現代機械工程基礎實驗1
（適用機械工程及自動化專業）
p l c部分實驗指導書
(機電方向)
班級姓名
學號2023年6月
加工中心輪式刀庫控制系統設計
一、實驗目的
通過對乙個加工中心刀庫的控制程式的設計，熟悉基於plc的中小型控制系統的設計，掌握其設計方法，設計思路，為今後工作中plc的應用打下基礎。
二、實驗要求
1、 刀庫容量為10把（0～9），均勻周向分布於乙個輪式刀庫中。
2、 控制要求：
a、 初始狀態—基準位（0位）在取刀位。（若不在，可手動清零）；
b、 輸入刀號—按清除鍵後輸入取刀號，用取刀按鈕按下次數表示取刀號，如取2號刀則按按鈕2次，當按下次數超過9次，刀號清零進入下一次迴圈。
c、 取刀路線優化與取刀—輸入取刀號後，按下啟動按鈕，首先依據轉角最小的原則判斷刀庫的轉向，然後刀庫旋轉至被取刀號位對準取刀位停止。
d、 數碼顯示—輸入刀號時，利用數碼管顯示刀號；按下啟動按鈕後數碼管即時顯示對準取刀位的刀位號。按清除鍵時數碼管顯示0。
e、 暫停—取刀過程中按下暫停鍵，刀庫停止旋轉，再按一次暫停鍵刀庫繼續執行。
f、 取刀路線優化具有即時功能，既根據刀庫現在的位置判斷下一次取刀時的轉向。如圖：
ab)圖2.1
刀庫若處於a 圖中位置，則此時若取0～4號刀，刀庫應正轉，若取5～8號刀，刀庫應反轉。當刀庫處於b 圖中位置，則此時若取6～8，0號刀，刀庫應正轉，若取1～4號刀，刀庫應反轉。
圖2.3 刀庫系統原理圖
圖2.4 刀庫系統接線圖
三、實驗裝置
此次實驗，我們利用乙個模擬刀庫實驗裝置完成程式除錯，此裝置利用直流減速電機作為刀庫驅動，利用刀庫盤上打孔的方式表示刀位，光電開關取刀庫轉位訊號，數碼管顯示刀號。
四、實驗過程及時間安排
此次實驗程式較長，難度較大，建議使用分段程式設計除錯的方法，將程式分為清零，選刀位顯示，取刀線路優化，旋轉過程中的刀位顯示等多個程式段分別依次程式設計除錯。
時間安排為1周：分析課題及系統選型1天；系統原理圖及程式框圖分析及設計1天；程式設計與除錯2天；綜合除錯、結果分析撰寫實驗報告1天。
五、實驗報告
1、整理出控制程式梯形圖。
2、總結程式編寫和除錯中的經驗和體會。
注：為方便連線，統一輸入輸出分配：
輸入： 清除鍵 x00使數碼管顯示為零。
取刀按鈕 x01按鍵次數代表想要輸入的刀位號。
啟動按鈕 x02輸入刀位號後，啟動鍵使模型自動執行。
暫停鍵 x03當模型機轉動時，該鍵可使機器暫停，再次按下繼續運動。
光電開關輸入x04 每按一下表示轉過乙個刀位。
輸出： 電機正反轉 y04-正轉（黃燈） y05-反轉（綠燈）
數碼管顯示 y00-y03
（當y00-y03分別對應0000、0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001時數碼管對應顯示0-9）
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