任務(wù)1-3 加工中心刀庫的安裝

1、任務(wù)1-3 加工中心刀庫的安裝與調(diào)試 一、任務(wù)目標(biāo)一、任務(wù)目標(biāo)操作數(shù)控系統(tǒng)西門子SINUMERIK 802D SL ，運行模式為“MDA”運行模式，輸入“T01M06”，仿真刀庫能正確將1號刀旋轉(zhuǎn)至換刀位。按照課件制作水平，參數(shù)設(shè)置準(zhǔn)確性，第二周按照課件制作水平，參數(shù)設(shè)置準(zhǔn)確性，第二周的周冠軍為的周冠軍為第第 組，組， 組員：組員：一、任務(wù)資訊一、任務(wù)資訊（一）刀庫換刀視頻（一）刀庫換刀視頻圓圓盤盤式式刀刀庫庫圓圓盤盤式式刀刀庫庫鏈鏈?zhǔn)绞降兜稁鞄於范敷殷沂绞降兜稁鞄靷銧畹稁欤ǘ敷沂降稁欤﹤銧畹稁欤ǘ敷沂降稁欤飧讱飧讚Q位電機換位電機刀庫右位傳感器刀庫右位傳感器刀庫左位傳感器刀庫左位傳感器開關(guān)型

2、霍爾傳感器開關(guān)型霍爾傳感器永久磁鐵永久磁鐵與換位電機同軸相連與換位電機同軸相連棘輪機構(gòu)棘輪機構(gòu)白色主動輪白色主動輪由電機驅(qū)動由電機驅(qū)動紅色棘輪與紅色棘輪與傘狀刀庫同傘狀刀庫同軸相連軸相連實現(xiàn)電機每轉(zhuǎn)一圈，刀庫更換一個刀位實現(xiàn)電機每轉(zhuǎn)一圈，刀庫更換一個刀位拉釘拉釘?shù)侗侗姷躲姷稓飧讱飧姿傻?、松刀、抓刀抓刀氣缸氣缸通過主軸準(zhǔn)停來保證主通過主軸準(zhǔn)停來保證主軸上的鍵正好插到刀柄軸上的鍵正好插到刀柄的槽中，從而傳遞扭矩的槽中，從而傳遞扭矩到刀具上到刀具上拉釘拉釘?shù)侗侗姷躲姷侗緦嵱?xùn)裝置只截取了其中的三個動作本實訓(xùn)裝置只截取了其中的三個動作第一步：通過電磁閥動作氣缸活塞推出第一步：通過電磁閥動作氣缸活

3、塞推出第二步：將刀庫推至右位，右位傳感器發(fā)出有效信號，第二步：將刀庫推至右位，右位傳感器發(fā)出有效信號，刀庫按照就近原則將目標(biāo)刀具旋轉(zhuǎn)至換刀位。刀庫按照就近原則將目標(biāo)刀具旋轉(zhuǎn)至換刀位。右位傳右位傳感器感器換刀位換刀位第三步：電磁閥動作，氣缸活塞縮回，左位傳感器發(fā)第三步：電磁閥動作，氣缸活塞縮回，左位傳感器發(fā)出有效信號，完成一個換刀的循環(huán)。出有效信號，完成一個換刀的循環(huán)。左位傳左位傳感器感器本仿真斗笠式刀庫有幾個本仿真斗笠式刀庫有幾個PLCPLC的輸入？幾個的輸入？幾個PLCPLC的輸?shù)妮敵?？出？（二）（二?02D SL輸入輸出的連接輸入輸出的連接PP72/48模塊模塊PROFIBUS總線總線輸

