摘要：本论文详述永宏PLC在替代原数控深孔钻床的应用，特别是伺服定位及通讯。
关键词：永宏PLC高功能主机 人机界面 伺服系统 变频器
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、项目简介
1.项目位于深圳沙井创业工业区，为捷达机械公司开发。客户主要从事设备改造及非标设备设计。
数控三座标深孔钻床简介：
采用外排屑法（枪钻法）进行加工。适用于钢、铸铁、有色金属等材料的深孔加工。 工作台垂直升降、水平平移及钻杆进给均为为数控控制。可加工箱体、轴、及异型零件，加工零件范围极广。广泛应用在模具、汽车零件及矿山机械行业加工中。
2.项目简要工艺流程（如下图）：
3.动作说明
3.1 每个工件都会有不确定的孔数，且每个孔的孔距都有不一样的情况。
3.2 每次钻孔完后需要回到原点再进行下一次钻孔。
3.3 每次放的工件数量会不一样。
二、控制系统构成
1.可编程控制器部分
永宏FBs-40MCT+FBs-CB5组成，完成整机开关量、位置控制、变频器通讯控制和过程控制并对机器状态进行监控。
2.人机交互界面：
采用海泰克触摸屏与永宏PLC通讯，完成加工过程、工艺参数的显示及设定。
3.执行部分：
采用日本SHINKO（神钢）伺服电机，实现钻杆刀具的无级进给及精确定位。
4.通讯部分：
永宏PLC的PORT2通讯端口和变频器的RS485连接，以MODBUS协议进行通讯，实现主轴的无级调速控制。nextpage
5.硬件方框图如下：
三、控制系统完成功能
1.软件设计
2.功能说明
2.1 开机进入面板操作画面，选择手动操作，即可对相应项做手动操作。
2.2 开机进入面板操作画面，选择全自动操作，在条件满足的条件下，再按下启动按钮即可实现自动运行。
2.3 考虑到钻杆易断，且价格昂贵，数值输入时,必须要在停机状态且在手动状态下才可以输入,不可动态更改，且输入后要按确认键才可输入成功。
2.4 在自动运行时，X轴必须要在原点处才可以启动，否则不动作。
3.定位功能及通讯说明
3.1 回原点程序概述
永宏PLC采用命令表格式编辑的回原点专用指令（F140+F141指令），使用户一目了然。如下：
3.1.1 程序说明：
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3.1.2 命令表格说明：
图1（F140）指令
图2（F141）
3.2 需要实现在各位置处速度可调。因为钻孔深度不同，其速度需要作相应调整，否则钻杆容易断掉。永宏PLC支持NC定位的便利指令，且均以命令表格形式编辑，所以定位程序显得直观，可读性强，大大减少编程、调试的工作量。如下图所示：
3.3 脉冲控制时序图：
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3.4 通讯部分：
3.4.1 通讯程序：
3.4.2 命令表格说明：
通过RS485硬件接口，由PLC 以ModBus协议与变频器进行通讯，控制钻杆主轴实现无级调速。永宏PLC 在ModBUS 通讯方面有专用的便利指令FUN150.M_BUS，也是通过表格形式编辑，使得众多的参数一目了然，如下表即为读写变频器数据的通讯命令表格：
4.修改后用永宏PLC控制的深孔钻床：
四、项目运行
由于控制精度高、性能稳定、抗干扰性好，机床投入使用后得到用户好评，目前已服役半年，尚未反映有不良状况。
五、应用体会
在本例中体现了永宏PLC单机四轴的优势，200KHz的脉冲频率可充分实现在空刀位的快速进给，简单易用的定位指令和通讯便利指令较它牌更好，大大减少了程序开发周期，而且大大降低了客户系统成本。
