臺達(dá)PLC在單柱立式數(shù)控車床的應(yīng)用

　　通過大型立式車床項目描述機床數(shù)控化的問題，提出臺達(dá)PLC解決方案。對于臺達(dá)EH 系列高性能PLC單軸伺服定位擴展模塊DVP 01PU-H給出較詳細(xì)討論和應(yīng)用編程案例。

1 引言

　　隨著機械行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和市場的不斷發(fā)展，市場需要更高的加工精度和工作效率，普通機床已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足用戶的要求，數(shù)控機床在市場中所占的比重越來越大。價格合理的數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床市場競爭力的重要因素，太原第一機床廠C515立式車床采用DELTA EH系列PLC加DVP 01PU-H單軸定位模塊，非常方便的實現(xiàn)了速度控制、定位控制、原點復(fù)歸、手搖輪MPG輸入等多種功能，不僅滿足數(shù)控設(shè)備的功能要求，而且響應(yīng)速度快，價格合理，值得借鑒。

2 項目簡介

　　太原第一機床廠設(shè)計制造的C515單柱立式數(shù)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(jìn)給量10um。

2.1 主輔傳動

（1）驅(qū)動部分采用1臺30KW高壓伺服系統(tǒng)控制工作平臺的旋轉(zhuǎn)，2臺1.6KW大慣量伺服系統(tǒng)控制水平（X軸）、垂直（Z軸）方向的進(jìn)給。

（2）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。

2.3 控制要求

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

圖1單柱立車結(jié)構(gòu)

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

（3）原點復(fù)歸功能。

（4）手搖輪可以迅速且準(zhǔn)確的實現(xiàn)水平（X軸）、垂直（Z軸）方向進(jìn)給，單步最小進(jìn)給10um，進(jìn)給速度與手搖輪轉(zhuǎn)動速度一致。

（5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。

3 臺達(dá)數(shù)控解決方案

3.1 配置設(shè)計

　　根據(jù)系統(tǒng)分析，選用臺達(dá)EH 系列高性能PLC作為主控單元。DVP 32EH00T（32點200Khz高速輸出型主機） + DVP 48HP00R（48點繼電器擴充24D＋I(xiàn)24DO） + DVP 04AD-H（4點AI擴充） + DVP 01PU-H（單軸定位擴充） + DVP 01PU-H（單軸定位擴充）。 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(zhuǎn)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(jìn)給；DVP 04AD-H模擬量采集模塊用于檢測2路電位器調(diào)節(jié)的電壓值作為設(shè)定的工作速度。

3.2 主機簡介

　　DELTA EH PLC，程序容量15872 steps，處理速度0.24us，輸入/輸出點數(shù)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(xié)議，Easy Link功能可方便實現(xiàn)集聯(lián)，自帶4路高速脈沖輸入（最高2路達(dá)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。系統(tǒng)變量定義如表1所示。

表1系統(tǒng)變量定義