4、出端輸出端X6PROFIBUS 電纜的準(zhǔn)備電纜的準(zhǔn)備PCU 為為PROFIBUS 的主設(shè)備，每個的主設(shè)備，每個PROFIBUS 從設(shè)備（如從設(shè)備（如PP72/48）都有自己的總線地址，因而從設(shè)備在都有自己的總線地址，因而從設(shè)備在PROFIBUS 總線上的排列次總線上的排列次序是任意的。序是任意的。PROFIBUS 的連接請參照下圖。的連接請參照下圖。PROFIBUS 兩個終端兩個終端設(shè)備的終端電阻開關(guān)應(yīng)撥至設(shè)備的終端電阻開關(guān)應(yīng)撥至ON 位置：位置：總線設(shè)備（總線設(shè)備（PP72/48）在總線上的排列順序不限。但總線設(shè)備的）在總線上的排列順序不限。但總線設(shè)備的總線地址不能沖突總線地址不能沖突 即總

5、線上不允許出現(xiàn)兩個或兩個以上相同的即總線上不允許出現(xiàn)兩個或兩個以上相同的地址。地址。輸入輸出模塊輸入輸出模塊PP72/48 模塊可提供模塊可提供72 個數(shù)字輸入和個數(shù)字輸入和48 個數(shù)字輸個數(shù)字輸出。每個模塊具有三個獨立的出。每個模塊具有三個獨立的50 芯插槽，系統(tǒng)的連接每個插槽芯插槽，系統(tǒng)的連接每個插槽中包括了中包括了24 位數(shù)字量輸入和位數(shù)字量輸入和16 位數(shù)字量輸出。位數(shù)字量輸出。802D sl 系統(tǒng)最多可配置系統(tǒng)最多可配置3 塊塊PP 模塊。模塊。三、任務(wù)計劃三、任務(wù)計劃課件制作注意事項：（1）單獨一張照片展示PP72/48上的PROFIBUS總線地址設(shè)定的開關(guān)。（2）單獨一張照片展示

6、PROFIBUS總線電纜首尾總線插頭終端電阻的設(shè)定。（3）按照元器件來組織每一張幻燈片。四、任務(wù)實施四、任務(wù)實施（一）用戶宏程序的編制（一）用戶宏程序的編制文件名：Toolchange.spf，存放在CMA 機床制造商循環(huán)中。IF $P_ISTEST GOTOF _END ;在在“程序測試程序測試”狀態(tài)下，換刀循環(huán)可不執(zhí)行狀態(tài)下，換刀循環(huán)可不執(zhí)行IF $P_SEARCH0 GOTOF _END ;在在“程序搜索程序搜索”時，換刀循環(huán)可不執(zhí)行時，換刀循環(huán)可不執(zhí)行IF $P_TOOLNO=$P_TOOLP GOTOF _NO ;如果編程刀具（如果編程刀具（$P_TOOLP）等于當(dāng)）等于當(dāng)前刀具（前

7、刀具（$P_TOOLNO），無換刀動作），無換刀動作MSG(“換刀開始 原刀具號：T”$P_TOOLNO) ;彈出對話框提醒操作者，換刀彈出對話框提醒操作者，換刀開始開始G500 D0 ;取消零點偏移，取消刀具補償取消零點偏移，取消刀具補償M21 ;氣缸推出刀庫氣缸推出刀庫;PLC 將將“讀入禁止讀入禁止”(V32000006.1)置位，使該固定循環(huán)停止置位，使該固定循環(huán)停止;M功能執(zhí)行完成后，功能執(zhí)行完成后，PLC 將將“讀入禁止讀入禁止”復(fù)位，使該固定循環(huán)繼續(xù)執(zhí)行復(fù)位，使該固定循環(huán)繼續(xù)執(zhí)行G4F0.5 ;延時延時0.5秒秒G91G1Z10 ;Z軸上升，還刀完成軸上升，還刀完成F1000M2

