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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
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启动信号 |
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Y20=OUT Y30=OUT Y40=OUT
X63=1 X64=0 中心钻 |
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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 |
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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 |
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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 |
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回转动作完成 伺服进给速度,深度 加工 |
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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 |
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回转动作完成 伺服进给速度,深度 加工 |
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执行自动模式下换刀流程 |
（2）深孔钻加工流程
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启动信号 |
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Y20=OUT Y30=OUT Y40=OUT
X63=0 X64=1 深孔钻 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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执行自动模式下换刀流程 |
(3)铰刀&镗刀加工流程
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启动信号 |
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Y20=OUT Y30=OUT Y40=OUT
X63=1 X64=1 铰刀&镗刀 |
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伺服往工件方向快速移动，到设定工件坐标零点(铰刀&镗刀) |
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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 |
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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 |
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回转动作完成 伺服进给速度,深度 加工 |
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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 |
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回转动作完成 伺服进给速度,深度 加工 |
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执行自动模式下换刀流程 |
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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
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伺服执行回原点动作 （如在原点则跳过）X15 原点回复标志 |
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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 |
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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 |
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变频器执行主轴定角度动作 定角度标志X51 |
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刀库前进 X57 ON |
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主轴上方打刀缸松刀动作 X20 X30 X40 ON |
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伺服执行回原点动作 X15 |
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刀库旋转一工位 执行完成 X52 X55 ON |
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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 |
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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 |
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打刀缸返回 X50 ON |
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刀库回退 X57 ON |
(2)手动模式下换刀流程
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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
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10-00 |
PG点数 |
1024 |
编码器一转之脉冲量(很重要) |
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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） |
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10-02 |
PG回授错误讯号处理 |
1 |
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10-05 |
PG转差范围 |
20% |
设小易跳PG Error |
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10-06 |
PG失速位准 |
115% |
设小易跳PG Error |
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10-09 |
PG位置控制点数 |
1000 |
以1024*4=4096点一圈 , 看要定哪里 |
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10-10 |
PG位置到达范围 |
5 |
5个点数内才会发定位完成 |
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10-12 |
Clock方向 |
4 |
脉冲+方向 |
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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) |
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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) |
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10-16 |
位置控制第一段減速頻率 |
3 |
搜尋定位點速度 |
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10-17 |
自定位點位置控制切入第二頻率COUNTER數 |
300 |
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10-18 |
位置控制第二段減速頻率 |
1 |
搜尋定位點速度 |
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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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