应用西门子840C数控系统实现链式刀库的控制.doc

应用西门子840C数控系统实现链式刀库的控制14应用西门子840C数控系统实现链式刀库的控制工具技术黎明清华大学摘要:介绍用PLC和数控系统控制链式刀库的一个案例,讨论数控系统功能在刀库控制中的优势数控轴,分度轴,多通道,命令通道,间接寻址,提出事件驱动的刀库表更新法及人机操作接口的新思路,探讨大刀问题,认刀套号法及刀具寿命管理问题.关键词:链式刀库,PLC,CNC,840CControlofChainToolbarnbyUsing84OCPLCSystemofSiemensLiMingAbstract:AcaseisintroducedinwhichachaintypetoolmagazineiscontrolledbyPLCandCNC.TheadvantagesofsomeCNCfunctionssuchasCNCaxis,indexaxis,multichannel,commandchannel,indirectaddressingandetcarepointedout.Theneweventdrivenmethodintooldataexchangeandthenewman-inahineinterfaceareputforward.Theproblemsofbigtoo1.1octionorientedtoolsearchingandtoollifemanagementarealsodiscussed.Keywords:chaintypetoolmagazine,PI_C,CNC,840C1引言TH65125x125是昆明机床厂新设计生产的中大型卧式加工中心,配备了德国西门子840C数控系统,控制6个数控坐标轴和1个大功率主轴,兼备较高的加工精度和较大的切削力.机床同时装备了双工位交换工作台和大容量刀库,能为用户提供较强的加工辅助功能,其中刀库的电气设计采用多项新的思路和方法,实现了可靠,方便,智能的管理和人机接口.现以该机床的整体电气设计为背景,就刀库功能的设计思路和实现方法进行介绍,同时对其他类型的刀库及控制方式作出比较和分析.2刀库原理介绍2.1刀库结构刀库为自行设计的u型链式刀库,装刀容量60把(即60个刀套),链条首尾相连,往复旋转实现刀套的定位,旋转动力来自于交流伺服电机,在数控系统中此旋转轴定义为Q轴.刀库除了刀套链条外,另一个功能部件是机械手,通过它完成刀库刀套与机床主轴上的刀具装卸与交换.其机械动作包含:a.拐臂旋转,b.滑座平移,c.手臂伸缩,d.手臂180度旋转.另外,机械手还对称安装了2个卡钳式手爪用于抓刀,其动作为:e.A爪松紧;f.B爪松紧.机械手结构及动作如图1所示收稿日期:2004年1月图1刀库机械手动作示意图机械手的上述6种机械运动通过液压油缸驱动,由电磁换向阀进行逻辑控制;各运动部件的两端位置有磁性接近开关检测.电磁阀控制及位置检测开关信号都由PLC程序处理,因此机械手部分的运动控制是逻辑控制.2.2刀库的使用方法刀库可以通过CNC程序进行认刀具号方式的自动找刀,换刀.操作者使用的加工指令为:1_96TXX,含义是在刀库中找到XX号刀,并与主轴刀具交换.其中指令TXX就是指在刀库中找XX号刀,控制刀套链条定位;而1_96子程序包含2条指令:L60和M06,执行L60后主机进行y,z,轴定位,使三轴停止于预定义的换刀点,M06指令负责协调和启停刀具交换过程中的各项动作,包括机械手的,刀库防护门的和主轴的动作.