中达电通股份有限公司 朱小建
摘 要:主要讨论台达28SV11T型PLC在钻孔中心机中的应用。工艺主要分为中心站流程、深孔钻流程、铰/镗刀加工流程以及自动换刀流程等。
关键词:28SV PLC VFD-V变频器 PG05 定位功能
1 引言
近年台达推出多款PLC及通讯模块,其中28SV型晶体管输出PLC以其强大的脉冲采集、脉冲输出功能,以及对丰富的位置控制指令的支持受到极大的关注,表现出了广阔的应用前景。
28SV11T主机在钻孔中心机上的应用,使用到内建的四路200K高速脉冲输出控制3台V系列变频器(通过扩展PG卡)的速度以及一台三菱伺服的定位,使其在不同的工序中方便的切换不同的加工速度,保证在不同的加工工序中,如钻孔、镗孔中的加工精度。
2 钻孔加工中心工艺流程
自动加工流程
自动加工流程又分为三个工艺流程,分别为中心钻加工流程、深孔钻加工流程以及铰刀&镗刀加工流程,具体如下:
(1)中心钻加工流程
启动信号 |
Y20=OUT Y30=OUT Y40=OUT X63=1 X64=0 中心钻 |
伺服往工件方向快速移动,到设定工件坐标零点(中心钻) Y0 Y1 |
伺服进给速度,深度 加工(用户可调整) 主轴转速中心钻 Y60=1 切削液 Y55=1 |
进给动作完成,退到工件坐标零点,①②③油压回转盘执行回转动作流程 |
回转动作完成 伺服进给速度,深度 加工 |
进给动作完成,退到工件坐标零点,①②③油压回转盘执行回转动作流程 |
回转动作完成 伺服进给速度,深度 加工 |
执行自动模式下换刀流程 |
(2)深孔钻加工流程
启动信号 |
Y20=OUT Y30=OUT Y40=OUT X63=0 X64=1 深孔钻 |
伺服往工件方向快速移动,到设定工件坐标零点(深孔钻) Y0 Y1 |
伺服进给速度,深度 啄式钻孔加工 (用户可调整) 主轴转速深孔钻 Y61=1 切削液 Y55=1 钻把手孔动力头动作 |
进给动作完成,退到工件坐标零点,①②③油压回转盘执行回转动作流程 |
回转动作完成 伺服进给速度,深度 啄式钻孔加工 钻把手孔动力头动作 |
进给动作完成,退到工件坐标零点,①②③油压回转盘执行回转动作流程 |
回转动作完成 伺服进给速度,深度 啄式钻孔加工 钻把手孔动力头动作 |
执行自动模式下换刀流程 |
(3)铰刀&镗刀加工流程
启动信号 |
Y20=OUT Y30=OUT Y40=OUT X63=1 X64=1 铰刀&镗刀 |
伺服往工件方向快速移动,到设定工件坐标零点(铰刀&镗刀) |
伺服进给速度,深度 加工 (用户可调整) 主轴转速铰刀&镗刀 Y62=1 切削液 Y55=1 |
进给动作完成,退到工件坐标零点,①②③油压回转盘执行回转动作流程 |
回转动作完成 伺服进给速度,深度 加工 |
进给动作完成,退到工件坐标零点,①②③油压回转盘执行回转动作流程 |
回转动作完成 伺服进给速度,深度 加工 |
执行自动模式下换刀流程 |
加工完成 |
2.2 换刀流程
换刀流程分为自动模式下换刀流程以及手动模式下换刀流程两种。
(1)自动模式下换刀流程
伺服执行回原点动作 (如在原点则跳过)X15 原点回复标志 |
中途换刀缓冲点X16 ON 则停止回原点动作 转为慢速下至换刀点X17 ON |
中途没有检测到换刀缓冲点则回原点后 转快速下,检测到
换刀缓冲点X16 ON 转为慢速下至换刀点X17 ON |
变频器执行主轴定角度动作 定角度标志X51 |
刀库前进 X57 ON |
主轴上方打刀缸松刀动作 X20 X30 X40 ON |
伺服执行回原点动作 X15 |
刀库旋转一工位 执行完成 X52 X55 ON |
刀库旋转完成,确认定角度正常,打刀缸松刀状态正常 X20 X30 X40 仍为ON |
伺服快速下,检测到换刀缓冲点 X16 ON 转为慢速下至换刀点 X17 ON |
打刀缸返回 X50 ON |
刀库回退 X57 ON |
(2)手动模式下换刀流程
原点:刀库前进、刀库后退、刀库旋转、刀库定位 硬按键X21 X31 X41单个打刀缸松刀动作、主轴定角度 X15 回原点标志 |
换刀点及主轴定角度完成:刀库前进、刀库后退,X17 ON 定角度标志 |
换刀点及主轴定角度完成及刀库前进到位:交替式软按键(人机界面上)所有打刀缸松刀动作(交替式),X17 ON 定角度标志 X57 ON |
换刀点及主轴定角度完成及刀库前进到位及松刀状态正常:伺服可执行慢速上下 |
任意点(刀库后退原位):硬按键单个打刀缸松刀动作 伺服可执行给定速度上下 |
双手操作可执行 自动模式下换刀流程 |
3 变频调速及定位控制
变频调速
使用台达V系列变频器,选配PG05编码器卡,通过PLC主机发送脉冲的频率来控制变频器的转速。设置参数时需要设置变频器频率指令来源为脉冲输入。这里,需要将变频器【00-20】参数设为4或者6,本应用中,变频器转向不需要改变,因而设定为4。其他必要的参数,不是本文档说明的重点,在这里不作详述。
3.2定位功能
在换刀流程中,换刀前需要先将刀具转到一个合适的角度,以便于刀库准确的抓取。换刀流程的位置参数来源于编码器PG,编码器定位控制原理如图1所示,主要参数如表1所示。 
图1 编码器定位控制原理
表1 编码器PG参数
10-00 |
PG点数 |
1024 |
编码器一转之脉冲量(很重要) |
10-01 |
PG输入设定 |
0 |
本控制器为AB相4倍频且A超前B
A、B edge trigger(*4) |
10-02 |
PG回授错误讯号处理 |
1 |
|
10-05 |
PG转差范围 |
20% |
设小易跳PG Error |
10-06 |
PG失速位准 |
115% |
设小易跳PG Error |
10-09 |
PG位置控制点数 |
1000 |
以1024*4=4096点一圈 , 看要定哪里 |
10-10 |
PG位置到达范围 |
5 |
5个点数内才会发定位完成 |
10-12 |
Clock方向 |
4 |
脉冲+方向 |
05-21 |
ASR P增益1自动速度调整(SR)增益(P)1 |
设定范围
0~500%
65 |
此参数是设定主轴7HZ以下及HOLDDING之速度增益(低速的P Gain) |
05-22 |
ASR I积分时间1积分( I )时间1 |
设定范围
0~10s
0.01 |
此参数是设定主轴7HZ以下及HOLDDING之速度增益(低速的I Gain) |
10-16 |
位置控制第一段減速頻率 |
3 |
搜尋定位點速度 |
10-17 |
自定位點位置控制切入第二頻率COUNTER數 |
300 |
|
10-18 |
位置控制第二段減速頻率 |
1 |
搜尋定位點速度 |
10-19 |
据定位点前零速counter数 |
20 |
此參數是設定主軸7HZ以上及高速時之位置增益(高速的P Gain) |
4 结束语
随着台达28SV型PLC各种功能扩展模块的推出,其在网络连接、现场总线方面的应用都有了更好的表现,连同定位功能,所有这些优异性能都预示其广阔的应用前景。
参考文献(略)
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