摘要：本論文詳述永宏plc在替代原數(shù)控深孔鉆床的應(yīng)用，特別是伺服定位及通訊。
一、 項目簡介
1.項目位于深圳沙井創(chuàng)業(yè)工業(yè)區(qū)，為捷達機械公司開發(fā)?？蛻糁饕獜氖略O(shè)備改造及非標設(shè)備設(shè)計。
1.1數(shù)控三座標深孔鉆床簡介：
采用外排屑法（槍鉆法）進行加工。適用于鋼、鑄鐵、有色金屬等材料的深孔加工。 工作臺垂直升降、水平平移及鉆桿進給均為為數(shù)控控制。可加工箱體、軸、及異型零件，加工零件范圍極廣。廣泛應(yīng)用在模具、汽車零件及礦山機械行業(yè)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(shù)，且每個孔的孔距都有不一樣的情況。
3.32每次鉆孔完后需要回到原點再進行下一次鉆孔。
3.33每次放的工件數(shù)量會不一樣
二、 控制系統(tǒng)構(gòu)成
1.可編程控制器部分
永宏 fbs-40mct+fbs-cb5組成，完成整機開關(guān)量、位置控制、變頻器通訊控制和過程控制并對機器狀態(tài)進行監(jiān)控。
2.人機交互界面：
采用海泰克觸摸屏與永宏plc通訊，完成加工過程、工藝參數(shù)的顯示及設(shè)定。
3．執(zhí)行部分：
采用日本shinko（神鋼）伺服電機，實現(xiàn)鉆桿刀具的無級進給及定位。
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(xié)議進行通訊，實現(xiàn)主軸的無級調(diào)速控制。
5. 硬件方框圖如下：
三、 控制系統(tǒng)完成功能
1．軟件設(shè)計
2.功能說明
2.1開機進入面板操作畫面，選擇手動操作，即可對相應(yīng)項做手動操作。
2.2開機進入面板操作畫面，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(xiàn)自動運行。
2.3考慮到鉆桿易斷，且價格昂貴，數(shù)值輸入時,必須要在停機狀態(tài)且在手動狀態(tài)下才可以輸入,不可動態(tài)更改，且輸入后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(xiàn)在各位置處速度可調(diào)。因為鉆孔深度不同，其速度需要作相應(yīng)調(diào)整，否則鉆桿容易斷掉。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(diào)試的工作量。如下圖所示：
3.3脈沖控制時序圖：
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(xié)議與變頻器進行通訊，控制鉆桿主軸實現(xiàn)無級調(diào)速。永宏plc 在modbus 通訊方面有的便利指令fun150.m_bus，也是通過表格形式編輯，使得眾多的參數(shù)一目了然，如下表即為讀寫變頻器數(shù)據(jù)的通訊命令表格：
4.修改后用永宏plc控制的深孔鉆床：
四、 項目運行
由于控制精度高、性能穩(wěn)定、抗干擾性好，機床投入使用后得到用戶好評，目前已服役半年，尚未反映有不良狀況。
五、 應(yīng)用體會
在本例中體現(xiàn)了永宏plc單機四軸的優(yōu)勢，200khz的脈沖頻率可充分實現(xiàn)在空刀位的快速進給，簡單易用的定位指令和通訊便利指令較它牌更好，大大減少了程序開發(fā)周期，而且大大降低了客戶系統(tǒng)成本。
參考文獻
1.永宏可編程控制器使用手冊i 和使用手冊ii.中國臺灣永宏電機股份有限公司。
2.vfd-m變頻器手冊/中達電通。
3.松下伺服手冊。
（文章作者：范堤商貿(mào)華南辦 高福財）