手动方式时,操作者可根据屏幕菜单使用机床操作板上的3个按键进行:刀库相关动作的单步操作,包括刀套链条的定位,机械手各动作,主机坐标轴定位,主轴定位及主轴松紧;单刀自循环,即交换刀库当前换刀位的刀具与主轴上的刀具.操作者进行自动或手动刀具交换时,PLC程序2004年第38卷l2能自动修改刀库数据表,此数据表存储了刀具位置与刀具编号的对应关系,其中刀具位置包括60个刀套位置,2个手爪位置和1个主轴位置.刀具编号可以是任意正整数或0,0表示此位置无刀具.作为一种逻辑关系,刀库数据表既是找刀的依据又是换刀后必须更新的目标,通过PLC程序的支持,本机床的操作者能手动对其进行初始定义,也可方便地查看或修改.2.3控制目标和PLC程序逻辑对刀库的各种控制是通过西门子PLCS5115WD执行STEP5程序实现的.其中包括机床输入输出点的处理,也包括对840C数控系统中相关信号的处理.现就刀库的自动和手动控制原理和PLC程序的主要逻辑进行介绍.刀库的自动控制指CNC执行用户指令后系统对刀库的自动控制过程,包括程序找刀和自动换刀,具体分为4个步骤:主机坐标轴定位到换刀点:用CNC子程序L60完成,是单纯的坐标轴控制,不需要PLC参与;找刀和刀库刀套定位,过程是:CNC指令T运行后,PLC程序得到目标刀具号并打开刀库数据表进行查找,找到需要的刀具号后读出其所在刀套位置,然后命令刀套链条旋转,直到目标刀套位于换刀位置;机械手换刀过程(M06):在PLC程序的控制下,机械手,刀库防护门和主轴按预定义的步骤完成取刀,交换和还刀动作.刀库数据表的自动修改:由PLC程序根据当前的动作及时进行修改,以保证刀具位置的正确性.做完这四项工作后自动换刀结束,CNC程序允许继续运行.图2所示为自动换刀逻辑和其中的M06动作顺序.刀库的手动控制不但包括在手动刀库方式下,对刀套链条,刀库机械手,刀库防护门,主机坐标轴,主轴及刀库卸刀机构共6类动作的点动控制,还包括手动单刀自循环和机械手自动初始化功能.为了操作者使用方便,PLC程序提供了一个手动刀库操作屏幕菜单.操作者结合13项动作子菜单,使用机床操作面板上的3个按键即可实现共23个相关动作,方便而全面的操作刀库.在设计和实现刀库的手动,自动程序时,我们始终遵循以下原则:功能全面,可靠,好用.这要求实现多种刀库控制途径,既有程序自动找刀,换刀,又有手动下的单刀自循环,也有手动菜单提示下的动作点动控制,还有手动时的机械手自动初始化功能.这些途径能大大方便操作.同时还要具备完整的电气互锁和可靠的中止操作以减少意外发生的可执行L6Tx:xI执行Tx:xJ工执行Ifo0Y,Z,W轴定位具在主/森一IY换刀成功A爪松开滑座左移A爪夹紧拔刀打开防护门拐臂转向主轴侧插刀,主轴准停B爪松开滑座右移B爪夹紧主轴松刀拔刀180度交换插刀主轴拉刀B爪松开滑座左移.拔刀拐臂转向刀库插刀.关门A爪松刀滑座右移A爪夹紧拔刀l8度交换插刀图2自动换刀逻辑及M06动作顺序15能;人机接口方便,直观.如方便地查看当前刀套号,刀具号;自动找刀或换刀时应有醒目的对话框提示;手动操作刀库时屏幕显示详细而直观的操作菜单,用户可按照菜单进行控制;方便地浏览和修改刀库数据表;当前刀库状态的屏幕显示等;实现方法简洁.充分借用系统提供的现成功能,如将命令通道功能用于程序自动找刀的控制将大大简化PLC对刀套定位的控制.但所使用的系统功能要求符合数控的发展潮流;移植性好.虽然要使用许多系统功能,但程序中应实现一般链式刀库的共性部分,如刀具表的修改,刀具表中找刀,换刀过程,手动操作等,移植到其他系统也可进行类似处理.因此程序中不计划使用西门子刀库管理软件.