中達電通股份有限公司         張宜峰

　　摘  要：通過大型立式車床項目描述機床數控化的問題，提出台達PLC解決方案。對於台達EH 係列高性能PLC單軸伺服定位擴展模塊DVP 01PU-H給出較詳細討論和應用編程案例。

　　關鍵詞：數控車床  單軸定位模塊 原點複歸 手搖輪MPG輸入

　　1  引言

　　隨(sui)著(zhe)機(ji)械(xie)行(xing)業(ye)的(de)技(ji)術(shu)進(jin)步(bu)和(he)市(shi)場(chang)的(de)不(bu)斷(duan)發(fa)展(zhan)，市(shi)場(chang)需(xu)要(yao)更(geng)高(gao)的(de)加(jia)工(gong)精(jing)度(du)和(he)工(gong)作(zuo)效(xiao)率(lv)，普(pu)通(tong)機(ji)床(chuang)已(yi)經(jing)遠(yuan)遠(yuan)不(bu)能(neng)滿(man)足(zu)用(yong)戶(hu)的(de)要(yao)求(qiu)，數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)在(zai)市(shi)場(chang)中(zhong)所(suo)占(zhan)的(de)比(bi)重(zhong)越(yue)來(lai)越(yue)大(da)。價(jia)格(ge)合(he)理(li)的(de)數(shu)控(kong)係(xi)統(tong)是(shi)數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)市(shi)場(chang)競(jing)爭(zheng)力(li)的(de)重(zhong)要(yao)因(yin)素(su)

，太(tai)原(yuan)第(di)一(yi)機(ji)床(chuang)廠(chang)C515立式車床采用DELTA EH係列PLC加DVP 01PU-H單軸定位模塊，非常方便的實現了速度控製

、定位控製、原點複歸、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。

　　2  項目簡介

　　太原第一機床廠設計製造的C515單柱立式數控車床，屬於大型車床的一種。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。

　　2.1 主輔傳動

　　（1）驅動部分采用1台30KW高壓伺服係統控製工作平台的旋轉
，2台1.6KW大慣量伺服係統控製水平（X軸）、垂直（Z軸）方向的進給。

　　（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 控製要求

　　（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製）。

圖1單柱立車結構

　　（2）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製）
，可以隨時中止
，且不影響下一動作。

　　（3）原點複歸功能。

　　（4）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輪控製模式需提供低（x1）
、中（x5）、高（x10）共3個速度
，既可用於單步定位
，又可用於快速移動，方便用戶操作。

　　3  台達數控解決方案

　　3.1 配置設計

　　根據係統分析，選用台達EH 係列高性能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）。 其中DVP 32EH00T主機可輸出200K開基極脈衝信號
，用於控製工作平台旋轉的30KW 380V高壓伺服；2個DVP 01PU-H單軸定位模塊分別用於控製水平（X軸）、垂直（Z軸）方向的進給
；DVP 04AD-H模擬量采集模塊用於檢測2路電位器調節的電壓值作為設定的工作速度。

　　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路高速脈衝輸入（最高2路達200K），DVP20EH00T和DVP32EH00T機型支持雙路200K脈衝輸出。是一款功能強大的PLC主機。係統變量定義如表1所示。

　　表1係統變量定義

　　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，通過RS485通訊遠程控製，也可以作為EH PLC的功能擴展

，使用FROM/TO指令控製操作，精度高
，響應速度快。

　　3.4 伺服定位模塊簡介

　　DVP 01PU-H單軸定位模塊，是一款非常實用的速度/位置控製模塊，專門用於步進和伺服係統的速度/位置控製的功能。DVP 01PU-H單軸定位模塊使用簡便、功能完善
、響應速度快、價格合理。不僅可接受LSN/LSP/DOG等開關量信號，還可接受200K的A/B相脈衝信號（差動或5-24V開基極）作為手搖輪MPG脈衝輸入，可輸出200K差動脈衝信號（支持正負脈衝、脈衝加方向、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及原點複歸功能的使用。工作模式設定能夠實現速度控製
、定位控製
、手搖輪MPG輸入等多種功能。

　　4 軟件開發

    該數控車床最重要的控製要求是準確的位置控製
、變速度控製和快速的響應速度。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。

　　4.1 開發要點

　　由於大量使用FROM/TO語句

，使用時需注意以下幾點：

　　（1）為了控製程序掃描時間，建議規劃使用FROM/TO語句。

　　模塊功能和狀態的初始化語句
，隻需開機時執行一次，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製指令，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於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。

　　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。各路數據采集程序：

　　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。

　　（2）點動JOG模式，運行中無法改變速度，且不受軟件START / STOP功能製約。

　　（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。

　　編程案例：垂直（Z軸）手搖輪MPG輸入控製功能啟動（選用不同速比）：

　　5  結束語

　　設she備bei調tiao試shi完wan成cheng後hou，獲huo得de了le企qi業ye領ling導dao與yu技ji術shu研yan發fa以yi及ji操cao作zuo人ren員yuan的de滿man意yi

，提ti出chu要yao在zai其qi他ta設she備bei上shang推tui廣guang使shi用yong，並bing對dui台tai達da係xi列lie產chan品pin的de功gong能neng產chan生sheng濃nong厚hou的de興xing趣qu。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接口能夠方便並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製領域擁有廣闊的市場。