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本論文詳述永宏PLC在替代原數控深孔鑽床的應用，特別是伺服定位及通訊。
關鍵詞： 永宏PLC高功能主機 人機界麵 伺服係統 變頻器
Abstract: This paper described in the original and FATEK FBs-PLC control instead of the deep hole drilling, especially the servo positioning and communication.
Key Words：FBs-PLC、 HMI、 Servo system、Frequency converter
一、 項目簡介
1.項目位於深圳沙井創業工業區，為捷達機械公司開發。客戶主要從事設備改造及非標設備設計。
1.1數控三座標深孔鑽床簡介：
采用外排屑法（槍鑽法）進行加工。適用於鋼、鑄鐵、有色金屬等材料的深孔加工。 工作台垂直升降、水平平移及鑽杆進給均為為數控控製。可加工箱體、軸、及異型零件，加工零件範圍極廣。廣泛應用在模具、汽車零件及礦山機械行業加工中。
2.項目簡要工藝流程（如下圖）： 
3．動作說明
3.31每個工件都會有不確定的孔數，且每個孔的孔距都有不一樣的情況。
3.32每次鑽孔完後需要回到原點再進行下一次鑽孔。
3.33每次放的工件數量會不一樣
二、 控製係統構成
1.可編程控製器部分
永宏 FBs-40MCT+FBs-CB5組成，完成整機開關量、位置控製、變頻器通訊控製和
過程控製並對機器狀態進行監控。
2.人機交互界麵：
采用海泰克觸摸屏與永宏PLC通訊，完成加工過程、工藝參數的顯示及設定。
3．執行部分：
采用日本SHINKO（神鋼）伺服電機，實現鑽杆刀具的無級進給及精確定位。
4．通訊部分：
永宏 PLC 的PORT2 通訊端口和變頻器的RS485 連接，以MODBUS 協議進行通訊，實
現主軸的無級調速控製。
5. 硬件方框圖如下：
三、 控製係統完成功能
1．軟件設計
2.功能說明
2.1開機進入麵板操作畫麵，選擇手動操作，即可對相應項做手動操作。
2.2開機進入麵板操作畫麵，選擇全自動操作，在條件滿足的條件下，再按下啟動按鈕即可實現自動運行。
2.3考慮到鑽杆易斷，且價格昂貴，數值輸入時,必須要在停機狀態且在手動狀態下才可以輸入,不可動態更改，且輸入後要按確認鍵才可輸入成功。
2.4在自動運行時，X軸必須要在原點處才可以啟動，否則不動作。
3．定位功能及通訊說明
3.1回原點程序概述
永宏PLC采用命令表格式編輯的回原點專用指令（F140+F141指令），使用戶一目了然。如下：
3.11程序說明：
3.12命令表格說明：
圖5.1-1（F140）指令
圖5.1-2(F141)
3.2 需要實現在各位置處速度可調。因為鑽孔深度不同，其速度需要作相應調整，否則鑽杆容易斷掉。永宏PLC支持NC定位的便利指令，且均以命令表格形式編輯，所以定位程序顯得直觀，可讀性強，大大減少編程、調試的工作量。如下圖所示：
3.3脈衝控製時序圖：
3.4通訊部分：
3.41通訊程序：
3.42命令表格說明：
通過 RS485 硬件接口，由PLC 以ModBus 協議與變頻器進行通訊，控製鑽杆主軸實現無級調速。永宏PLC 在ModBUS 通訊方麵有專用的便利指令FUN150.M_BUS，也是通過表格形式編輯，使得眾多的參數一目了然，如下表即為讀寫變頻器數據的通訊命令表格：
4.修改後用永宏PLC控製的深孔鑽床：
圖6－1
圖6－2
四、 項目運行
由於控製精度高、性能穩定、抗幹擾性好，機床投入使用後得到用戶好評，目前已服役半年，尚未反映有不良狀況。
五、 應用體會
在本例中體現了永宏PLC單機四軸的優勢，200KHz的(de)脈(mai)衝(chong)頻(pin)率(lv)可(ke)充(chong)分(fen)實(shi)現(xian)在(zai)空(kong)刀(dao)位(wei)的(de)快(kuai)速(su)進(jin)給(gei)，簡(jian)單(dan)易(yi)用(yong)的(de)定(ding)位(wei)指(zhi)令(ling)和(he)通(tong)訊(xun)便(bian)利(li)指(zhi)令(ling)較(jiao)它(ta)牌(pai)更(geng)好(hao)，大(da)大(da)減(jian)少(shao)了(le)程(cheng)序(xu)開(kai)發(fa)周(zhou)期(qi)，而(er)且(qie)大(da)大(da)降(jiang)低(di)了(le)客(ke)戶(hu)係(xi)統(tong)成(cheng)本(ben)。
六、 參考文獻
1.永宏可編程控製器使用手冊I 和使用手冊II.台灣永宏電機股份有限公司。
2.VFD-M變頻器手冊/中達電通。
3.鬆下伺服手冊。
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