8、3 ;刀庫旋轉(zhuǎn)尋找目標(biāo)刀位刀庫旋轉(zhuǎn)尋找目標(biāo)刀位 G91G1Z-10F1000 ;Z軸下降，取刀完成軸下降，取刀完成M22 ;氣缸帶動刀庫縮回原位氣缸帶動刀庫縮回原位M206 ;激活刀具參數(shù)激活刀具參數(shù)MSG(換刀結(jié)束 新刀具號：T$P_TOOLP) ;彈出對話框提醒操作者彈出對話框提醒操作者GOTO F _END_NO:MSG(無換刀動作原因：編程刀具號主軸刀具號) ;彈出對話框提醒操作者彈出對話框提醒操作者_(dá)END:M17將之前備份的Toolchange.spf恢復(fù)至，“CMA 機床制造商循環(huán)”文件夾中。（二）參數(shù)設(shè)置（二）參數(shù)設(shè)置任務(wù)目標(biāo)任務(wù)目標(biāo) 操作數(shù)控系統(tǒng)西門子操作數(shù)控系統(tǒng)西門子SIN

9、UMERIK 802D SL ，運行模式為，運行模式為“MDA”運行模式，輸入運行模式，輸入“M06T0 x”（ x在在1到到8之間）之間），仿真刀，仿真刀庫能正確將庫能正確將x號刀旋轉(zhuǎn)至換刀位，然后氣缸動作將刀庫縮回，完號刀旋轉(zhuǎn)至換刀位，然后氣缸動作將刀庫縮回，完成整個換刀循環(huán)。成整個換刀循環(huán)。 子程序結(jié)構(gòu)分析M07M08 冷卻開M09 冷卻關(guān)即為編制的用戶宏程序：Toolchange.spf14510 1=2 14510 3=15 與之前的文件名對應(yīng)，該參數(shù)設(shè)為與之前的文件名對應(yīng)，該參數(shù)設(shè)為“Toolchange”完成參數(shù)設(shè)置完成參數(shù)設(shè)置（三）（三）PLC程序編制程序編制第一步：通過電磁閥

10、動作氣缸活塞推出（第一步：通過電磁閥動作氣缸活塞推出（M21）第二步：將刀庫推至右位，右位傳感器發(fā)出有效信號，刀庫第二步：將刀庫推至右位，右位傳感器發(fā)出有效信號，刀庫按照就近原則將目標(biāo)刀具旋轉(zhuǎn)至換刀位。按照就近原則將目標(biāo)刀具旋轉(zhuǎn)至換刀位。 （M23）右位傳右位傳感器感器換刀位換刀位第三步：電磁閥動作，氣缸活塞縮回，左位傳感器發(fā)第三步：電磁閥動作，氣缸活塞縮回，左位傳感器發(fā)出有效信號，完成一個換刀的循環(huán)。出有效信號，完成一個換刀的循環(huán)。 （M22）左位傳左位傳感器感器今天的目標(biāo)今天的目標(biāo) （1）操作數(shù)控系統(tǒng)西門子操作數(shù)控系統(tǒng)西門子SINUMERIK 802D SL ，運行模式為，運行模式為“MD

11、A”運行模式，輸入運行模式，輸入“M21” ，仿真刀庫被氣缸推至右位，完成換，仿真刀庫被氣缸推至右位，完成換刀循環(huán)的第一個步驟。刀循環(huán)的第一個步驟。 （2）制作課件，說明與制作課件，說明與“M21”相關(guān)的相關(guān)的PLC程序每個網(wǎng)絡(luò)、每個變量的含義。程序每個網(wǎng)絡(luò)、每個變量的含義。把明白把明白的不明白的都亮出來，共同討論。的不明白的都亮出來，共同討論。任務(wù)目標(biāo)任務(wù)目標(biāo)（1）操作數(shù)控系統(tǒng)西門子）操作數(shù)控系統(tǒng)西門子SINUMERIK 802D SL ，運行模式為，運行模式為“MDA”運行模式，輸入運行模式，輸入“M06T0 x”（ x在在1到到8之間）之間），仿真刀，仿真刀庫能正確將庫能正確將x號刀旋轉(zhuǎn)

