加工中心轮式刀库控制系统设计.doc

现代机械工程基础实验（机电）实验报告 （PLC控制应用部分）班级_ 机械108 _ _姓名_ 李 昌 _学号_2010071416 _ 山东建筑大学机电工程学院课题1：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（09），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：a) b)刀库若处于a 图中位置，则此时若取04号刀，刀库应正转，若取58号刀，刀库应反转。当刀库处于b 图中位置，则此时若取68，0号刀，刀库应正转，若取14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09，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(180)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=6 5，置正转标志(刀库将正转144)；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108)；如果设定取刀号为1，现值为3，则1-3=-25，置正转标志(正转72)，由于85，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180。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：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）。刀库系统原理图刀库系统接线图四、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Y05Y02分别对应0000、0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001时数码管对应显示09）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。 正文内容一、控制程序梯形图二、程序编写和调试中的经验和体会为期一周的plc实验周即将落下帷幕，回头看看，收获颇多，感慨也颇多。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。由于平时大家都是学理论，没有过实际开发设计的经验，拿到的时候都不知道怎么做。但通过各方面的查资料并学习。我们基本学会了PLC设计的步聚和基本方法。分组工作的方式给了我与同学合作的机会，提高了与人合作的意识与能力。通过这次设计实践。我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序下载到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。通过解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC 的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。以下是在设计编程部分心得记录：1、如何验证数据是否正确保存到了EEPROM中？有两种方法可以验证数据是否正确保存到EEPROM中： 1）在“系统块数据保持”设置中取消相应数据区（V存储区）的保持设置，则CPU在上电时会用EEPROM中相应区域的数值覆盖RAM中的数据，可以检查数据是否正确 2）使用Micro/WIN的Upload（上载）功能，将数据块上载到Micro/WIN项目中；上载的数据来源是EEPROM而不是RAM2、在自由口通讯中如何人为结束RCV接收状态？接收指令控制字节（SMB87/SMB187）的en位可以用来允许/禁止接收状态。可以设置en为“0”，然后对此端口执行RCV指令，即可结束RCV指令。3、在自由口通讯中需要定时向通讯对象发送消息并等待回复的消息，如果因故消息没有正常接收，下次无法发送消息怎么办？可以在开始发送消息时加上人为中止RCV指令的程序。通过合作，我们的合作意识得到加强。合作能力得到提高。上大学后，很多同学都没有过深入的交流，在设计的过程中，我们用了分工与合作的方式，每个人负责一定的部分，同时在一定的阶段共同讨论，以解决分工中个人不能解决的问题，在交流中大家积极发言，和提出意见，同时我们还向别的同学请教。在此过程中，每个人