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使用方:開源集團特種磨床製造有限公司
產品提供與係統商:廣州博瑋伺服科技有限公司
大型軋輥磨床廣泛應用於冶金、鋁加工、造紙、塑料等行業,可磨削圓柱形平輥,中高(凹)曲線磨削和任意曲線,錐麵磨削。通過英國翠歐運動控製器MC206,控製三個伺服軸,即砂輪架X軸、中高機構U軸、拖板Zzhou。nenggoushixianrenyiquxiandeyundongkongzhi,henfangbiandikongzhizhagunmochuangdemoxuequxian。tongguoribensanlingchumoping,shezhihexianshixiangguandetuxinghecanshu,shixianlerenjiduihua。tongguoribenoumulongPLC,控製機床所有的邏輯動作。由於采用了世界一流的軋輥磨床製造技術,產品性能和加工精度均達到了世界先進水平。
一. 硬件連接

圖一:以MC206為控製核心的控製係統布線圖
圖一中左下端是翠歐公司的MC206(帶綠色端子)、它是整個係統的控製核心。上端的歐姆龍PLC實現簡單的I/O控製、右下端的安川伺服驅動器和電機是係統地執行元件。MC206單元本身有16個輸入輸出點,我們用了9個輸入信號分別連接三個軸的參考點信號和限位信號。MC206通過串口B和歐姆龍C200HE的RS232接口連接進行通訊,這樣PLC的輸入信號和觸摸屏的控製信號可以直接與MC206進行連接。
MC206有四路模擬量輸出信號,我們用了其中的三路與安川伺服單元相連,控製其三個伺服電機,硬件連接如圖一所示。我們選用了ε-II係列SGDM型的伺服單元和SGMGH型伺服電機,伺服電機的控製方式為速度控製方式。MC206的第3號連接端子中V-是輸出信號的公共端,V-和V0的信號輸出到軸0,即X軸的伺服單元;同樣V―和V1輸出到軸1,即U軸的伺服單元;V―和V2輸出到軸2,即Z軸的伺服單元。MC206中對應軸的編碼器反饋接口分別與三個伺服的PG分頻輸出相連,這樣由MC206實現了對三個伺服軸位置環路的閉環控製。
二. 軟件編程
要編的程序主要包括:軸參數設置、通訊程序、手動方式程序、回參考點設置、自動方式程序、曲線插補程序。
軸參數設置的內容主要有:軸的類型、軸的反饋極性、比例增益、加速度、減速度、硬限位開關、回參考點開關、軟限位等。
將MC206的串行端口1設置為HOSTLINK的主站協議,可以用HLM_READ(……)指令來讀取OMRON的PLC內部數據,用HLM_WRITE(……)指令來改寫其PLC內部的數據,以供觸摸屏顯示。
在多數軋鋼廠,要求軋輥表麵為一正弦曲線。如軋輥長度為變量VR(2),中高量為變量VR(1),以下簡單的編程就能滿足正弦曲線的磨削:
主軸運動程序如下:
BASE(0,1) ‘基準軸為零軸和一軸
RUN "CAM", 6 ‘按優先級6,運行電子凸輪程序
REPEAT ‘重複循環開始
DEFPOS(0,0) ‘定義雙軸原點
SRAMP AXIS(1)=5 ‘設定平滑固定加減速過程
MOVE(2) AXIS(1) ‘正方向轉兩個單位
WAIT IDLE AXIS(1) ‘直到該軸運動停止
WA(200) ‘等待200毫秒
MOVE(-2) AXIS(1) ‘反方向轉兩個單位
WAIT IDLE AXIS(1) ‘直到該軸運動停止
WA(200) ‘等待200毫秒
UNTIL FALSE ‘沒有錯循環就不停止
下麵這段程序就是計算並執行電子凸輪功能(砂輪軸)
FOR i =0 to 7200
TABLE(i, SIN(i*PI/7200)) ‘此循環做數組表
NEXT i
REPEAT
CAMBOX(0,7200,VR(1),VR(2),1) ‘0軸跟隨1軸做正旋曲線運動
UNTIL FALSE
以上公式實現的曲線如下圖所示:

圖二:兩軸運動軌跡圖
圖中藍線表示主軸的速度軌跡,紅線表示砂輪軸的位置運動軌跡。
以(yi)下(xia)是(shi)我(wo)們(men)在(zai)客(ke)戶(hu)使(shi)用(yong)現(xian)場(chang)拍(pai)攝(she)的(de)一(yi)張(zhang)軋(zha)輥(gun)磨(mo)床(chuang)實(shi)物(wu)圖(tu)片(pian)。圖(tu)中(zhong)左(zuo)方(fang)的(de)金(jin)屬(shu)輥(gun)子(zi)就(jiu)是(shi)要(yao)被(bei)磨(mo)削(xue)的(de)工(gong)件(jian)。緊(jin)挨(ai)著(zhe)該(gai)輥(gun)子(zi)的(de)就(jiu)是(shi)砂(sha)輪(lun)。整(zheng)個(ge)機(ji)器(qi)操(cao)作(zuo)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)儀(yi)表(biao)盤(pan)上(shang)的(de)按(an)鈕(niu)和(he)人(ren)機(ji)界(jie)麵(mian)實(shi)現(xian)。
圖三:大型軋輥磨床工作現場

三. 結論
采用以上方案,我們已經先後生產了5台軋輥磨床,第一台使用至今已有近兩年的時間,根據用戶的實際使用情況,機床的性能非常穩定。實踐證明:翠歐運動控製器MC206在軋輥磨床中不失為一種既經濟又有效的控製係統。
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