该软件只实现了数据管理的功能,且为适应不同形式刀库而设置了较多参数,并没形成通用标准,不同数控系统厂家甚至同厂家的不同型号产品均不通用;扩充性好.程序设计时应考虑可扩充性,以进一步满足用户的特殊要求.例如在现有程序基础上可方便地适应更大容量的刀库,或增加认刀套号的换刀方式或对大刀的兼容性.3特色功能和解决方法结合机床的机械结构和西门子840C数控系统16的功能,我们在刀库的电气设计和PLC程序编制中应用了多项较新的思路和方法,在保证程序简洁的同时不失刀库功能的全面,可靠性,同时使刀库PLC程序具有较好的移植和扩展能力.3.1用数控轴控制刀套定位刀库选择交流伺服电机拖动其刀套链条,实现刀库刀套的定位.这种控制方法在较高档的机床上使用较多.在CNC中将链条的旋转运动定义为一个数控旋转轴Q轴.控制过程为:PLC接收操作者的找刀指令TXX后,向CNC发出运动请求,由CNC实施Q轴电机旋转控制.由于使用了命令通道功能(CommandChanne1),Q轴电机旋转控制的指令接口,参数化都在PLC程序中进行,CNC加工程序中无须编程Q轴位置,操作者只需使用指令TXX便可实现按刀具号找刀,方便而可靠.使用数控轴的控制方法有以下优点:每次上电后需要回零,坐标系准确,同时交流伺服的控制精度也高,因而刀套定位非常准确可靠;由于是数控轴,可通过CNC参数进行各个刀套的位置补偿,可以弥补链条制造误差引起的刀套位置误差;也可以通过零点偏移修正整个链条的位置偏差;还可以消除链条反向间隙误差,提高定位精度,同时降低了对刀库的机械结构和精度的要求;电气元件简单:伺服电机+旋转编码器+回零减速开关;定位速度可调.便于安装调试.目前,除了数控轴定位刀套的方法外,许多链式刀库也采用液压马达或普通三相异步电机的控制方法,其优点是电气成本低,但为了达到要求的定位精度,需要增加机械定位结构或电气检测元件,并在PLC程序中作附加处理.3.2使用CNC第二通道刀套链条的运动被定义为数控轴Q轴,同时它又被放在CNC的第二通道中(cm).CNC通道在西门子数控系统中是指可以单独完成插补运算和伺服控制的一部虚拟计算机,每个通道可以配置若干数控轴,操作者能在各通道内运行该通道的CNC加工程序,各通道的加工程序并行执行,互不干扰.在840C数控系统中最多可以定义6个通道,每个通道最多配置8个坐标轴和2个主轴,全部坐标轴和主轴的数量分别不超过30个和6个.对于m65125x125机床,我们在840C系统中定义2个通道,通道1为主通道,配置了5个坐标轴和1个主轴即,y,z,曰和Js,完成机床的主运动控制;通道2为刀库通道,配置1个坐标轴Q轴,控工具技术制刀库刀套的旋转定位.这样区分的好处是,便于Q轴的可靠控制,也便于主机方便地操作.一方面,按照数控机床的使用惯例,我们为操作者提供了唯一的找刀指令TXX,操作者只需执行TXX以实现目标刀套的自动定位,即Q轴的坐标控制.由于Q轴在通道2,而加工程序只能在通道1中运行,因而加工程序中的QXX指令是无法执行的,这防止了操作者对Q轴的非法编程.通道1中正常执行指令TXX后PLC接管程序控制权(关闭读人使能),用目标刀具号在刀库数据表中查询,查到后对应的刀套号被送到通道2中Q轴的目标位置,然后PLC程序通过命令通道启动通道2的Q轴运动.此找刀过程从整体看就是在PLC程序的协调下由通道1的程序指令TXX控制通道2中的Q轴运动.另一方面,由于两个通道之间是并行操作的关系,机床上电后只须对通道1中的各个坐标轴回零便可以操作主机,需要进行自动换刀时再对Q轴回零即可.