dòng)回到原點(diǎn)，刀盤(pán)復(fù)位。</p><p><b>　　流程圖如下：</b></p><p>　　第三章 盤(pán)式刀庫(kù)PLC技術(shù)改造硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 PLC的選擇 </p><p><b>　　PLC基本組成 &l

29、t;/b></p><p>　　PLC基本組成包括中央處理器CPU、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口（縮寫(xiě)為I/O）包括輸入接口、輸出接口、外部設(shè)備接口、擴(kuò)展接口等、外部設(shè)備編程器及電源模塊組成。PLC內(nèi)部各組成單元之間通過(guò)電源總線、控制總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線連接外部則根據(jù)實(shí)際控制對(duì)象配置相應(yīng)設(shè)備S7-200系列</p><p>　　S7-200 是一種小型的可編程序控制器，適用于各行

30、各業(yè)，各種場(chǎng)合中的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制的自動(dòng)化。S7-200系列的強(qiáng)大功能使其無(wú)論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7-200系列具有極高的性能/價(jià)格比。</p><p>　　S7-200系列出色表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：　</p><p><b>　　1）極高的可靠性。</b></p><p>　　2）極豐富的指令集?！?lt;/p

31、><p><b>　　3）易于掌握。</b></p><p>　　4）便捷的操作?！　?lt;/p><p>　　5）豐富的內(nèi)置集成功能?！?lt;/p><p><b>　　6） 實(shí)時(shí)特性?！?lt;/b></p><p>　　7） 強(qiáng)勁的通訊能力。　　</p><p>

32、　　8） 豐富的擴(kuò)展模塊。 </p><p>　　CPU22X系列基本單元</p><p>　　CPU 221　　本機(jī)集成6輸入/4輸出共10個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)。無(wú)I/O擴(kuò)展能力。6K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。4個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出。1個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。非常適合于小點(diǎn)數(shù)控制的微型控制器。　&

33、lt;/p><p>　　CPU 222　　本機(jī)集成8輸入/6輸出共14個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)?？蛇B接2個(gè)擴(kuò)展模塊。6K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。4個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出。1個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。非常適合于小點(diǎn)數(shù)控制的微型控器?！?lt;/p><p>　　CPU 224　　本機(jī)集成14輸入/10輸出共24個(gè)數(shù)字

34、量I/O點(diǎn)?？蛇B接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至168路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O 點(diǎn)。13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。6個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。1個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。是具有較強(qiáng)控制能力的控制器?！　?lt;/p><p>　　CPU 224XP　　本機(jī)集成14輸入/10

35、輸出共24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)，2輸入/1輸出共3個(gè)模擬量I/O點(diǎn)，可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展值至168路數(shù)字量I/O點(diǎn)或38路模擬量I/O點(diǎn)。20K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，6個(gè)獨(dú)立的高速計(jì)數(shù)（100KHz），2個(gè)100KHz的高速脈沖輸出，2個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。本機(jī)還新增多種功能，如內(nèi)置模擬量I/O,位控特性，自整定PID功能，線性斜坡脈沖指令，診斷LED，數(shù)據(jù)記錄及配方功能等

36、。是具有模擬量I/O和強(qiáng)大控制能力的新型CPU。　 CPU 226　　本機(jī)集成24輸入/16輸出共40個(gè)數(shù)字量I/O 點(diǎn)。可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至248路數(shù)字量I/O 點(diǎn)或35路模擬量I/O 點(diǎn)。13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。6個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。2個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。用于較高

37、要求的控制系統(tǒng)，具有更多的輸入/輸出點(diǎn)，更強(qiáng)的模塊擴(kuò)展能力，更快的運(yùn)行速度和</p><p>　　在CPU22X中CPU226是最符合我們?cè)O(shè)計(jì)要求的故，我們選擇了CPU226AC/DC/繼電器 的PLC我們的控制器。</p><p>　　3.2 PLC邏輯控制及接線</p><p>　　根據(jù)I/O端口分配表和流程圖用Auto CAD繪制出外部接線圖，該鉆床PLC系統(tǒng)