12、至換刀位，然后氣缸動作將刀庫縮回，完號刀旋轉(zhuǎn)至換刀位，然后氣缸動作將刀庫縮回，完成整個換刀循環(huán)。成整個換刀循環(huán)。（2）PLC刀庫控制程序中凡是與本實訓(xùn)臺仿真斗笠式刀庫無關(guān)刀庫控制程序中凡是與本實訓(xùn)臺仿真斗笠式刀庫無關(guān)的控制網(wǎng)絡(luò)，全部刪除，得到最簡單的一個的控制網(wǎng)絡(luò)，全部刪除，得到最簡單的一個PLC程序，提高運行程序，提高運行效率。效率。（3）制作課件，展示你的成果，說明你所）制作課件，展示你的成果，說明你所“瘦身瘦身”后后PLC程序程序每個網(wǎng)絡(luò)的含義。每個網(wǎng)絡(luò)的含義。先不講先不講準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作 （1）每人發(fā)一份每人發(fā)一份 802D SL 簡明安裝調(diào)試手冊簡明安裝調(diào)試手冊 （2）具體的）具體的

13、PLC NCK、 NCK PLC的變量含義可以的變量含義可以查閱；查閱； （3）PLC程序中的某些功能與本實訓(xùn)臺無關(guān)，硬件程序中的某些功能與本實訓(xùn)臺無關(guān)，硬件根本沒有接線，同學(xué)們在閱讀時請注意。根本沒有接線，同學(xué)們在閱讀時請注意。 （4）同學(xué)們在完成任務(wù)，最好將動作分解完成。）同學(xué)們在完成任務(wù)，最好將動作分解完成。主程序主程序刀庫控制的刀庫控制的四個子程序四個子程序你能完成嗎？老師拭目以待你能完成嗎？老師拭目以待？PLC程序閱讀要點：程序閱讀要點：（1）從戰(zhàn)略高度出發(fā)，不要拘泥于一城一池的得失；）從戰(zhàn)略高度出發(fā)，不要拘泥于一城一池的得失；（2） PLC NCK、 NCK PLC的變量（的變量（

14、V變量）含義，請查閱變量）含義，請查閱手冊，請注意：即使是手冊，請注意：即使是V變量，其中也有一部分，是交給用戶去變量，其中也有一部分，是交給用戶去自由分配使用的，稱為自由分配使用的，稱為“用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)”。（3）先展示）先展示M21的功能，逐步完成。最難的是的功能，逐步完成。最難的是M23。（4）制作課件，說明每個網(wǎng)絡(luò)、每個變量的含義。明白的、）制作課件，說明每個網(wǎng)絡(luò)、每個變量的含義。明白的、不明白的全部亮出來，共同討論；不明白的全部亮出來，共同討論；VBxxxxxxxB B：字節(jié)：字節(jié)WW：雙字：雙字V V后面什么也沒跟，表示后面什么也沒跟，表示“位位”例如：例如： VW14000052

15、 VW14000052表示兩個字節(jié)長度的存儲單元，表示兩個字節(jié)長度的存儲單元，用該存儲單元的首字節(jié)地址用該存儲單元的首字節(jié)地址1400005214000052表示。表示。VW14000052VW14000052包括包括VB14000052VB14000052和和VB14000053VB14000053兩兩個字節(jié)。個字節(jié)。VW14000052VW14000052，若該，若該WORDWORD型變量存儲的值未超過型變量存儲的值未超過255255，則，則V VWW14000052=V14000052=VB B1400005214000052，同理，同理V VWW14000054=V14000054=V