这在暂时不使用刀库的时候非常方便,否则会因刀库链条太长而Q轴回零较慢而耗费时问.3.3分度轴的应用西门子数控系统提供了分度轴(IndexAxis)功能,被设置为分度轴的坐标轴只会定位于设置的分度位置上.这正好满足我们对链式旋转刀库的刀套定位要求.将Q轴(刀套链条旋转)设置为分度轴,总分度数为6o,对应于6o个刀套位置.Q轴回零后零点位置显示1.每隔一个刀套坐标值相差1,同时定义回零后的换刀位置对应于1号刀套.于是任何时候Q轴的坐标值显示就表示当前换刀位置的刀套号,非常直观.这不单便于操作者查看当前的换刀位刀套号,使用分度轴后Q轴的控制更加方便了.只要将目标刀套号送人Q轴的目标位置,使用命令通道功能即可驱动Q轴定位,而且无论在JOG方式还是在程序方式.非整数的位置指令将被CNC四舍五人输出整数值,保证了换刀位置上总有一个刀套存在.同时读取当前换刀位刀套号的工作就简化为检测Q轴当前位置的过程,PLC程序可以方便而可靠地用FB61进行实时处理.3.4刀库数据表和程序自动找刀刀库数据表主要反映了刀具号与位置的对应关系,是程序找刀的依据也是换刀后更新的目标.手动和自动操作刀库时的数据处理都围绕它进行.在PLC程序中使用数据块DB191来存储刀库数据表,2004年第38卷12用到的每个数据字(DW)表示一个刀具位置,其存储值表示此位置的刀具号,0值表示此处无刀,数据字号与刀具位置的对应关系为:DW0代表主轴;DW160代表刀库的160号刀套;DW61代表机械手A爪;DW62代表机械手B爪.例如DW45=88表示在刀库的45号刀套中装的是刀具T88.符合机床加工高速高效化的潮流和链式大容量刀库旋转速度慢的特点,采用认刀具号找刀,找到后立即换刀的刀具控制方法,认刀具号的程序自动找刀逻辑如图3.二工二.二=_一当前刀套号>6/困魏Yt厂一当前刀套号lt轴目标值l龟轴回零了鸣N启动命令通道lr一(找刀成功)图3程序自动找刀逻辑图上面逻辑中,上半部分实现了对数据表的查询,即以目标刀具号来比对查询DW060的值,若DW的值=目标刀号,则取出作为逻辑下半部分进行Q轴旋转控制的目标值.查询时存在算法选择的问题,如果用直接寻址则要编人61段程序,每段都包含比较,赋值和跳转的操作,不但繁琐而且改变刀库容量时很麻烦.与之相对我们在程序中通过数据块传送法实现了数据字的间接寻址,程序简洁,扩展性好.例如下面的程序实现在DB91中复制DW99的值到DW199.LI91TFY244/源数据块号TFY245/目的数据块号T.KY9917TFW246/源数据字起始号LKY199TFW248/目标字起始号LKB1TFW250/传输字数LKSDBTFW252/源数据块类型为DBTFW254/目的数据块类型为DBJUFB60,开始传送刀库数据表中DW61,62记录了机械手A,B爪的持刀状态,正常换刀前和换刀后都应该不持刀,即DW61=DW62=0,在通常情况刀库程序中一般不作记录和处理.为了提高处理刀库信息的方便和全面性在程序中使用了此二数据.一方面指示的信息对故障后的错误诊断很有帮助,另外由于采用事件驱动的数据表更新方法,PLC程序要求随时更新所有位置上的刀具信息,所以全部可持刀位置的信息都要存储.为实现刀库手动操作与自动操作在刀具数据层上的统一,提出了事件驱动的数据表更新方法,就是说刀库数据表的更新是由相关运动部件的动作事件来决定,而不是由事先确定的刀库动作指令来决定.事件驱动方法根据机械动作更加真实地记录了刀具交换过程的每一个环节,不但非常可靠,而且由于数据更新与运动指令无关,方便地实现了手动操作与自动操作在刀具数据层上的统一,简化了程序.