1 引言
立式数控车床简称为数控立车，其车床主轴垂直于水平面，一个直径很大圆形工作台，用来装夹工件。这类机床主要用于加工径向尺寸大、轴向尺寸相对较小大型复杂零件。本文主要介绍利用公司资源优势，整合台达数控及伺服运动控制系统、丹佛斯成员企业无传感器矢量型HLP-V系列变频器,实现精准定位、变频快速切削、紧急制动的功能；为满足客户需要并介绍利用eView人机界面和台达EH2系列PLC实现双柱副刀架加工功能。
2 技术要求
2.1 数控立车：1米5型、2米5型、3米5型、4米5型、6米3型、8米型等。
最大切削外径：8米-11米。行程进给 ：X轴快速进给 15m/min，Z轴快速进给 15m/min
2.2精度控制：
定位精度:0.01mm
重复定位精度:0.008mm
2.3对伺服提出要求：
（1）运动很平稳顺滑。
（2）往复运动快速且精准。
（3）车刀切削瞬间,其他外力突然介入,伺服定位或定速被影响很少。
2.4对数控提出要求：
（1）数控系统基本功能要求——G代码功能，辅助功能—M代码。工件程序容量要大。
（2）RS232通讯和DNC线加工。
（3）联动轴数：2个
（4）控制精度：0.001mm
（5）操作画面可以自由规划。
2.5对工作台电机要求：
采用三相异步交流电机，电机功率是37KW-90KW,实现两极变速,高速和低速。点动（走低速）和制动（高速方式下延时5秒钟后制动，低速方式下延时3秒后制动）；外需要一个+5V外挂手轮，实现手动对刀和程序测试功能。
3 系统方案确定及产品优势介绍
数控车床，采用台达车床控制器PUCNC-H4C-T专用数控系统、2Kw ASDA-AB型交流伺服驱动器和马达，控制刀架横向（X轴）和滑架纵向（Z轴）快速运动和进给运动，其中Z轴伺服电机带有制动抱闸功能。工作台电机采用丹佛斯成员企业HLP-V无传感器矢量型变频器调速及制动(并提供副刀架手摇轮工作用+5V电压)。副刀架eView人机界面MT4300及台达EH2系列PLC实现。
3.1台达车床控制器PUCNC-H4C-T主要功能和特点：
（1）开放式系统架构，内含嵌入式可编程PLC，可配合更多机械设计。
（2）全功能CNC键盘，配合PLC开发，可自定义按键功能。
（3）提供4组+/-10V模拟量接口，其中二路用于控制交流伺服驱动进给轴。一路控制变频主轴（伺服主轴），一路可选用控制伺服刀塔。
（4）解析度可设定7位数，响应速度可达1000Kpps。配合编码器光栅检测，可实现半闭环/全闭环控制，控制精度0.001mm。
（5）诊断功能和PLC状态显示。
（6）手摇轮安全测试（防撞机功能）。
（7）离线描图和加工描图功能。
（8）除标准G代码外，提供多种固定切削循环和复式循环编程，编程更简便。
（9）支持更高阶MACRO宏指令，可灵活设计NC程序。
（10）程序存储容量256Kbyte,关机后电池维持。
（11）提供RS232C标准接口，可接个人电脑（PC）实现DNC线加工功能。
3.2台达交流伺服ASDA-AB主要特点：
（1）具有多种控制模式，可与上位控制器灵活配合。
（2）强健式控制模式，负载惯量大范围变化时，系统仍然可以保持优异性能。
（3）具有位置P-CURVE和速度S-CURVE平滑功能，且命令来源是外部模拟量输入内部寄存器设定均有平滑功能。
（4）丰富软件功能，方便用户调试。
3.3丹佛斯成员企业HLP-V变频器主要特点：
（1）HLP-V系列无传感器矢量变频器：
•反应速以毫秒计算，对转速的修正可在3ms内完成，指令响应为0.1ms
•150%过载转矩一分钟，140%的加速转矩，180%的启动转矩
•闭环控制：整个频率范围内提供150%满转矩
