数控机床六刀位立式电动刀架控制系统设计

　　PLC程序部分包括换刀刀号或编程刀号的读人、刀位判断比较、正转寻刀监控及反转锁紧延时监控等。

　　六个霍尔元件引出的接线分别代表一、二、三、四、五、六号刀位号，其对应PLC输入为10.1、10.2、10．3、104、10.5、10.6。该霍尔元件是UGN3120。采用24VDC供应电源。正常工作时刀架没有到位该霍尔元件为截止状态。当刀架到达位置时，霍尔片磁化，导通三极管，输出为0V，但是PLC有效电平为高电平，为此需串联一个PNP型三极管，使进入PLC的电压为24VDC，输入有效。

　　开关QS、SB1、SB2分别为自动，手动切换按钮、手动换刀按钮、急停按钮。其中自动，手动切换按钮是复合开关，即开关在自动状态时，手动换刀按钮无效。急停按钮直接使输出端复位，它和急停电路上的按钮联动(即同时动作)。连接Q0.1(正转)、Q0.2(反转)的引线是正反转输出端的互锁接线脚，来它们控制正反控制电路．从而控制刀架电机正反转，实现换刀过程。

　　2.4 上下位机的通讯程序设计

　　由于刀架电机换刀存在自动换刀，即当输入TO101表示1号刀位，1号刀补，而对于四刀位自动刀架只需要输入目标刀号是多少，至于刀补值暂不传递。本文用上位机控制控制该输入，通过VB编写的换刀界面来输入换刀指令。PC机的RS232与PLC的RS485相连。接收指令启动或结束接收信息功能。通过指定端口接收的信息存储于数据缓冲区中。发送指令激活发送数据缓冲区。二者的数据格式如图3所示。

图3 发送、接收缓冲区数据格式

　　上位机用VB软件编程。VB6.0把与串行通信有关的操作都封装在Mscomm控件里，用户只需设置和监视MSComm控件的属性和事件，就可以轻而易举的实现串行通信。它的主要几个参数见Mscomm属性表。

3 应用

　　本设计程序和数控系统配合应用于经济型数控机床的刀架部分改造，其运行可靠性好，在调试中根据不同的刀架性能，配合数控系统，可灵活地修改刀位数、正转寻刀监控时间、正转找到刀位后的延迟时间、和反转锁紧监控时间等，使刀架的运行效率高并稳定可靠。另外，在上下位机通信的过程中需要加上校验码，这样是为了传输数据的完整性，防止数据由于干扰等原因出现丢失或乱码等错误，使系统更加稳定与安全。