PLC是數控加工中心正常運行的軟件核心，一個完善的PLC程序不僅能使數控加工中心正常運行，還要讓人看起（qǐ）來一（yī）目了然，既為自己調試提供方便，還能幫助維修人員查找故障（zhàng）和分析原因。
1 控（kòng）製要（yào）求
數控加工中心刀（dāo）具庫由六種刀具組成，按鈕SB1-SB6分別為六種刀具選擇按鈕；ST1～ST6為刀具到位行程開關，由霍爾元件構成（chéng）。
1.1 初始狀態時，PLC記錄當前（qián）刀號。
1.2 當按下按鈕SB1～SB6中的（de）任何一個時，PLC記錄該刀號，然後刀盤按照離請求（qiú）刀號*近的方向（xiàng）轉動。轉盤轉動到達刀具位置時，到位指（zhǐ）示燈發亮，機械手開（kāi）始換刀，且換刀指示燈閃爍。5 S後換刀結束。
1.3 換刀過程中，其它換刀請求信號均（jun1）無效。換刀完畢，記錄當前刀號，等待下（xià）一（yī）次（cì）換刀請求。
2 程序設計
2.1 數控（kòng）加工中心刀庫選（xuǎn）擇PLC控製輸入、輸出地址見表1。
2.2 數控加工中心刀庫選擇PLC控製接線圖如圖1。
圖1 PLC控製接線（xiàn）圖
2.3 根據控製要求，數控加工中心刀庫選擇（zé）PLC控製梯形圖如圖2。
圖2 PLC控製梯形圖
3 程序說明
3.1當1號刀具處在機械手的位置時（shí），霍（huò）爾元件動作，即ST1動作，梯形（xíng）圖中（zhōng）X11閉合，將K1傳人（rén）數據寄存器D0中；當2號刀具處在機械手的位置時，霍爾元件動作，即ST2動作，梯形圖中X12閉合，將K2傳人數據寄存器D0中。以此類推，記錄當前的刀具號。
3.2 當請求選（xuǎn）擇（zé）1號刀具時，按下請（qǐng）求（qiú）刀具按鈕SB1，將K1傳人數（shù）據寄存器D1中，同時使M5置位，其它請求信號無效；同理，當請（qǐng）求選擇2號（hào）刀具（jù）時，按下請求刀具按（àn）鈕SB2，將K2傳人數據寄存器D1中，同時使M5置位，其（qí）它請求信號無效。以此類推，記錄當（dāng）前請求的刀具號。
3.3 M5置位後，比（bǐ）較指令使得
3.3.1 如果數據寄存器D0>D1，則M0閉合，執行減法運（yùn）算D0-D1，運算結（jié）果（guǒ）存人D3中，然後將D3進行比較。若D3>K3，則刀具（jù）盤離請求刀號逆轉方向*近，M10閉合（hé），使得（dé）M18閉（bì）合，繼而Y2、Y3閉合，電動機帶動刀具盤逆轉；若D3=K3，則刀具盤（pán）離請求刀號（hào）順轉方向*近，M11閉合（hé），使得M19閉合，繼而Y2閉合，電動機（jī）帶（dài）動刀具盤順轉；同理，若D3<K3，則電動（dòng）機帶動刀具盤順轉。
3.3.2 如果數據寄存器DO=D1，則（zé）M1閉合，使得Y0閉合，到位指示（shì）燈亮，Y0常開觸（chù）點閉合，機械手開始換（huàn）刀，且Y1驅（qū）動換刀（dāo）指示燈閃爍。經（jīng）過5S後，T1動作，M5複位，換刀結束。
3.3.3 當D0<D1時，M2閉合，M2常（cháng）開觸點閉合。由於DO<D1，直接（jiē）相減是一個負數，結果出錯，因而將D0加上（shàng）刀具總數後減去D1，將得出的數據進行比（bǐ）較。重複以上（shàng）過程，使得D0=D1，機（jī）械手進行（háng）換刀操作。
首先簡單介紹一下刀具交換裝置的基本情況，刀庫是可正反向旋（xuán）轉的鏈式刀庫、裝（zhuāng）在刀具交換（huàn）裝置上的機械手用15個步（bù）驟（zhòu）將刀庫中的刀具交換到主軸，並將（jiāng）主（zhǔ）軸刀具還回刀庫對應的刀套中。為盡量縮短換刀時間，我們采（cǎi）用刀具預選與零件加工同時進（jìn）行（háng）的方式來壓縮換刀時間。機械手動作順序如下（xià）：
