0 引言

　　廣州數控系統配置的車床是經濟適用數控車床，應用比較廣泛，而車床刀架使用頻率較多，故障出現次數較多，對數控車床刀架PLC編程理解有必要深入了解。有助于對參數設定理解，提高對刀架運行效率和穩定運行具有重要作用。

1 換刀控制總的時序

　　控制換刀時序，進行換刀操作后，系統輸出刀架正轉信號TL+并開始檢測刀具到位信號，檢測到刀具到位信號后，關閉TL+輸出，延時數據參數NO.082設定的時間后，輸出刀架反轉信號TL-。然后檢查鎖緊信號TCP(CTCP，K0011.3設定為1)，當接收到此信號后，延時數據參數NO.085設置的時間，關閉刀架反轉信號(TL-)；若CHET(K0011.5)設為1(換刀結束檢查刀位信號)，刀架反轉時間結束后確認當前的刀位輸入信號與當前刀號是否一致，若不一致，系統將產生報警。

2 刀位信號處理

　　首先讀刀位信號，NO.084參數中設置了總刀位數，不同的刀位數對應于不同的輔助繼電器，總刀位數與輔助繼電器的對應關系，當總刀位數大于4，R0057.0為1，總刀位數等于4，R0057.1為1，當總刀位數小于4，R0057.2為1，同樣道理，當總刀位數大于6，1=10055.0為1，當總刀位數等于6，110055.1為1，當總刀位數小于4，R0057.2為1。當刀位4時，110057.1、R0057.2接通，驅動R0151.0；當4<刀位6時，R0055.1、R0055.2、R0057.0接通，驅動R0151.1；當刀位>6時，R0055.0接通，驅動R0151.2。

　　當前刀位檢測根據設定參數N011#1來選擇刀架到位信號電平。檢測到刀位信號后結果存到R0150中，110150.0～R0150.7分別對應T01-T08號刀位。一號刀位梯形圖。其它刀位數讀取可類似編寫。

　　進行刀位信號二進制轉換，通過二進制轉換指令CODB，R140存儲當前刀號信息，如圖4所示，如果當前刀位大于N0084參數設定的最大刀位數，則R0140變成0，如圖5所示。當檢查刀位信號并上傳到NC，因R0111.0觸點是常1信號，讀到刀位信號一直與R0150進行比較，比較結果存到R0809中，如果R0809.2接通，表示當前刀位大于0，即檢測到有刀位信號。如果刀位信號大于0且刀具功能選通信號F0007.3接通，則將當前刀位上傳到NC中，即將檢測到的結果R0140，且上傳給G0201，同時將當前刀位數據保存到D0300中.

　　判斷是否需要換刀，在刀具功能選通信號F0007.3接通、上次換刀已經結束，R0220.4為0，比較指令對指令刀號170026與當前刀號R0t40比較是否相等，不相等時說明要換刀，在沒有換刀報警和其它報警信號的情況下，置位R0220.0開始換刀，同時置位R0220.4，在換刀過程中不再接收換刀指令，置位換刀標志K0002.0。

3 換刀過程

　　換刀第一步，需要換刀時R0220.0已置位，這時執行比較指令，將R0140中當前讀到刀位和F0026指令刀位數進行比較。如果比較結果不相等，在沒有刀架反轉信號Y0001．7為0的情況下輸出刀架正轉信號5(0001.6為1，刀架開始正轉換刀。當檢測到刀架到位信號，即當前刀位與指令刀位相等時，停止正轉輸出，同時R0220.0復位，R0220.1置位，進入換刀下一步驟。

　　換刀第二步，當檢測到刀架刀位信號并停止輸出刀架正轉信號后，刀架還會由于慣性轉動一小段距離而離開傳感器的檢測位，因此，必須再次檢測刀位是否到位，如果沒有到位將R0220.1復位，R0220.2置位，進入換刀的下一步驟。

　　換刀第三步，刀架開始反轉鎖緊，時問由N083參數設定，刀架反轉鎖緊時間到后停止反轉，同時110220.3置位、R0220.2復位，進入換刀下一步驟。但如果反轉時間超過DT0008所設時間，TCP不為1，則產生換刀超時報警。

　　換刀第四步，根據參數N0182#2的設置，如換刀結束時需檢測刀位信號，則在確定刀架到位后將換刀標志K0002.0復位；如換刀結束時不需檢測刀位信號，則直接將K0002.0復位。刀具功能選通信號消失后，將R0220.3、R0220.4、R0244、R0241復位，為下次換刀做好準備。

4 換刀故障報警處理

　　換刀超時檢測，如果換刀裝置出現機械卡死，正轉換刀時電動機會處于堵轉狀態，電動機長時間處于堵轉狀態將會發熱燒毀，因此，需要設計一個換刀超時檢測程序。在輸出正轉信號的同時使用定時器T0024來進行定時，定時值由數據參數N0078設置，正常換刀不會超過這個時間，如果超過這個時問說明換刀部分出現了故障，R0011.0接通。

　　換刀結束信號及報警顯示。在換刀前F0007.3是不接通的，所以R0211.0換刀結束信號不會被驅動；在換刀過程中，F0007.3、K0002．0是接通的，所以110211.0也不會被驅動；在換刀結束的時候，換刀標志K0002.0復位，此時程序第一行中的R0211.0被驅動，當把所有輔助功能的結束信號發送到G0004.3。如果在換刀過程中設定的最大換刀時間已到了，換刀還沒有完成，則A0000.1被驅動，屏幕顯示換刀完成時，刀架未到位信息。如果刀具功能選通信號已經結束了而換刀標志K0002.0還未復位，說明換刀未完成，顯示換刀未完成報警。換刀完成后K0002.0未接通，驅動K0002.1用于復位圖的計數器C0025，復位換刀標志。在出現換刀未完成報警時，K0002.0還處于接通狀態，所以需要將K0002.0復位，復位成功后將會驅動K0002.1，使計數器C0025復位。按下復位按鈕后R0123.0接通，復位K0002.0。

　　報警處理。在有報警信號時調用報警處理子程序P0712，急停、復位狀態檢測。在急停或者復位狀態時驅動R0039.1。

　　報警處理。在換刀過程中一旦出現報警，則調用此程序，將刀架正轉，反轉信號復位，將換刀過程中臨時數據清除。

5 結束語

　　在編寫一個PLC程序之前，要詳細了解動作控制過程，才能設計合理的PLC程序，考慮要全面周到，防止誤操作及突發故障，采取相應防護措施，程序中各種安全保護措施要到位，一個動作沒完成，下一個動作不得執行，并且應考慮系統執行時間，做到步數少，處理時間就短，而且做到易于理解。