相比之下如果采用动作指令驱动的数据交换方法来处理刀库数据表,不但在意外中断操作时会产生数据错误,而且要分别处理手动和自动换刀时的数据交换.事件驱动的程序实现方法是,在刀库数据更新的程序段中编人全部16种事件和对应的数据表处理,例如事件6是,当拐臂在主轴侧,滑座在右,机械手缩回且在0o时,如果B爪从松开态变为夹紧态,则表明B爪刚抓住了主轴上的刀具,对应地执行数据交换过程把DW0的值(主轴刀具号)复制给2(B爪刀具号).3.5使用命令通道控制刀库旋转命令通道(CommandChannel)是西门子数控系统提供的一种PLC系统功能,通过它PLC程序可以直接控制CNC中的坐标轴,主轴等.它用在我们的刀库旋转轴Q轴的程序定位中,工作过程为:CNC执行加工程序中的找刀指令T后,PLC程序接管系统控制权,读人目标刀号,并在刀库数据表中查找,找到后将对应的刀套号送到命令通道接口,由命令通道控制Q轴旋转直到位置到达.18命令通道包括一系列可以参数化的功能,包括对一般坐标轴控制,分度轴控制,主轴控制,坐标系控制等.程序中我们用到了命令通道对分度轴的控制,程序如下.CDB41/命令通道数据块LKB2/选择分度轴控制TDW6LKB193/参数数据块为DB193TDW8LKB0/参数数据块起始字号TDW9CDB193/设置参数数据块LKB5/参数长度TDW0LKI-10206/控制对象为通道2中的轴6TDW1LKI-10008/旋转速度TDW3LKI-IFw1F/旋转速度TDW4LKB2/用最短路径,绝对坐标TDL5CDB191LDW103/目标刀套号CDB193TDW2CDB41AT46/启动命令通道=D0.0命令通道的方便不仅在于能用PIE直接控制坐标轴定位,更重要的是可以使用最短路径定位,因此上述程序中已经实现了刀套的最短路径找刀.如果不用命令通道,在算出刀套的绝对目标位置后还要计算最短路径的旋转方向和相对位移,并通过一定途径控制电机旋转.另外,命令通道结合分度轴的使用也非常高效.若刀套链条旋转轴未定义为分度轴时,坐标轴的目标位置就不是刀套号,而是由它计算出来的旋转轴的角度坐标,这显然没有分度轴来得直观.3.6刀库数据表的人机接口机床操作者经常需要查看或修改刀库数据表,但刀库数据表存储在PIE的数据块DB191中,不便于操作者使用,因此为操作者设计一个方便可靠的浏览和编辑接口显得非常重要.我们通过PIE程序实现了这种接口,操作者在机床操作板上按下查刀表键后,数控系统屏幕马上显示当前的刀库数据工具技术表,其编号与PLC数据块DB191中的一致,即R0R62分别对应于DW0DW62.操作者查看后可直接修改R参数内容,当按下改刀表键后,修改过的内容写入DB191中,实现对刀库数据表的修改.由于是单键操作,这种人机接口非常方便,实用.其实现原理是,PIE程序接收到操作者的查刀表按键信号后,使用PIENC接口功能块FB62将DB191的值复制到通道2的R参数区,然后使用插入菜单(InsertMenu)功能来控制屏幕显示,程序如下.CDB40/操作接VI数据块LKI-10001/选择菜单模式,TDW52LKB36/选择显示R参数TDW53LKB2/通道2TDR54AI61.3/按键查刀表SD51.8/开始显示菜单启动功能后,CNC的屏幕显示就改变为第2通道的R参数显示界面了.而操作者按下改刀表后基本过程类似,只是数据传送方向交换,并使用FB61.需要注意的是,每个R参数占用2个数据字的空间,而每个DW只占用1个字.