中達電通股份有限公司 朱小建
摘 要:主要討論臺達28SV11T型PLC在鉆孔中心機中的應用。工藝主要分為中心站流程、深孔鉆流程、鉸/鏜刀加工流程以及自動換刀流程等。
關鍵詞:28SV PLC VFD-V變頻器 PG05 定位功能
1 引言
近年臺達推出多款PLC及通訊模塊,其中28SV型晶體管輸出PLC以其強大的脈沖采集、脈沖輸出功能,以及對豐富的位置控制指令的支持受到極大的關注,表現(xiàn)出了廣闊的應用前景。
28SV11T主機在鉆孔中心機上的應用,使用到內(nèi)建的四路200K高速脈沖輸出控制3臺V系列變頻器(通過擴展PG卡)的速度以及一臺三菱伺服的定位,使其在不同的工序中方便的切換不同的加工速度,保證在不同的加工工序中,如鉆孔、鏜孔中的加工精度。
2 鉆孔加工中心工藝流程
自動加工流程
自動加工流程又分為三個工藝流程,分別為中心鉆加工流程、深孔鉆加工流程以及鉸刀&鏜刀加工流程,具體如下:
(1)中心鉆加工流程
啟動信號 |
Y20=OUT Y30=OUT Y40=OUT X63=1 X64=0 中心鉆 |
伺服往工件方向快速移動,到設定工件坐標零點(中心鉆) Y0 Y1 |
伺服進給速度,深度 加工(用戶可調(diào)整) 主軸轉(zhuǎn)速中心鉆 Y60=1 切削液 Y55=1 |
進給動作完成,退到工件坐標零點,①②③油壓回轉(zhuǎn)盤執(zhí)行回轉(zhuǎn)動作流程 |
回轉(zhuǎn)動作完成 伺服進給速度,深度 加工 |
進給動作完成,退到工件坐標零點,①②③油壓回轉(zhuǎn)盤執(zhí)行回轉(zhuǎn)動作流程 |
回轉(zhuǎn)動作完成 伺服進給速度,深度 加工 |
執(zhí)行自動模式下?lián)Q刀流程 |
(2)深孔鉆加工流程
啟動信號 |
Y20=OUT Y30=OUT Y40=OUT X63=0 X64=1 深孔鉆 |
伺服往工件方向快速移動,到設定工件坐標零點(深孔鉆) Y0 Y1 |
伺服進給速度,深度 啄式鉆孔加工 (用戶可調(diào)整) 主軸轉(zhuǎn)速深孔鉆 Y61=1 切削液 Y55=1 鉆把手孔動力頭動作 |
進給動作完成,退到工件坐標零點,①②③油壓回轉(zhuǎn)盤執(zhí)行回轉(zhuǎn)動作流程 |
回轉(zhuǎn)動作完成 伺服進給速度,深度 啄式鉆孔加工 鉆把手孔動力頭動作 |
進給動作完成,退到工件坐標零點,①②③油壓回轉(zhuǎn)盤執(zhí)行回轉(zhuǎn)動作流程 |
回轉(zhuǎn)動作完成 伺服進給速度,深度 啄式鉆孔加工 鉆把手孔動力頭動作 |
執(zhí)行自動模式下?lián)Q刀流程 |
(3)鉸刀&鏜刀加工流程
啟動信號 |
Y20=OUT Y30=OUT Y40=OUT X63=1 X64=1 鉸刀&鏜刀 |
伺服往工件方向快速移動,到設定工件坐標零點(鉸刀&鏜刀) |
伺服進給速度,深度 加工 (用戶可調(diào)整) 主軸轉(zhuǎn)速鉸刀&鏜刀 Y62=1 切削液 Y55=1 |
進給動作完成,退到工件坐標零點,①②③油壓回轉(zhuǎn)盤執(zhí)行回轉(zhuǎn)動作流程 |
回轉(zhuǎn)動作完成 伺服進給速度,深度 加工 |
進給動作完成,退到工件坐標零點,①②③油壓回轉(zhuǎn)盤執(zhí)行回轉(zhuǎn)動作流程 |
回轉(zhuǎn)動作完成 伺服進給速度,深度 加工 |
執(zhí)行自動模式下?lián)Q刀流程 |
加工完成 |
2.2 換刀流程
換刀流程分為自動模式下?lián)Q刀流程以及手動模式下?lián)Q刀流程兩種。
(1)自動模式下?lián)Q刀流程
伺服執(zhí)行回原點動作 (如在原點則跳過)X15 原點回復標志 |
中途換刀緩沖點X16 ON 則停止回原點動作 轉(zhuǎn)為慢速下至換刀點X17 ON |
中途沒有檢測到換刀緩沖點則回原點后 轉(zhuǎn)快速下,檢測到
換刀緩沖點X16 ON 轉(zhuǎn)為慢速下至換刀點X17 ON |
變頻器執(zhí)行主軸定角度動作 定角度標志X51 |
刀庫前進 X57 ON |
