摘要： 本文主要介紹了台達自動化產品在雙柱式立式車床電氣自動控製係統中的完美整合應用。著重介紹了台達DVP-20PM係列運動控製器卓越的運動控製性能和良好的性價比，同時也說明台達自動化產品理應成為眾多機床行業OEM客戶係統集成應用的首選品牌。
Abstract: This paper describes the stage of automation products in double-column vertical lathe electrical automatic control system in a perfect integration of applications. Highlights Delta DVP20PM servo motion controller performance excellence and good value for money. Delta also shows the machine tool industry automation products should become the brand of choice for automation.
關鍵詞： 運動控製器 立式車床 電氣
Key Words ：Servo Motion Controller Vertical Lathe Electric
1. 前言
lishichechuang，gumingsiyi，jiushizhuzhoushuzhibuzhi，gongzuotaizaishuipingmianneixuanzhuan，daojiazuochuizhihuoxiexiangjingeidechechuang，shuyuqiexuejiagonggongyishebeizhongdejinshuqiexuejichuang。
立式車床一般可分為單柱式和雙柱式。小型立式車床一般做成單柱式，大型立式車床做成雙柱式。立式車床結構的主要特點是：主zhu軸zhou處chu於yu垂chui直zhi位wei置zhi，工gong作zuo台tai在zai水shui平ping麵mian內nei，工gong件jian的de安an裝zhuang調tiao整zheng比bi較jiao方fang便bian。工gong作zuo台tai由you導dao軌gui支zhi撐cheng，剛gang性xing好hao，切qie削xue平ping穩wen。有you幾ji個ge刀dao架jia，並bing能neng快kuai速su換huan刀dao，立li式shi車che床chuang的de加jia工gong精jing度du可ke達da到daoIT9-IT8，表麵粗糙度Ra可達3.2-1.6um。
2. 方案
立式車床屬於大型機械設備，用於加工徑向尺寸大而軸向尺寸相對較小，形狀複雜的大型和重型工件。如各種盤、輪和套類工件的圓柱麵、端麵、圓錐麵、圓柱孔、圓錐孔等。也可借助附加裝置進行車螺紋、車球麵、仿形、xixuehuomoxuedengjiagong。lishichechuangzhuzhouzhouxianweichuizhibuju，gongzuotaitaimianchuyushuipingpingmiannei，yincigongjiandejiazhuangyuzhaozhengbijiaofangbian。zhezhongbujuhaikejianqingzhuzhoujizhouchengdehezai，yincilishichechuangnenggoujiaochangqidibaochigongzuojingdu。
通(tong)常(chang)情(qing)況(kuang)下(xia)，設(she)備(bei)製(zhi)造(zao)商(shang)和(he)設(she)備(bei)使(shi)用(yong)終(zhong)端(duan)客(ke)戶(hu)認(ren)同(tong)並(bing)且(qie)指(zhi)定(ding)數(shu)控(kong)係(xi)統(tong)作(zuo)為(wei)立(li)式(shi)車(che)床(chuang)主(zhu)控(kong)設(she)備(bei)。但(dan)是(shi)雙(shuang)柱(zhu)式(shi)立(li)式(shi)車(che)床(chuang)的(de)機(ji)床(chuang)工(gong)藝(yi)動(dong)作(zuo)不(bu)像(xiang)數(shu)控(kong)車(che)床(chuang)、數(shu)控(kong)銑(xi)床(chuang)或(huo)者(zhe)數(shu)控(kong)加(jia)工(gong)中(zhong)心(xin)等(deng)設(she)備(bei)那(na)麼(me)複(fu)雜(za)，相(xiang)對(dui)比(bi)較(jiao)簡(jian)單(dan)，使(shi)用(yong)數(shu)控(kong)係(xi)統(tong)應(ying)用(yong)於(yu)此(ci)顯(xian)得(de)大(da)材(cai)小(xiao)用(yong)，係(xi)統(tong)軟(ruan)件(jian)資(zi)源(yuan)嚴(yan)重(zhong)浪(lang)費(fei)，集(ji)成(cheng)應(ying)用(yong)數(shu)控(kong)係(xi)統(tong)對(dui)機(ji)床(chuang)製(zhi)造(zao)OEM客戶來說，經濟成本較高，適合高端客戶；那麼對於中低端客戶來說，應用具有運動控製功能的PLC成為一種成熟可靠的技術解決方案。
本文中的雙柱式立式車床采用台達運動控製器DVP-20PM作為主控製器，DVP-20PM內建雙軸AB相差分形式高速脈衝輸出，最高頻率可達500kHz，而且具有二軸直線和圓弧插補功能，支持二軸手搖輪MPG信號輸入，支持通用數控係統編程語言G代碼、M代碼。
2.1 台達控製係統技術方案配置
台達控製係統技術方案配置見表1，我們在此處僅僅羅列出雙柱式立式車床電氣自動控製係統部分的主要電氣元件及其選配件，此外還包括低壓電器（低壓斷路器、交流接觸器、中間繼電器、主令按鈕、指示燈等）、位置傳感器（光電傳感器、行程開關等），此處不予贅述。
表1 控製係統技術方案配置表：
