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加工中心刀库任意选刀方式的PLC控制
要通过对利用数控系统的特殊功能和PLC的间接寻址指令控制加工中心刀库任意选刀方式的研究,认为该方式不仅能有效地缩短了选刀时间,而且结构简单,控制方便。摘
关键词任意选刀;自动换刀;PLC;间接寻址
1加工中心的自动换刀系统其换刀过程分可为两个步骤
加工中心的自动换刀系统其换刀过程分可为两个步骤:首先数控系统接收到TXX后自动选刀,然后执行M06代码,通过机械手完成***的自动交换。一般由机械手实施的***自动交换动作的控制方法基本大同小异,但选刀方式的好坏直接影响整个换刀系统的效率。本文着重讨论在数控系统上如何利用其特殊功能和PLC的间接寻址指令自动控制刀库任意选刀。
2刀库任意选刀自动控制
任意选刀方式利用软件选刀,代替了传统的编码环和识刀器,主轴上的新刀号和还回刀库中的***号均在PLC内部的存储单元,不论***放在哪个位置,都能跟踪记忆。这种***选择方式需要始终将***号(任意存放)和刀库中的刀座号(机械对应)对应地记忆在PLC 中。也即在PLC 中开辟一个数据存储区,始终存储当前实际刀库的映像。这可以利用PLC中的数据块来完成。因为在PLC中DB块的内容是永远保持的,即使系统断电后数据也不会丢失。这样,一方面,***用完后可送回到刀库中的任意空余的刀座上,节省了刀库转动的时间,刀柄也可采用国际通用形式,***本身不必设置编码元件,结构简单,控制方便,通用性好。另一方面,选刀控制转化为刀座控制,PLC在接受到NC系统发出的***选择指令TXX 后,利用间接寻址指令快速搜索刀库映像数据块,找到***对应的刀座号。试想一下,***在刀库映像数据块是任意存放的,但刀座号始终是与机械对应的。如果设计时将刀库轴设置为PLC控制的分度旋转轴,这样当刀库轴由PLC 接管后,可以方便地利用数控系统统PLC分度轴定位标准功能块FC16 完成刀库最短路径定位,而不必在PLC 中做相当繁琐的方向判断和最短路径计算,从而极大地方便了PLC刀库轴定位控制编程。
3PLC间接寻址介绍
绝大多数的PLC都具有间接寻址功能。所间接寻址就是间接的给出指令的确切操作数。比如:A Q[MD0],A T[DBW4]。程序语句中用方刮号[ ]标明的内容,间接的指明了指令要进行的位址,这两个语句中的MD0和DBW4称为指针Pointer,它指向它们其中包含的数值,才是指令真正要执行的地址区域的确切位置。所以,如果要寻址那些只有在程序运行时才确定其地址的地址标识符就要使用间接寻址了。在选刀过程中需要根据当前NC 给出TXX 代码与刀库映像数据块中的各个刀座号对应的***号进行不停的比较,找到了则返回此刀号对应的刀座号送给FC16处理,也即在PLC程序中需要进行反复扫描(循环编程),必然是要使每次扫描所用到的地址被赋予不同的地址数值。这时采用间接寻址指令可极大地缩短PLC程序的执行时间,提高代码的执行效率,从而选刀所花时间大为缩减。下面简单介绍S7-300中间接寻址指令中的存储器间接寻址。
存储器间接寻址的地址给定格式是:地址标识符+ 指针。指针所指示存储单元中所包含的数值,就是地址的确切数值单元。存储器间接寻址具有两个指针格式:单字和双字。
单字指针是一个16bit的结构,从0-15bit,指示一个从0-