38、主要由繼電器、按鈕開(kāi)關(guān)、電磁閥、接觸器、行程開(kāi)關(guān)組成。根據(jù)PLC主機(jī)的I/O資源分配以及PLC主機(jī)的硬件框圖，則PLC主機(jī)的硬件接線圖如圖下 說(shuō)明如下：</p><p><b>　　輸入口：</b></p><p>　　I4.4鏈接的是啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，I4.5鏈接的是急停開(kāi)關(guān)。</p><p>　　I0.0、I0.1分別鏈接手動(dòng)、自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)Q

39、S。</p><p>　　I0.2鏈接的是手動(dòng)換刀按鈕SB0。</p><p>　　I0.3~I1.2分別鏈接上SB1~SB8每把刀的信號(hào)按鈕。</p><p>　　I1.3~I2.2分別鏈接上ST0~ST7霍爾元件組成的行程開(kāi)關(guān)。</p><p>　　I2.3~I3.3分別鏈接上SB9~SB16空刀的檢測(cè)按鈕。</p><

40、;p>　　I3.4鏈接上SQ9主軸刀位限位開(kāi)關(guān)。</p><p>　　I3.5連接上SQ10刀庫(kù)右移限位。</p><p>　　I3.6鏈接上SQ11主軸松刀限位。</p><p>　　I3.7鏈接上SQ12主軸上升限位。</p><p>　　I4.0鏈接上SQ13主軸下降限位。</p><p>　　I4.1鏈接

41、上SQ14夾刀限位。</p><p>　　I4.2鏈接上SB17主軸檢測(cè)刀具按鈕 。</p><p>　　I4.3鏈接上SQ15刀庫(kù)回到原點(diǎn)限位。</p><p><b>　　2輸出口：</b></p><p>　　Q0.2鏈接km1刀庫(kù)電機(jī)正轉(zhuǎn)。</p><p>　　Q0.3鏈接km2刀庫(kù)電機(jī)反

42、轉(zhuǎn)。</p><p>　　Q0.4鏈接km3主軸刀位。</p><p>　　Q0.5鏈接km4刀庫(kù)右移。</p><p>　　Q0.6鏈接YV1主軸松刀電磁閥。</p><p>　　Q11鏈接YV2主軸夾刀電磁閥。</p><p>　　Q0.7鏈接km6主軸松刀。</p><p>　　Q1.0鏈

43、接km7主軸下降 。</p><p>　　Q1.2鏈接km5刀庫(kù)回到原點(diǎn)。</p><p>　　3.3 IO分配表的編制</p><p>　　根據(jù)這次的設(shè)計(jì) ，整個(gè)程序一共需要37個(gè)輸入端口：手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、手動(dòng)找刀、刀號(hào)信號(hào)按鈕、霍爾元件組成的限位開(kāi)關(guān)、檢測(cè)空刀位按鈕、還有一些移動(dòng)的限位開(kāi)關(guān)。</p><p>　　共需要9個(gè)輸出端口：

44、刀庫(kù)的正反轉(zhuǎn)交流接觸器線圈、主軸到位交流接觸器線圈、刀庫(kù)右移、左移交流接觸器線圈、主軸上下交流接觸器線圈，還有松刀/夾刀的電磁閥。</p><p>　　編程元件地址的分配圖如下圖所示：</p><p><b>　　3.4 電器元件表</b></p><p>　　根據(jù)I/O分配表選著電器元件，再依據(jù)刀庫(kù)輸入的額定電壓選著元器件的型號(hào)及規(guī)格，選著的

45、元器件表如圖所示：</p><p>　　第四章 PLC控制程序設(shè)計(jì)</p><p>　　盤(pán)式刀庫(kù)控制程序設(shè)計(jì)分析</p><p>　　以下是我們對(duì)控制盤(pán)式刀庫(kù)PLC部分程序的分析：</p><p>　　這段網(wǎng)洛是在進(jìn)行盤(pán)式刀庫(kù)的手動(dòng)或自動(dòng)的控制選項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)。外部接線是接QS萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，I0.0接通后跳到S0.0進(jìn)行手動(dòng)控制；I0.1接通后跳到