2.2 電氣自動控製技術方案詳細介紹
雙(shuang)柱(zhu)式(shi)立(li)式(shi)車(che)床(chuang)具(ju)有(you)豎(shu)直(zhi)安(an)裝(zhuang)的(de)兩(liang)個(ge)刀(dao)架(jia)，主(zhu)軸(zhou)在(zai)運(yun)轉(zhuan)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，每(mei)個(ge)刀(dao)架(jia)上(shang)的(de)刀(dao)具(ju)都(dou)能(neng)對(dui)工(gong)件(jian)進(jin)行(xing)切(qie)削(xue)加(jia)工(gong)。每(mei)個(ge)刀(dao)架(jia)包(bao)含(han)二(er)軸(zhou)運(yun)動(dong)控(kong)製(zhi)，左(zuo)刀(dao)架(jia)X軸、Z軸，右刀架U軸、W軸，由於Z軸和W軸(zhou)為(wei)垂(chui)直(zhi)安(an)裝(zhuang)，要(yao)求(qiu)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)具(ju)有(you)抱(bao)閘(zha)功(gong)能(neng)，防(fang)止(zhi)軸(zhou)向(xiang)運(yun)動(dong)停(ting)止(zhi)時(shi)，負(fu)載(zai)受(shou)重(zhong)力(li)作(zuo)用(yong)，導(dao)致(zhi)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)報(bao)警(jing)或(huo)者(zhe)溜(liu)車(che)。左(zuo)右(you)刀(dao)架(jia)上(shang)的(de)二(er)軸(zhou)運(yun)動(dong)分(fen)別(bie)各(ge)由(you)一(yi)台(tai)DVP20PM00D負責控製；主軸電機為直流調速係統，轉速由PLC模擬量擴展單元DVP-06XA-H2輸出0-10V控製；PLC主機DVP64EH00R2以及其他數字量擴展單元主要負責機床輔助機構工藝動作邏輯控製。值得注意的是，在這個方案中，兩台DVP20PM00D均作為主機DVP64EH00R2的de擴kuo展zhan單dan元yuan，和he主zhu機ji連lian接jie采cai用yong排pai線xian直zhi接jie連lian接jie，其qi他ta的de數shu字zi量liang擴kuo展zhan單dan元yuan和he模mo擬ni量liang擴kuo展zhan單dan元yuan也ye作zuo為wei主zhu機ji的de擴kuo展zhan單dan元yuan，直zhi接jie采cai用yong排pai線xian按an照zhao順shun序xu連lian接jie。限xian於yu篇pian幅fu，控kong製zhi係xi統tong簡jian圖tu未wei繪hui製zhi出chu數shu字zi量liang和he模mo擬ni量liang擴kuo展zhan單dan元yuan連lian接jie方fang式shi。
2.3 關鍵控製程序介紹
主機DVP64EH00R2和兩台DVP20PM00D雙軸插補運動控製器之間交換數據的控製程序在主機內編程，主機負責組織、協調、控製上位機命令、擴展單元運行動作以及機床各部分運行狀態電氣信號等。主機和DVP20PM采用FROM和TO指令進行實時交換數據（包括運動命令和運行狀態等）。
X軸、Z軸、U軸、W軸的運動控製命令均在DVP20PM00D內部編程實現，JOG、MDI、循環等運動命令均在20PM主程序內完成。
人機界麵主要畫麵如圖4所示。采用台達人機畫麵可以根據客戶機床工藝技術特點，編程組態各種人性化、方便操控的畫麵和功能軟元件，相比數控係統來說，畫麵更加簡約、直觀，操控更加便利、高效。
2.4 調試心得
由於主機PLC後麵掛了若幹台擴展單元，包括兩台DVP20PM00D運動控製器、若幹台數字量輸入輸出擴展單元、模擬量輸入輸出擴展單元等部件，主機DVP64EH00R2內的程序大量使用了FROM、TO指令，客戶起初使用M1000作為FROM、TO指令的調用條件，結果發現20PM在執行運動動作過程中出現一些莫名其妙的“誤動作”，調試20PM控製程序始終未發現異常程序，調試程序也未找到徹底解決問題的辦法。後來觀察主機64EH2內控製程序，發現掃描周期偏長，達到近30ms，懷疑可能是主機掃描周期偏長，20PM的運行動作和狀態信號在一個周期內未得到存儲，導致一些怪異的誤動作和誤信號。將主程序內FROM和TO指令前麵的調用條件M1000改為M1012（100ms脈衝信號）後，故障消除，整個係統正常工作。
3. 結束語
根據客戶設備技術要求，中達電通可以提供給客戶成熟可靠的係統解決方案，憑借著台達優秀的DVP20PM運yun動dong控kong製zhi器qi強qiang大da的de機ji床chuang運yun動dong控kong製zhi功gong能neng，再zai加jia上shang提ti供gong給gei客ke戶hu完wan善shan的de現xian場chang調tiao試shi等deng技ji術shu服fu務wu，幫bang助zhu客ke戶hu開kai發fa出chu具ju備bei更geng高gao技ji術shu含han量liang和he更geng高gao附fu加jia值zhi的de產chan品pin，台tai達da產chan品pin和he服fu務wu均jun獲huo得de了le客ke戶hu的de極ji大da認ren可ke，實shi踐jian反fan複fu證zheng明ming，中zhong達da電dian通tong是shi設she備bei製zhi造zao客ke戶hu良liang好hao的de合he作zuo夥huo伴ban。
作者簡介
孫承誌，出生於1979年10月，畢業於吉林化工學院，工業自動化專業，現任中達電通股份有限公司高級應用工程師，主要從事台達全係列自動化產品技術支持、售前技術培訓、根據行業和設備特點提供整合應用技術方案、幫助客戶編程調試，有著豐富的現場經驗。
