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中達電通股份有限公司 朱小建
摘 要：主要討論臺達28SV11T型PLC在鉆孔中心機中的應用。工藝主要分為中心站流程、深孔鉆流程、鉸/鏜刀加工流程以及自動換刀流程等。
關鍵詞：28SV PLC VFD-V變頻器 PG05 定位功能
1 引言
近年臺達推出多款PLC及通訊模塊，其中28SV型晶體管輸出PLC以其強大的脈沖采集、脈沖輸出功能，以及對豐富的位置控制指令的支持受到極大的關注，表現出了廣闊的應用前景。
28SV11T主機在鉆孔中心機上的應用，使用到內建的四路200K高速脈沖輸出控制3臺V系列變頻器（通過擴展PG卡）的速度以及一臺三菱伺服的定位，使其在不同的工序中方便的切換不同的加工速度，保證在不同的加工工序中，如鉆孔、鏜孔中的加工精度。
2 鉆孔加工中心工藝流程
自動加工流程
自動加工流程又分為三個工藝流程，分別為中心鉆加工流程、深孔鉆加工流程以及鉸刀&鏜刀加工流程，具體如下：
（1）中心鉆加工流程
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啟動信號 |
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Y20=OUT Y30=OUT Y40=OUT
X63=1 X64=0 中心鉆 |
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伺服往工件方向快速移動，到設定工件坐標零點(中心鉆)
Y0 Y1 |
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伺服進給速度,深度 加工(用戶可調整)
主軸轉速中心鉆 Y60=1
切削液 Y55=1 |
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進給動作完成，退到工件坐標零點，①②③油壓回轉盤執行回轉動作流程 |
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回轉動作完成 伺服進給速度,深度 加工 |
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進給動作完成，退到工件坐標零點，①②③油壓回轉盤執行回轉動作流程 |
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回轉動作完成 伺服進給速度,深度 加工 |
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執行自動模式下換刀流程 |
（2）深孔鉆加工流程
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啟動信號 |
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Y20=OUT Y30=OUT Y40=OUT
X63=0 X64=1 深孔鉆 |
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伺服往工件方向快速移動，到設定工件坐標零點(深孔鉆) Y0 Y1 |
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伺服進給速度,深度 啄式鉆孔加工
(用戶可調整)
主軸轉速深孔鉆 Y61=1
切削液 Y55=1
鉆把手孔動力頭動作 |
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進給動作完成，退到工件坐標零點，①②③油壓回轉盤執行回轉動作流程 |
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回轉動作完成 伺服進給速度,深度 啄式鉆孔加工
鉆把手孔動力頭動作 |
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進給動作完成，退到工件坐標零點，①②③油壓回轉盤執行回轉動作流程 |
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回轉動作完成 伺服進給速度,深度 啄式鉆孔加工
鉆把手孔動力頭動作 |
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執行自動模式下換刀流程 |
(3)鉸刀&鏜刀加工流程
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啟動信號 |
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Y20=OUT Y30=OUT Y40=OUT
X63=1 X64=1 鉸刀&鏜刀 |
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伺服往工件方向快速移動，到設定工件坐標零點(鉸刀&鏜刀) |
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伺服進給速度,深度 加工
(用戶可調整)
主軸轉速鉸刀&鏜刀 Y62=1
切削液 Y55=1 |
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進給動作完成，退到工件坐標零點，①②③油壓回轉盤執行回轉動作流程 |
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回轉動作完成 伺服進給速度,深度 加工 |
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進給動作完成，退到工件坐標零點，①②③油壓回轉盤執行回轉動作流程 |
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回轉動作完成 伺服進給速度,深度 加工 |
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執行自動模式下換刀流程 |
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加工完成 |
2.2 換刀流程
換刀流程分為自動模式下換刀流程以及手動模式下換刀流程兩種。
(1)自動模式下換刀流程
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伺服執行回原點動作 （如在原點則跳過）X15 原點回復標志 |
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中途換刀緩沖點X16 ON 則停止回原點動作 轉為慢速下至換刀點X17 ON |
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中途沒有檢測到換刀緩沖點則回原點后 轉快速下，檢測到
換刀緩沖點X16 ON 轉為慢速下至換刀點X17 ON |