二者在成块传送前需要对DB191数据空问进行扩展,让每个有效数据占用2个数据字.3.7刀库手动控制的设计为了让操作者能全面,方便地控制刀库相关的各种动作,手动控制程序将手动操作过程与自动换刀的步骤完全独立开来.操作者在手动刀库操作菜单的辅助下,随时可以通过3个手动操作键对任何运动部件进行点动操作,只要满足程序中的互锁条件,对应的运动部件将输出动作.在操作的同时,操作者还可以通过查看刀库的诊断信息以确定当前的运动部件状况.不同于那些参照自动换刀步骤进行的手动刀库控制,这种以运动部件为目标的控制功能为操作者提供了最大的灵活性.手动刀库操作的运动对象包括:a.拐臂0/90,b.拐臂待位,e.手臂0/180,d.滑座左右,e.手臂伸缩,f.A爪松紧,g.B爪松紧,h.刀库门开闭,i.主机轴到换刀点,i.主轴准停,k.主轴刀具松紧,1.刀套定位,m.机械手初始化.这些运动的用户指令来自用户键INC,DEC及START,通过手动刀库操作菜单程序的处理,按键信号被分配到各16位长的数据字DW116和DW117中,分别代表16种运动的+向和一向用户指令.所有运动的互锁条件则单独运算并存储于2OO4年第38卷No12DW118,DW119中.然后将DW116与DW118作逻辑与得出16种运动的+向有效指令存储于DW120中;类似的DW117与DW119运算得出DW121对应于16种运动的一向有效命令.最后用DW120和DW121去实现运动控制.用此法处理手动逻辑便于协同实现手动刀库操作菜单,同时手动互锁条件集中起来单独编程也有利于程序的模块化,便于扩展.13类手动操作的对象中,大部分是简单逻辑控制,而主机轴到换刀点功能实现了在手动方式时按INC键启动l,z,轴定位到换刀点的程序动作.PLC程序首先利用功能块FB62设置CNC通道2的自动方式,执行的程序号,然后由INC信号设置通道2的循环启动信号.另一个手动操作机械手初始化也为操作者带来方便.机械手的初始位置是:拐臂在刀库侧,滑座在右,手缩回,0.,AB爪夹紧.满足这些条件后程序自动换刀M06才能执行.当机械手不在初始位置时便可使用机械手初始化操作让所有相关的部件回到初始位置.执行过程是自动完成的,这要求程序对不同的状态组合指定不同的动作顺序,以防机械部件的干涉发生.调机过程证明此功能的动作是可靠的.有了这个功能,无论是人为中止还是意外断电造成的自动换刀中断都可很方便地处理了.手动操作还提供了一种附加功能单刀自循环.即在手动刀库操作方式时,使用按键启动一次全自动的刀具交换,当前换刀位上的刀具被装到主轴.这对于不使用刀库数据表的操作者而言非常方便.3.8手动刀库操作菜单刀库操作方面另一个简洁而直观的设计是,为操作者提供了手动刀库操作的屏幕菜单,这是一种软件实现的人机接口,而没有使用传统的硬件刀库操作板.其优点是不需要配置刀库操作板,省去了按钮,选择开关,指示灯等操作元件和相应的走线,对电气设计和施工而言都很方便.此方法的可行性在于,刀库的手动调整例如机械手的手动控制在机床正常使用过程中是很少用到的,在大多数使用时间里刀库操作板成为闲置设施,而它占用了较多PLC输入输出点(一般大约20点).同时这种硬件的解决方法一经确定,就基本不能增补功能.另外这种人机接口的操作反馈一般是通过操作板上的指示灯来实现,含义并不很直观.相比之下,使用手动刀库操作菜单作为人机接口具有以下优点:纯软件实现,节省成本和工期;功能扩展性好,通过修改19PLC程序和CNC信息文本即可实现功能及屏幕菜单的增减;菜单用英文显示操作向导,易学易用.菜单以对话框的形式显示在屏幕中央,例如4号子菜单:No.9113MTC一4:ShdeINC/rightDEC/leftSTAI/exit表示可以手动控制机械手滑座(Slide),按INC键右移,按DEC键左移,按START键返回主菜单.