16、B B1400005414000054即使機床斷電，該存儲區(qū)域存儲的數(shù)即使機床斷電，該存儲區(qū)域存儲的數(shù)據(jù)也不會丟失（高能電容供電）據(jù)也不會丟失（高能電容供電） 此處加入斷電延時環(huán)節(jié)，是因為如果無此環(huán)節(jié)，此處加入斷電延時環(huán)節(jié)，是因為如果無此環(huán)節(jié)，會出現(xiàn)會出現(xiàn)Q0.6Q0.6得電換刀旋轉(zhuǎn)時，當(dāng)換位電機停了，但目得電換刀旋轉(zhuǎn)時，當(dāng)換位電機停了，但目標(biāo)刀位還不正好在換刀位上，與換刀位錯開了一個角標(biāo)刀位還不正好在換刀位上，與換刀位錯開了一個角度（這應(yīng)該跟計數(shù)傳感器與換刀位的相對位置有關(guān)）。度（這應(yīng)該跟計數(shù)傳感器與換刀位的相對位置有關(guān)）。所以通過斷電延時，來繼續(xù)旋轉(zhuǎn)一個角度，使得目標(biāo)所以通過斷電延時，來繼

17、續(xù)旋轉(zhuǎn)一個角度，使得目標(biāo)刀位正好在換刀位上。刀位正好在換刀位上。換刀位換刀位實際位置實際位置偏差角度偏差角度今天的目標(biāo)今天的目標(biāo) 制作課件，說明與制作課件，說明與“M23”相關(guān)的相關(guān)的PLC程程序每個網(wǎng)絡(luò)、每個變量的含義。序每個網(wǎng)絡(luò)、每個變量的含義。把明白的不把明白的不明白的都亮出來，共同討論。明白的都亮出來，共同討論。（四）（四）PLC程序調(diào)試程序調(diào)試 操作數(shù)控系統(tǒng)西門子操作數(shù)控系統(tǒng)西門子SINUMERIK 802D SL ，運行模式為，運行模式為“MDA”運行模式，輸入運行模式，輸入“M06T0 x”（ x在在1到到8之間）之間），仿真刀，仿真刀庫能正確將庫能正確將x號刀旋轉(zhuǎn)至換刀位，然后

18、氣缸動作將刀庫縮回，完號刀旋轉(zhuǎn)至換刀位，然后氣缸動作將刀庫縮回，完成整個換刀循環(huán)。成整個換刀循環(huán)。 機床長時間不通電，機床長時間不通電，VB14000052VB14000052和和VB14000054VB14000054里面的值可能已丟失，若丟失則里面的值可能已丟失，若丟失則VB14000052=0 VB14000052=0 和和VB14000054=0VB14000054=0，在第一次運行時，在第一次運行時M06T0M06T0 x x時，要保證時，要保證x x在在0 0到到4 4之間，否則程序?qū)乐g，否則程序?qū)肋h(yuǎn)找不到目標(biāo)刀具。第一次過后，以后輸入遠(yuǎn)找不到目標(biāo)刀具。第一次過后，以后輸

19、入M06T0M06T0 x x，x x可以在可以在1 1到到8 8之間，正常換刀。之間，正常換刀。刀庫最右刀庫最右側(cè)為換刀側(cè)為換刀位位1、必須將目標(biāo)刀具換至換刀位、必須將目標(biāo)刀具換至換刀位刀庫上的刀庫上的刀套號刀套號刀庫最右刀庫最右側(cè)為換刀側(cè)為換刀位位2、必須是就近原則、必須是就近原則任務(wù)目標(biāo)任務(wù)目標(biāo)（1）操作數(shù)控系統(tǒng)西門子）操作數(shù)控系統(tǒng)西門子SINUMERIK 802D SL ，運行模式為，運行模式為“MDA”運行模式，輸入運行模式，輸入“M06T0 x”（ x在在1到到8之間）之間），能夠完，能夠完成成“換刀換刀”的循環(huán)。的循環(huán)。動作分解：動作分解： Z軸上升至換刀準(zhǔn)備位置（軸上升至換刀準(zhǔn)