46、S1.0進(jìn)行自動(dòng)控制?？梢詽M足工作時(shí)不同的要求。</p><p>　　這段網(wǎng)洛是手動(dòng)換刀找刀位的網(wǎng)絡(luò)，I0.2接通一次刀庫(kù)就移動(dòng)一個(gè)位置，需要用人來(lái)判斷是否找到目標(biāo)刀具；找到目標(biāo)刀位T37才開(kāi)始計(jì)時(shí)5秒延時(shí)到，才會(huì)執(zhí)行下一步的動(dòng)作。</p><p>　　這段網(wǎng)絡(luò)是對(duì)刀庫(kù)移動(dòng)的控制，刀庫(kù)需要進(jìn)行X軸方向的正負(fù)兩個(gè)方向移動(dòng)。以上網(wǎng)路 就是當(dāng)主軸移動(dòng)到位后刀庫(kù)右（正）移動(dòng)到主軸下方與主軸進(jìn)行配合

47、換刀、取刀動(dòng)作。延時(shí)到又自動(dòng)跳轉(zhuǎn)下個(gè)程序。</p><p>　　當(dāng)完成換刀與取刀一系列動(dòng)作后，在刀具夾緊后刀庫(kù)會(huì)自動(dòng)的退走回到原點(diǎn)，程序也會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)回到第一步進(jìn)行清零。這才是換刀過(guò)程的完結(jié)。</p><p>　　這段是自動(dòng)程序中要找到空刀位的一個(gè)網(wǎng)路，這里用了與或的比較 而判斷刀庫(kù)要小于180°的旋轉(zhuǎn)找到空刀位。這個(gè)網(wǎng)路I1.3是當(dāng)前的刀位，I2.4</p><

48、;p>　　~I2.6有一個(gè)接通就進(jìn)行刀庫(kù)的正轉(zhuǎn)，找到空刀位后檢測(cè)刀霍爾元件刀庫(kù)就會(huì)停止，準(zhǔn)確的定位在換刀點(diǎn)進(jìn)行取刀的動(dòng)作 。</p><p>　　這段也是檢測(cè)空刀位的網(wǎng)絡(luò)，滿足上面的描述后就會(huì)進(jìn)行反轉(zhuǎn)找到空刀位，也會(huì)是小于180°的路徑。減少了換到過(guò)程的時(shí)間。</p><p>　　這個(gè)網(wǎng)絡(luò)在自動(dòng)中尋找目標(biāo)刀具的控制程序，I1.3為目標(biāo)刀具的檢測(cè)開(kāi)關(guān)，I1.4~I1.6是換刀

49、的信號(hào)輸入，有一個(gè)信號(hào)的輸入Q0.2就會(huì)得電，然后刀庫(kù)進(jìn)行正轉(zhuǎn)找到目標(biāo)刀具。當(dāng)找到目標(biāo)刀具，檢測(cè)到霍爾元件，霍爾元件就會(huì)接通 ，由霍爾元件組成的行程開(kāi)關(guān)I1.4~I1.6就會(huì)斷開(kāi) ，目標(biāo)刀具準(zhǔn)確的停在換刀點(diǎn)完成目標(biāo)刀具的尋找。</p><p>　　這是在進(jìn)行對(duì)比后進(jìn)行小于180°的旋轉(zhuǎn)，準(zhǔn)確的找到空刀位。</p><p>　　第五章 PLC控制程序調(diào)試</p>&

50、lt;p>　　PLC控制程序調(diào)試是通過(guò)對(duì)擁護(hù)程序的匯編、連接、執(zhí)行來(lái)發(fā)現(xiàn)程序中存在的語(yǔ)法錯(cuò)誤與邏輯錯(cuò)誤并加以排除糾正的過(guò)程。程序后，編輯，查看程序是否有邏輯的錯(cuò)誤。如果出現(xiàn)故障，應(yīng)返回編程環(huán)境，檢查梯形圖的錯(cuò)誤并修改程序再進(jìn)行調(diào)試，如此反復(fù)直到調(diào)試成功。經(jīng)過(guò)調(diào)試檢查和仿真發(fā)現(xiàn)程序無(wú)問(wèn)題錯(cuò)誤，如圖是用S7_200_sim2.0英文仿真軟件仿真刀庫(kù)動(dòng)作的畫(huà)面。</p><p><b>　　結(jié)論與展望&