•开环控制：提供100%保持转矩
•负载变化时：保护最大的稳定性，快速的转速补偿
•特殊的转矩控制模式
•高精度的滑差补偿<0.5%
•高输出频率分辨率<0.003HZ
•模拟/脉冲输入扫描时间<3ms
•崭新的soft-switching技术：能有效的抑制du/dt，减低尖峰突变电压，可配合任何标准电机使用，可使用300m（非屏幕式）或150m（屏幕式）电机电缆。
（2）HLP-V为您提供许多选项的组件，这样既构成了完整的设备特性、减少了故障机会、降低了设备投资，并且保证了您的设备与变频器之间可获得最佳的匹配：
•内置2组DC电抗器，可有效抑制谐波的产生，提高变频器功率因素不再需要另加功率补偿设备。
•内置RFI滤波器，以防止变频器操作时对计算机或高灵敏仪器造成噪声干扰
•内置标准两线式编码器输入端子
•超高速精确度的同步和定位功能
•内置PID调节器
•两组标准串行接口：一组用于控制面板，一组用于计算机通讯（RS485）
•还可提供多种内置通讯卡选件
（3）LCP操作面板使参数设定工作更轻而易举
•快速菜单使参数设定更简便，只需按照电机铭牌输入12个数据即可
•可热插拔的LCP可使您轻松自如地将一台变频器的参数内容拷贝到另一台变频器中
•特大液晶显示屏，允许同时显示4种读出数据
特性与功能：
•语言数字式显示给您清晰的信息，“快速设定菜单”方便您迅速和简便的编程；
•对于不同的场合，能提供速度、工艺、转矩，以及特殊电机控制模式；
•电机自动调谐功能（AMA）可在电机静止状态下测量电机的关键参数。如果出厂的设定与电机不等，AMA能保证电机转矩的性能达到最佳状态，可适用于最严格的应用场合。
•载波频率自动调节功能（ASFM）可依负载状况自动调节载波频率、提升效率、降低噪音，并允许于电机运转中以手动方式调节；
•自动过热控制功能在HLP-V超过额定温升时，立即降低载波频率。如果这还不足够，它还可以降低输出功率来维持运行。当市电缺相或市电严重产平衡时，变频器将自动降低输出频率。
（4）HLP-V系列变频器最大可做到110KW制动单元内置，既节省了空间又为用户得到更大的经济成本。
3.4 eView人机界面主要特点：
MT4000 系列做为eView主打产品MT500的升级版，正是基于满足客户这一理念而生产的，是持续不断完善HMI触摸屏的结果，是我们提供的面向工业应用的系列高性能产品之一。MT4000 系列具有我们的高端产品系列MT5000的大部分功能，采用32位RISC CPU，能迅速调用复杂的图形，满足大多数用户的需要。支持与绝大多数的PLC直接通信，PLC传输数据不需要运行任何特殊程序。并拥有在线模拟、超大用户组态存储空间、与标准C语言兼容的宏指令等贴合客户需要的功能。能迅速有效安全地完成现场数据采集、处理、监控和输出。
3.5台达EH2系列PLC特点：
•主機點數：16 / 20 / 32 / 40 / 48 / 64 / 80
•最大I/O點數：512點
•程式容量：16K Steps
•指令執行速度：0.24µS(基本指令)
•通訊埠：內建RS-232與RS-485，相容MODBUS ASCII / RTU通訊協定
•資料暫存器：10,000字元
•檔案暫存器：10,000字元
•高速脈波輸出：20與32點數機種支援2點200KHz(Y0, Y2)；40點數機種支援2組AB相200KHz脈波輸出(Y0, Y1)(Y2, Y3)，與2點200KHz脈波輸出(Y4, Y6)。
4.最优的配置，合理的方案给您带去不仅是高性能的产品，而且还有更实惠的经济成本和实际效益；满足您全国售后服务的需要！