对话框的显示通过数控系统报警文本功能来实现,利用逻辑菜单和用户按键来激活.在编写报警文本时要注意相应的报警属性应该类似如下形式:9209350411251711其中25号属性定义为25bed.dia002200.这样9209号信息显示为对话框,屏幕中无软键菜单.当操作者切人手动刀库操作方式后,显示主菜单,其中有13个可能的选项对应于13类刀库动作(见3.7刀库手动控制的设计).在主菜单状态INC,DEC,START键分别用于选下一子菜单,上一子菜单和激活子菜单;而在子菜单状态,这三键则用于正向动作启动,反向动作启动和返回主菜单.因此通过3个按键和屏幕菜单可以实现对13类共23种刀库相关动作的控制.在PLC逻辑上为了实现手动操作菜单的功能,定义了2个标志主菜单和子菜单用于指示当前的菜单级别,还定义了1个16位长的循环移位寄存器DW115,用于指示当前子菜单的位置以及2个16位长的存储器DW116,DW117,以分别指示+向和一向共32个动作指令位.当操作者进入手动刀库操作(MrI)时主菜单为1,子菜单为0,DW115第1位为1,其它位为0,表示当前项目是1号子菜单.按键INC和DEC用于对DW115左右移位以切换子菜单项.同时菜单显示程序将对应子菜单项以文本对话框的方式显示出来,提醒操作者当前的运动部件及操作步骤.操作者按下START键后进入子菜单操作级别,屏幕显示子菜单操作提示,此时按下INC或DEC键后DW115不受影响,而DW116或DW117中对应的位有指令输出,分别表示对当前子菜单指定的运动部件的正,反向点动指令.可用于最终的运动控制.在子菜单操作级别中按下START键后,操作级别又回到主菜单,INC和DEC键重新用于对DW115的左右移位以切换子菜单项.通过这样的程序,操作者便可使用3个按键实现对16类部件共32种动作的集中控制,需要时还可进一步增加控制数量.4结语程序中的大部分设计思路和实现方法都可以借用到西门子及发那科最新型数控系统的PLC刀库程序中.程序的特点如下:(1)全面,可靠.功能方面既有程序自动找刀,换刀,又有手动单刀自循环,也有手动菜单提示下的动作点动控制,还有手动时的机械手自动初始化功能.同时完整的电气互锁和随时有效的中止操作保证了刀库使用的可靠性.使用事件驱动法更新刀库数据表也大大降低了数据错误发生的可能.(2)方便,直观.实现了易用的人机接口,如Q轴坐标值即代表当前刀套号;自动找刀或换刀时都有醒目的对话框提示;手动操作刀库时屏幕显示详细而直观的操作菜单,用户按照菜单提示按键即可;单键进行刀库数据表的浏览或修改;当前刀库状态的屏幕显示等.(3)简洁.程序借用了系统提供的许多现成功能,如使用命令通道功能,使PLC程序在方便控制刀套定位的同时实现了最短路径找刀,大大简化了PLC对刀套定位的控制.借用这些系统功能后,PLC程序简洁,可靠,可读性好.同时所使用的系统功能也符合数控的发展潮流.(4)移植性好.虽然使用了许多系统提供的功工具技术能,但程序中实现了一般链式刀库控制的共性部分,如数据表的修改,数据表中找刀,换刀过程,手动操作等,移植到其他系统也可类似处理.(5)扩充性好.程序设计时已考虑了可扩充性,例如在数据表查询程序中使用了间接寻址的方法,只需更改一个参数就能控制更大容量的刀库.同时在目前的程序基础上可方便地增加认刀套号的换刀方式或对大刀的兼容性,进一步方便操作者的使用.总的看,整个刀库的电气设计较理想地实现了刀库的控制