步驟 1：平移縮回，抓刀庫中預選的刀具：步（bù）驟2：拔刀伸出，拔出刀套中的（de）刀具：步驟3：平移（yí）伸出，離（lí）開刀（dāo）庫側抓刀位置：步驟4：拔刀縮回，機械手縮回：步驟 5：搖臂伸出（chū），搖臂轉向（xiàng）主軸側：步驟6：平移伸出，抓主軸刀具：步驟7：拔刀伸出，拔出主軸中的刀具：步（bù）驟8：換刀（dāo）正轉或反轉，刀具交換：步驟9：拔刀縮回，將預選刀具插入主軸：步（bù）驟10：平移縮回，機（jī）械手離開主軸：步驟11：搖（yáo）臂縮回，搖臂轉向刀庫側：步驟12：拔刀伸出，準備將主軸刀具送（sòng）回（huí）刀庫：步驟 13：平移（yí）縮回，機械手移向刀庫（kù）：步驟14：拔刀縮回，將主軸（zhóu）刀具插（chā）入刀庫：步驟15：平移伸出，離開刀庫側抓（zhuā）刀位置。
以上15個步驟可分（fèn）為如下4個階段：
第1階段：抓（zhuā）新（xīn）刀。Txx代碼控製刀庫按就近方向轉動到編程刀具所在的位置，到位且有刀庫定位I信號後啟動機械手，經過步驟1→步驟2→步驟3→步驟4，將（jiāng）編程刀具抓在手上等待換刀。
第2 階段：換刀。M06啟動換（huàn）刀固定（dìng）循環“TOOL”。“TOOL”控製各坐標（biāo）移動到換刀位置，並用M90通知PLC啟動換刀，PLC用M90信號請求NC “讀入禁止”並啟動機械手換刀（dāo）步驟5→步驟6→步驟7→步驟8→步驟（zhòu）9→步驟10→步驟11，同時用步驟5的到位信號控製刀庫轉到主軸刀號的位置。
第3階（jiē）段：還刀。步（bù）驟5啟動的刀庫旋轉停止且有刀庫定位I信號後（hòu），啟動機械手步驟12→步驟13→步驟（zhòu）14→步驟15，將主軸刀具還到刀（dāo）庫中並將記憶主軸刀號的存儲器*新。步驟11完成後，取（qǔ）消“讀入禁止”，激活刀具參數，加工程序和機械手還同時進行。
第4 階段：抓預選新刀（dāo）。在M06的下一段緊跟下道工序要用的刀具號Txx，刀庫在完成還刀動作（zuò）後可在零件加工（gōng）的同時啟動機械（xiè）手步驟1→步驟2→步驟3→步驟 4，將下道工序所用的刀具預選（xuǎn）抓到機（jī）械手上，等待M06啟動（dòng）後麵的換刀動作，這樣大大縮短了刀具交換的時間，提高了工作效率。
注（zhù）意事項：
Txx和M06不能編在（zài）同一程序段內：
在固定循環TOOL中，所有位移（yí）程（chéng）序段應加G153(段有效)取消基本偏移：
三個換刀過程：①裝刀：主軸無刀，Txx/M06直（zhí）接安裝編程刀具：②換刀：主軸有刀，交換編程（chéng）刀具和主（zhǔ）軸刀具（jù）：③還刀：主軸（zhóu）有刀，編程T0，將主軸刀具還回（huí）刀庫。
主軸準停角度利用（yòng）PLC浮點參數MD14514[0]：$MN_USER_DATA_FLOAT[0]
本編程方法的核心是將機（jī）械手動作按時（shí）序分成共15個步驟。“步驟（zhòu）”存（cún）儲在一個中間的（de）變（biàn）量中，該中間變量點占一（yī）個字節，每個“步驟”完成後將中間變量的值修改為下一個“步驟”，而整個步驟（zhòu）全部完成後將中間變（biàn）量置為零，下一個換刀指令到來後又從步驟1開始執行。這（zhè）樣不僅使PLC程序簡單、直觀，而且由於“步驟” 是唯一的，這樣就能避免信號（hào）之間的互相幹擾，編程人員再也（yě）不用絞盡（jìn）腦汁來為每（měi）一個輸出信號加各種限製條件，巧妙利（lì）用“變量”達到事（shì）半功倍的效果。加工程序和PLC程序關（guān）係見下圖（tú）。
此外，數控加工中心刀庫（kù）運轉、托盤交換等也可以用這種方法來編（biān）程。
