参考答案：

（1）接触式：刀柄上装有两种直径不同的编码环，刀具识别装置伸出与继电器相连的触针，触针与大环接触，继电器通电，为“1”，与小环不接触，为“0”，由此可读出刀具号码。

（2）非接触式：①磁性识别法：编码环由导磁材料（“1”）和非导磁材料制成（“0”），可以根据二次线圈感应的电压强弱，识别刀具号码。②光电识别法：在刀具的某个磨光部位按二进制规律涂黑（“0”）或不涂黑（“1”），光导纤维可以读取刀具号码。

（3）利用PLC实现随机换刀：主轴上的新刀号和刀库上的刀具号，储存在PLC内部记忆单元中，始终与刀具在刀库中的实际位置相对应，对刀具的识别实质上为对刀库位置的识别。