主軸上方打刀缸松刀動作 X20 X30 X40 ON |
伺服執(zhí)行回原點動作 X15 |
刀庫旋轉(zhuǎn)一工位 執(zhí)行完成 X52 X55 ON |
刀庫旋轉(zhuǎn)完成,確認定角度正常,打刀缸松刀狀態(tài)正常 X20 X30 X40 仍為ON |
伺服快速下,檢測到換刀緩沖點 X16 ON 轉(zhuǎn)為慢速下至換刀點 X17 ON |
打刀缸返回 X50 ON |
刀庫回退 X57 ON |
(2)手動模式下?lián)Q刀流程
原點:刀庫前進、刀庫后退、刀庫旋轉(zhuǎn)、刀庫定位 硬按鍵X21 X31 X41單個打刀缸松刀動作、主軸定角度 X15 回原點標志 |
換刀點及主軸定角度完成:刀庫前進、刀庫后退,X17 ON 定角度標志 |
換刀點及主軸定角度完成及刀庫前進到位:交替式軟按鍵(人機界面上)所有打刀缸松刀動作(交替式),X17 ON 定角度標志 X57 ON |
換刀點及主軸定角度完成及刀庫前進到位及松刀狀態(tài)正常:伺服可執(zhí)行慢速上下 |
任意點(刀庫后退原位):硬按鍵單個打刀缸松刀動作 伺服可執(zhí)行給定速度上下 |
雙手操作可執(zhí)行 自動模式下?lián)Q刀流程 |
3 變頻調(diào)速及定位控制
變頻調(diào)速
使用臺達V系列變頻器,選配PG05編碼器卡,通過PLC主機發(fā)送脈沖的頻率來控制變頻器的轉(zhuǎn)速。設置參數(shù)時需要設置變頻器頻率指令來源為脈沖輸入。這里,需要將變頻器【00-20】參數(shù)設為4或者6,本應用中,變頻器轉(zhuǎn)向不需要改變,因而設定為4。其他必要的參數(shù),不是本文檔說明的重點,在這里不作詳述。
3.2定位功能
在換刀流程中,換刀前需要先將刀具轉(zhuǎn)到一個合適的角度,以便于刀庫準確的抓取。換刀流程的位置參數(shù)來源于編碼器PG,編碼器定位控制原理如圖1所示,主要參數(shù)如表1所示。 
圖1 編碼器定位控制原理
表1 編碼器PG參數(shù)
10-00 |
PG點數(shù) |
1024 |
編碼器一轉(zhuǎn)之脈沖量(很重要) |
10-01 |
PG輸入設定 |
0 |
本控制器為AB相4倍頻且A超前B
A、B edge trigger(*4) |
10-02 |
PG回授錯誤訊號處理 |
1 |
|
10-05 |
PG轉(zhuǎn)差范圍 |
20% |
設小易跳PG Error |
10-06 |
PG失速位準 |
115% |
設小易跳PG Error |
10-09 |
PG位置控制點數(shù) |
1000 |
以1024*4=4096點一圈 , 看要定哪里 |
10-10 |
PG位置到達范圍 |
5 |
5個點數(shù)內(nèi)才會發(fā)定位完成 |
10-12 |
Clock方向 |
4 |
脈沖+方向 |
05-21 |
ASR P增益1自動速度調(diào)整(SR)增益(P)1 |
設定范圍
0~500%
65 |
此參數(shù)是設定主軸7HZ以下及HOLDDING之速度增益(低速的P Gain) |
05-22 |
ASR I積分時間1積分( I )時間1 |
設定范圍
0~10s
0.01 |
此參數(shù)是設定主軸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(shù) |
300 |
|
10-18 |
位置控制第二段減速頻率 |
1 |
搜尋定位點速度 |
10-19 |
據(jù)定位點前零速counter數(shù) |
20 |
此參數(shù)是設定主軸7HZ以上及高速時之位置增益(高速的P Gain) |
4 結(jié)束語
隨著臺達28SV型PLC各種功能擴展模塊的推出,其在網(wǎng)絡連接、現(xiàn)場總線方面的應用都有了更好的表現(xiàn),連同定位功能,所有這些優(yōu)異性能都預示其廣闊的應用前景。
參考文獻(略)
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