在数控加工中心刀具库选择中应用PLC

1 控制要求

　　数控加工中心刀具库由六种刀具组成，按钮SB1-SB6分别为六种刀具选择按钮；ST1～ST6为刀具到位行程开关，由霍尔元件构成。

　　1.1 初始状态时，PLC记录当前刀号。

　　1.2 当按下按钮SB1～SB6中的任何一个时，PLC记录该刀号，然后刀盘按照离请求刀号最近的方向转动。转盘转动到达刀具位置时，到位指示灯发亮，机械手开始换刀，且换刀指示灯闪烁。5 S后换刀结束。

　　1.3 换刀过程中，其它换刀请求信号均无效。换刀完毕，记录当前刀号，等待下一次换刀请求。

2 程序设计

　　2.1 数控加工中心刀具库选择PLC控制输入、输出地址见表1。

　　2.2 数控加工中心刀具库选择PLC控制接线图如图1。

图1 PLC控制接线图

　　2.3 根据控制要求，数控加工中心刀具库选择PLC控制梯形图如图2。

图2 PLC控制梯形图

3 程序说明

　　3.1当1号刀具处在机械手的位置时，霍尔元件动作，即ST1动作，梯形图中X11闭合，将K1传人数据寄存器D0中；当2号刀具处在机械手的位置时，霍尔元件动作，即ST2动作，梯形图中X12闭合，将K2传人数据寄存器D0中。以此类推，记录当前的刀具号。

　　3.2 当请求选择1号刀具时，按下请求刀具按钮SB1，将K1传人数据寄存器D1中，同时使M5置位，其它请求信号无效；同理，当请求选择2号刀具时，按下请求刀具按钮SB2，将K2传人数据寄存器D1中，同时使M5置位，其它请求信号无效。以此类推，记录当前请求的刀具号。

　　3.3 M5置位后，比较指令使得

　　3.3.1 如果数据寄存器D0>D1，则M0闭合，执行减法运算D0-D1，运算结果存人D3中，然后将D3进行比较。若D3>K3，则刀具盘离请求刀号逆转方向最近，M10闭合，使得M18闭合，继而Y2、Y3闭合，电动机带动刀具盘逆转；若D3=K3，则刀具盘离请求刀号顺转方向最近，M11闭合，使得M19闭合，继而Y2闭合，电动机带动刀具盘顺转；同理，若D3<K3，则电动机带动刀具盘顺转。

　　3.3.2 如果数据寄存器DO=D1，则M1闭合，使得Y0闭合，到位指示灯亮，Y0常开触点闭合，机械手开始换刀，且Y1驱动换刀指示灯闪烁。经过5S后，T1动作，M5复位，换刀结束。

　　3.3.3 当D0<D1时，M2闭合，M2常开触点闭合。由于DO<D1，直接相减是一个负数，结果出错，因而将D0加上刀具总数后减去D1，将得出的数据进行比较。重复以上过程，使得D0=D1，机械手进行换刀操作。