51、lt;/b></p><p>　　通過(guò)本設(shè)計(jì)，使我學(xué)會(huì)了調(diào)查研究的方法，提高了我運(yùn)用工具書(shū)的能力；還培養(yǎng)了我查閱文獻(xiàn)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、文字表達(dá)等基本工作實(shí)踐能力，使我初步掌握了科學(xué)研究的基本方法和思路，也學(xué)會(huì)了很多以前沒(méi)學(xué)過(guò)的知識(shí)，也鞏固了很多以前沒(méi)學(xué)好的知識(shí)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)是以西門(mén)子S7-200系列PLC對(duì)盤(pán)式刀庫(kù)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過(guò)做工作計(jì)劃表，選擇PLC型號(hào)并編制

52、I/O分配表；設(shè)計(jì)控制梯形圖并進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行；繪制PLC外部接線圖；編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。從而對(duì)盤(pán)式刀庫(kù)PLC系統(tǒng)控制有了一個(gè)較新又全面的認(rèn)識(shí)。</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)和工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代社會(huì)需要制造業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求做出迅速的反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量，多品種，多規(guī)格，低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品。為滿足這一需要，生產(chǎn)設(shè)備和自動(dòng)生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必須具有極高的可靠性和靈活性。可編程序控制器正是順應(yīng)這一潮流而出現(xiàn)的，已經(jīng)成為當(dāng)

53、代工業(yè)自動(dòng)化的主要支柱之一。</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)是對(duì)我們學(xué)習(xí)成果的一種檢驗(yàn)，同時(shí)也是對(duì)我們知識(shí)的一種補(bǔ)充和擴(kuò)充，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)，使我們能對(duì)自己的能力有一定的認(rèn)識(shí)，在未來(lái)的工作中將起到很大的作用。</p><p>　　雖然我們順利完成了設(shè)計(jì)，但是由于經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)的不足等原因，使得這份設(shè)計(jì)并不完美，其中有著不少的不足之處。還請(qǐng)老師批評(píng)指正。</p><p>&

54、lt;b>　　致 謝</b></p><p>　　大三的學(xué)習(xí)生涯已接近尾聲，我們一起走過(guò)的這段時(shí)光，已經(jīng)成為了我人生中的一個(gè)重要的發(fā)展階段。經(jīng)過(guò)這一個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)制作，我受益良多，掌握了大量的理論知識(shí)和動(dòng)手能力。</p><p>　　在做畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中遇到了無(wú)數(shù)的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過(guò)了。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利的完成，尤其特別感謝我的指導(dǎo)老師賀曉華老師

55、，他對(duì)我們進(jìn)行了無(wú)私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的修改和改進(jìn)。</p><p>　　當(dāng)然也要感謝柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院對(duì)我提供了這么好的學(xué)習(xí)與設(shè)計(jì)環(huán)境。還有的是，還要感謝我們的小組成員，在大家的幫助和努力下終于完成了此次設(shè)計(jì)，衷心感謝你們！</p><p>　　通過(guò)此次設(shè)計(jì)工作，不但提高了我的知識(shí)能力，而且在設(shè)計(jì)過(guò)程中拓展了我的理論知識(shí)，增長(zhǎng)了我的動(dòng)手和創(chuàng)造能力，為今后更好的從事專業(yè)

56、工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫(xiě)論文難免有不足之處，懇請(qǐng)各位老師和學(xué)友批評(píng)和指正！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　主要參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　1.孫振強(qiáng).王暉.孫玉峰.可編程控制器原理及應(yīng)用教程.北京：

57、清華大學(xué)出版社，2008</p><p>　　2.楊公源.可編程控制器(PLC)原理與應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社，2005</p><p>　　3.王永華.現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003</p><p>　　4.陳建明.電氣控制與PLC應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社，2006</p><p>　　5.宋伯生,