20、備位置（Z10） Z軸至換刀位置軸至換刀位置（Z-10）仿真刀庫被推至右位仿真刀庫被推至右位松刀松刀 Z軸上升至換刀準(zhǔn)備位軸上升至換刀準(zhǔn)備位置（置（Z10） 仿真刀庫將仿真刀庫將x號刀旋轉(zhuǎn)至換刀位號刀旋轉(zhuǎn)至換刀位 Z軸下降至換刀位軸下降至換刀位置（置（Z-10） 緊刀緊刀氣缸動作將刀庫縮回氣缸動作將刀庫縮回整個換刀循環(huán)完成。整個換刀循環(huán)完成。（五）（五）PLC程序調(diào)試任務(wù)程序調(diào)試任務(wù)2IF $P_ISTEST GOTOF _END ;在在“程序測試程序測試”狀態(tài)下，換刀循環(huán)可不執(zhí)行狀態(tài)下，換刀循環(huán)可不執(zhí)行IF $P_SEARCH0 GOTOF _END ;在在“程序搜索程序搜索”時，換刀循環(huán)可

21、不執(zhí)行時，換刀循環(huán)可不執(zhí)行IF $P_TOOLNO=$P_TOOLP GOTOF _NO ;如果編程刀具（如果編程刀具（$P_TOOLP）等于當(dāng)）等于當(dāng)前刀具（前刀具（$P_TOOLNO），無換刀動作），無換刀動作MSG(“換刀開始 原刀具號：T”$P_TOOLNO) ;彈出對話框提醒操作者，換刀彈出對話框提醒操作者，換刀開始開始G500 D0 ;取消零點偏移，取消刀具補償取消零點偏移，取消刀具補償M21 ;氣缸推出刀庫氣缸推出刀庫;PLC 將將“讀入禁止讀入禁止”(V32000006.1)置位，使該固定循環(huán)停止置位，使該固定循環(huán)停止;M功能執(zhí)行完成后，功能執(zhí)行完成后，PLC 將將“讀入禁止讀

22、入禁止”復(fù)位，使該固定循環(huán)繼續(xù)執(zhí)行復(fù)位，使該固定循環(huán)繼續(xù)執(zhí)行G4F0.5 ;延時延時0.5秒秒G91G1Z10 ;Z軸上升，還刀完成軸上升，還刀完成F1000M23 ;刀庫旋轉(zhuǎn)尋找目標(biāo)刀位刀庫旋轉(zhuǎn)尋找目標(biāo)刀位 G91G1Z-10F1000 ;Z軸下降，取刀完成軸下降，取刀完成M22 ;氣缸帶動刀庫縮回原位氣缸帶動刀庫縮回原位M206 ;激活刀具參數(shù)激活刀具參數(shù)MSG(換刀結(jié)束 新刀具號：T$P_TOOLP) ;彈出對話框提醒操作者彈出對話框提醒操作者GOTO F _END_NO:MSG(無換刀動作原因：編程刀具號主軸刀具號) ;彈出對話框提醒操作者彈出對話框提醒操作者_(dá)END:M17換刀換刀（坐標(biāo)（坐標(biāo)Z10的位置）的位置）換刀換刀（坐標(biāo)（坐標(biāo)Z-10的位置）的位置）換刀換刀換刀換刀可以選一個可以選一個M功能，作為松刀功能，作為松刀功能，例如功能，例如M53。真實機床有。真實機床有一個監(jiān)控是否松到位的行程開一個監(jiān)控是否松到位的行程開關(guān)，本任務(wù)忽略此功能。關(guān)，本任務(wù)忽略此功能。松或緊刀到位監(jiān)松或緊刀到位監(jiān)控行程開關(guān)控行程開關(guān)換刀換刀（坐標(biāo)（坐標(biāo)Z10的位置）的位置）原主軸中被換下來的刀具原主軸中被換下來的刀具開始將目標(biāo)刀具按就