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變頻器執行主軸定角度動作 定角度標志X51 |
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刀庫前進 X57 ON |
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主軸上方打刀缸松刀動作 X20 X30 X40 ON |
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伺服執行回原點動作 X15 |
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刀庫旋轉一工位 執行完成 X52 X55 ON |
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刀庫旋轉完成，確認定角度正常，打刀缸松刀狀態正常
X20 X30 X40 仍為ON |
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伺服快速下，檢測到換刀緩沖點 X16 ON 轉為慢速下至換刀點 X17 ON |
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打刀缸返回 X50 ON |
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刀庫回退 X57 ON |
(2)手動模式下換刀流程
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原點：刀庫前進、刀庫后退、刀庫旋轉、刀庫定位
硬按鍵X21 X31 X41單個打刀缸松刀動作、主軸定角度 X15 回原點標志 |
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換刀點及主軸定角度完成：刀庫前進、刀庫后退，X17 ON 定角度標志 |
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換刀點及主軸定角度完成及刀庫前進到位：交替式軟按鍵（人機界面上）所有打刀缸松刀動作（交替式），X17 ON 定角度標志 X57 ON |
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換刀點及主軸定角度完成及刀庫前進到位及松刀狀態正常：伺服可執行慢速上下 |
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任意點（刀庫后退原位）：硬按鍵單個打刀缸松刀動作
伺服可執行給定速度上下 |
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雙手操作可執行 自動模式下換刀流程 |
3 變頻調速及定位控制
變頻調速
使用臺達V系列變頻器，選配PG05編碼器卡，通過PLC主機發送脈沖的頻率來控制變頻器的轉速。設置參數時需要設置變頻器頻率指令來源為脈沖輸入。這里，需要將變頻器【00-20】參數設為4或者6，本應用中，變頻器轉向不需要改變，因而設定為4。其他必要的參數，不是本文檔說明的重點，在這里不作詳述。
3.2定位功能
在換刀流程中，換刀前需要先將刀具轉到一個合適的角度，以便于刀庫準確的抓取。換刀流程的位置參數來源于編碼器PG，編碼器定位控制原理如圖1所示，主要參數如表1所示。 
圖1 編碼器定位控制原理
表1 編碼器PG參數
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10-00 |
PG點數 |
1024 |
編碼器一轉之脈沖量(很重要) |
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10-01 |
PG輸入設定 |
0 |
本控制器為AB相4倍頻且A超前B
A、B edge trigger（*4） |
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10-02 |
PG回授錯誤訊號處理 |
1 |
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10-05 |
PG轉差范圍 |
20% |
設小易跳PG Error |
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10-06 |
PG失速位準 |
115% |
設小易跳PG Error |
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10-09 |
PG位置控制點數 |
1000 |
以1024*4=4096點一圈 , 看要定哪里 |
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10-10 |
PG位置到達范圍 |
5 |
5個點數內才會發定位完成 |
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10-12 |
Clock方向 |
4 |
脈沖+方向 |
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05-21 |
ASR P增益1自動速度調整(SR)增益(P)1 |
設定范圍
0～500%
65 |
此參數是設定主軸7HZ以下及HOLDDING之速度增益(低速的P Gain) |
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05-22 |
ASR I積分時間1積分( I )時間1 |
設定范圍
0～10s
0.01 |
此參數是設定主軸7HZ以下及HOLDDING之速度增益(低速的I Gain) |
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10-16 |
位置控制第一段減速頻率 |
3 |
搜尋定位點速度 |
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10-17 |
自定位點位置控制切入第二頻率COUNTER數 |
300 |
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10-18 |
位置控制第二段減速頻率 |
1 |
搜尋定位點速度 |
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10-19 |
據定位點前零速counter數 |
20 |
此參數是設定主軸7HZ以上及高速時之位置增益(高速的P Gain) |
4 結束語
隨著臺達28SV型PLC各種功能擴展模塊的推出，其在網絡連接、現場總線方面的應用都有了更好的表現，連同定位功能，所有這些優異性能都預示其廣闊的應用前景。
參考文獻（略）
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