臺達PLC在單柱立式數控車床的應用

　　隨著機械行業的技術進步和市場的不斷發展，用戶需要更高的加工精度和工作效率，普通機床已經遠遠不能滿足用戶的要求，數控機床在市場中所占的比重越來越大，但數控系統高昂的價格是目前制約其普及的重要因素。

　　太原第一機床廠采用DELTA EH系列PLC加DVP 01PU-H單軸定位模塊，非常方便的實現了速度控制、定位控制、原點復歸、手搖輪MPG輸入等多種功能，不僅滿足數控設備的功能要求，而且響應速度快，價格合理，值得借鑒。

二、產品介紹

　　太原第一機床廠設計制造的C515單柱立式數控車床，屬于大型車床的一種。最大加工直徑2300mm、最大加工高度1000mm、最大切削量7mm、最小進給量10um。

　　驅動部分：采用1臺30KW高壓伺服控制工作平臺的旋轉，2臺1.6KW大慣量伺服控制水平（X軸）、垂直（Z軸）方向的進給。

　　傳動部分：采用減速機和滾珠絲杠加滑塊傳動，水平（X軸）方向10um/20 pulse、垂直（Z軸）方向10um/30 pulse。

　　控制要求：

　　1、通過操作按鈕實現水平（X軸）、垂直（Z軸）方向的點動（點動速度通過手調電位器控制）;

　　2、通過操作按鈕實現水平（X軸）、垂直（Z軸）方向變速移動（移動速度通過手調電位器控制），可以隨時中止，且不影響下一動作;

　　3、提供原點復歸功能。

　　4、通過手搖輪可以迅速且準確的實現水平（X軸）、垂直（Z軸）方向進給，單步最小進給10um，進給速度與手搖輪轉動速度一致;

　　5、手搖輪控制模式需提供低（x1）、中（x5）、高（x10）共3個速度，既可用于單步定位，又可用于快速移動，方便用戶操作。

　　根據用戶需求，選用采用臺達EH PLC作為主控單元。DVP 32EH00T + DVP 48HP00R + DVP 04AD-H + DVP 01PU-H + DVP 01PU-H 。 其中DVP 32EH00T主機可輸出200K開基極脈沖信號，用于控制工作平臺旋轉的30KW 380V高壓伺服;2個DVP 01PU-H單軸定位模塊分別用于控制水平（X軸）、垂直（Z軸）方向的進給;DVP 04AD-H模擬量采集模塊用于檢測2路電位器調節的電壓值作為設定的工作速度。

三、控制系統元件功能介紹

　　DELTA EH PLC，程序容量15872 steps，處理速度0.24us，輸入/輸出點數最大各256個，可擴展8個功能模塊，自帶雙通訊口（可擴COM3）采用MODBUS協議，Easy Link功能可方便實現集聯，自帶4路高速脈沖輸入（最高2路達200K），DVP20EH00T和DVP32EH00T機型支持雙路200K脈沖輸出。是一款功能強大的PLC主機。

　　DVP 04AD-H是一款4路14位模擬量采集模塊，既可以單獨使用，通過RS485通訊遠程控制，也可以作為EH PLC的功能擴展，使用FROM/TO指令控制操作，精度高，響應速度快。

　　DVP 01PU-H單軸定位模塊，是一款專門用于步進和伺服系統的速度/位置控制的功能模塊。不僅可接受LSN/LSP/DOG等開關量信號，還可接受200K的A/B相脈沖信號（差動或5-24V開基極）作為手搖輪MPG脈沖輸入，可輸出200K差動脈沖信號（支持正負脈沖、脈沖加方向、AB相信號），支持電子齒輪比。

　　運行命令（#CR31）

　　提供軟件START、軟件STOP、點動JOG及原點復歸功能的使用

　　工作模式設定（#CR32）：

　　能夠實現速度控制、定位控制、手搖輪MPG輸入等多種功能

四、程序調試過程和使用

　　該數控車床最重要的控制要求是準確的位置控制、變速度控制和快速的響應速度。使用了三個功能模塊，主要功能全部通過PLC模塊來實現，全部程序不足1000steps。

　　由于大量使用FROM/TO語句，使用時需注意以下幾點：

　　1、為了控制程序掃描時間，建議規劃使用FROM/TO語句。

　　模塊功能和狀態的初始化語句，只需開機時執行一次，建議采用M1002作為執行條件;

　　需要不斷刷新和調整的采樣或控制指令，可使用M1012上升/下降沿作為執行條件定期執行。

　　其他需條件滿足才執行的語句，建議采用TOP語句，或以相關條件的上升/下降沿作為執行條件。

　　最終的目的是減少執行次數，縮短程序掃描時間。

　　2、為避免開始運行時由于初始化內容過多而導致PLC報警，請將D1000中的WDT時間延長。

　　3、DTO語句的每批次寫入雙字節，如果結尾為Kn，則表示寫入n個雙字節數。

　　DVP 04AD-H模塊的使用：

　　DVP01PU-H模塊的使用：

　　1、設定工作模式#CR32前必須先停止輸出。

　　2、點動JOG模式，運行中無法改變速度，且不受軟件START / STOP功能制約。

　　3、變速運行模式可以在工作過程中修改速度，但運行方向需要通過設定#CR23位移量的正負或修改#CR5的旋轉方向來實現。

　　4、建議采用相對位移模式。

　　例：垂直（Z軸）手搖輪MPG輸入控制功能啟動（選用不同速比）：

五、結束語

　　DVP 01PU-H單軸定位模塊，是一款非常實用的速度/位置控制模塊。使用簡便、功能完善、響應速度快、價格合理。設備調試完成后，獲得了太原第一機床廠領導、技術研發和操作人員的一致滿意，提出要在其他設備上推廣使用，并對臺達系列產品的功能產生濃厚的興趣。

　　DELTA PLC產品擁有多種功能擴展卡和擴展模塊，提供多種便利指令，通過RS485接口能夠方便并經濟地實現多機集聯，功能強大，使用靈活。在數控設備設計和改造領域及其他定位控制領域擁有廣闊的市場。