1 引言

　　隨著機械行業(yè)的技術進步和市場的不斷發(fā)展督注，市場需要更高的加工精度和工作效率姆巨，普通機床已經(jīng)遠遠不能滿足用戶的要求翠蓄，數(shù)控機床在市場中所占的比重越來越大丛幌。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單軸定位模塊抢纹，非常方便的實現(xiàn)了速度控制懒碍、定位控制葱妒、原點復歸、手搖輪MPG輸入等多種功能缝驳，不僅滿足數(shù)控設備的功能要求连锯，而且響應速度快，價格合理用狱，值得借鑒运怖。

    2 項目簡介

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

   2.1 主輔傳動

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

  （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刀森、垂直（Z軸）方向10um/30 pulse踱启。

  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）研底。

   圖1單柱立車結構

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

  （3）原點復歸功能。

  （4）手搖輪可以迅速且準確的實現(xiàn)水平（X軸）峡逆、垂直（Z軸）方向進給勃拢，單步最小進給10um，進給速度與手搖輪轉動速度一致念弧。

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

    3 臺達數(shù)控解決方案

    3.1 配置設計

　　根據(jù)系統(tǒng)分析鸿挠，選用臺達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＋I24DO） + 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）姻蚓。 其中DVP 32EH00T主機可輸出200K開基極脈沖信號宋梧，用于控制工作平臺旋轉的30KW 380V高壓伺服匣沼；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）方向的進給捂龄；DVP 04AD-H模擬量采集模塊用于檢測2路電位器調(diào)節(jié)的電壓值作為設定的工作速度释涛。

    3.2 主機簡介

　　DELTA EH PLC，程序容量15872 steps跺讯，處理速度0.24us枢贿，輸入/輸出點數(shù)最大各256個殉农，可擴展8個功能模塊刀脏，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)超凳，自帶4路高速脈沖輸入（最高2路達200K）愈污，DVP20EH00T和DVP32EH00T機型支持雙路200K脈沖輸出。是一款功能強大的PLC主機轮傍。系統(tǒng)變量定義如表1所示暂雹。

    表1系統(tǒng)變量定義

    3.3 模擬量采集模塊簡介

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

    3.4 伺服定位模塊簡介

　　DVP 01PU-H單軸定位模塊姨莽，是一款非常實用的速度/位置控制模塊厉源，專門用于步進和伺服系統(tǒng)的速度/位置控制的功能。DVP 01PU-H單軸定位模塊使用簡便仲侈、功能完善豆蝠、響應速度快、價格合理秆惑。不僅可接受LSN/LSP/DOG等開關量信號赛羡，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（支持正負脈沖哗蛋、脈沖加方向词祝、AB相信號），支持電子齒輪比赁严。運行命令（#CR31）提供軟件START扰柠、軟件STOP、點動JOG及原點復歸功能的使用疼约。工作模式設定能夠實現(xiàn)速度控制卤档、定位控制蝙泼、手搖輪MPG輸入等多種功能。

     4 軟件開發(fā)

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

     4.1 開發(fā)要點

　　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稳诚，建議規(guī)劃使用FROM/TO語句哗脖。
 
     模塊功能和狀態(tài)的初始化語句，只需開機時執(zhí)行一次扳还，建議采用M1002作為執(zhí)行條件才避；需要不斷刷新和調(diào)整的采樣或控制指令，可使用M1012上升/下降沿作為執(zhí)行條件定期執(zhí)行掰废。

     其他需條件滿足才執(zhí)行的語句棕优，建議采用TOP語句，或以相關條件的上升/下降沿作為執(zhí)行條件敢添。最終的目的是減少執(zhí)行次數(shù)佣虑，縮短程序掃描時間。

    （2）為避免開始運行時由于初始化內(nèi)容過多而導致PLC報警季训，請將D1000中的WDT時間延長弧定。
   
    （3）DTO語句的每批次寫入雙字節(jié)，如果結尾為Kn热轨，則表示寫入n個雙字節(jié)數(shù)游鹿。

     4.2 模入模塊編程

     DVP 04AD-H是一款4路14位模擬量采集模塊。各路數(shù)據(jù)采集程序：

    4.3 單軸定位模塊編程

    DVP01PU-H模塊使用注意：

    （1）設定工作模式#CR32前必須先停止輸出梨耽。

    （2）點動JOG模式义誓，運行中無法改變速度，且不受軟件START / STOP功能制約统岭。

    （3）變速運行模式可以在工作過程中修改速度蟋定，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(xiàn)。

    （4）建議采用相對位移模式草添。

     編程案例：垂直（Z軸）手搖輪MPG輸入控制功能啟動（選用不同速比）：

    5 結束語

　　設備調(diào)試完成后驶兜，獲得了企業(yè)領導與技術研發(fā)以及操作人員的滿意，提出要在其他設備上推廣使用远寸，并對臺達系列產(chǎn)品的功能產(chǎn)生濃厚的興趣抄淑。DELTA PLC產(chǎn)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(jīng)濟地實現(xiàn)多機集聯(lián)肆资，功能強大矗愧，使用靈活。在數(shù)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郑原。

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