使用方：開(kāi)源集團(tuán)特種磨床制造有限公司 

產(chǎn)品提供與系統(tǒng)商：廣州博瑋伺服科技有限公司

大型軋輥磨床廣泛應(yīng)用于冶金、鋁加工,、造紙,、塑料等行業(yè)，可磨削圓柱形平輥,，中高(凹)曲線磨削和任意曲線,，錐面磨削。通過(guò)英國(guó)翠歐運(yùn)動(dòng)控制器MC206,，控制三個(gè)伺服軸,，即砂輪架X軸、中高機(jī)構(gòu)U軸,、拖板Z軸,。能夠?qū)崿F(xiàn)任意曲線的運(yùn)動(dòng)控制，很方便地控制軋輥磨床的磨削曲線,。通過(guò)日本三菱觸摸屏,，設(shè)置和顯示相關(guān)的圖形和參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)對(duì)話,。通過(guò)日本歐姆龍PLC,，控制機(jī)床所有的邏輯動(dòng)作。由于采用了世界一流的軋輥磨床制造技術(shù),，產(chǎn)品性能和加工精度均達(dá)到了世界先進(jìn)水平,。

一.   硬件連接

                        圖一：以MC206為控制核心的控制系統(tǒng)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(gè)系統(tǒng)的控制核心,。上端的歐姆龍PLC實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的I/O控制,、右下端的安川伺服驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)是系統(tǒng)地執(zhí)行元件,。MC206單元本身有16個(gè)輸入輸出點(diǎn)，我們用了9個(gè)輸入信號(hào)分別連接三個(gè)軸的參考點(diǎn)信號(hào)和限位信號(hào),。MC206通過(guò)串口B和歐姆龍C200HE的RS232接口連接進(jìn)行通訊,，這樣PLC的輸入信號(hào)和觸摸屏的控制信號(hào)可以直接與MC206進(jìn)行連接。

MC206有四路模擬量輸出信號(hào),，我們用了其中的三路與安川伺服單元相連,，控制其三個(gè)伺服電機(jī)，硬件連接如圖一所示,。我們選用了ε－II系列SGDM型的伺服單元和SGMGH型伺服電機(jī),，伺服電機(jī)的控制方式為速度控制方式。MC206的第3號(hào)連接端子中V－是輸出信號(hào)的公共端,，V－和V0的信號(hào)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(duì)應(yīng)軸的編碼器反饋接口分別與三個(gè)伺服的PG分頻輸出相連，這樣由MC206實(shí)現(xiàn)了對(duì)三個(gè)伺服軸位置環(huán)路的閉環(huán)控制,。

二.  軟件編程

要編的程序主要包括：軸參數(shù)設(shè)置,、通訊程序、手動(dòng)方式程序,、回參考點(diǎn)設(shè)置,、自動(dòng)方式程序、曲線插補(bǔ)程序,。

軸參數(shù)設(shè)置的內(nèi)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(kāi)關(guān),、回參考點(diǎn)開(kāi)關(guān),、軟限位等。

將MC206的串行端口1設(shè)置為HOSTLINK的主站協(xié)議,，可以用HLM_READ(……)指令來(lái)讀取OMRON的PLC內(nèi)部數(shù)據(jù),，用HLM_WRITE(……)指令來(lái)改寫(xiě)其PLC內(nèi)部的數(shù)據(jù)，以供觸摸屏顯示,。

在多數(shù)軋鋼廠,，要求軋輥表面為一正弦曲線,。如軋輥長(zhǎng)度為變量VR(2)，中高量為變量VR(1),，以下簡(jiǎn)單的編程就能滿足正弦曲線的磨削：

主軸運(yùn)動(dòng)程序如下：

BASE(0,1) ‘基準(zhǔn)軸為零軸和一軸

RUN "CAM", 6 ‘按優(yōu)先級(jí)6,，運(yùn)行電子凸輪程序

REPEAT    ‘重復(fù)循環(huán)開(kāi)始

DEFPOS(0,0) ‘定義雙軸原點(diǎn)

SRAMP AXIS(1)=5  ‘設(shè)定平滑固定加減速過(guò)程

MOVE(2) AXIS(1)  ‘正方向轉(zhuǎn)兩個(gè)單位

WAIT IDLE AXIS(1) ‘直到該軸運(yùn)動(dòng)停止

WA(200) ‘等待200毫秒

MOVE(-2) AXIS(1) ‘反方向轉(zhuǎn)兩個(gè)單位

WAIT IDLE AXIS(1) ‘直到該軸運(yùn)動(dòng)停止

WA(200) ‘等待200毫秒

UNTIL FALSE ‘沒(méi)有錯(cuò)循環(huán)就不停止

下面這段程序就是計(jì)算并執(zhí)行電子凸輪功能(砂輪軸)

FOR i =0 to 7200

   TABLE(i, SIN(i＊PI/7200)) ‘此循環(huán)做數(shù)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(yùn)動(dòng)

UNTIL FALSE

以上公式實(shí)現(xiàn)的曲線如下圖所示：

圖二：兩軸運(yùn)動(dòng)軌跡圖

圖中藍(lán)線表示主軸的速度軌跡，紅線表示砂輪軸的位置運(yùn)動(dòng)軌跡,。

以下是我們?cè)诳蛻羰褂矛F(xiàn)場(chǎng)拍攝的一張軋輥磨床實(shí)物圖片,。圖中左方的金屬輥?zhàn)泳褪且荒ハ鞯墓ぜ＞o挨著該輥?zhàn)拥木褪巧拜?。整個(gè)機(jī)器操作可以通過(guò)儀表盤上的按鈕和人機(jī)界面實(shí)現(xiàn),。

圖三：大型軋輥磨床工作現(xiàn)場(chǎng)

三.  結(jié)論

采用以上方案，我們已經(jīng)先后生產(chǎn)了5臺(tái)軋輥磨床,，第一臺(tái)使用至今已有近兩年的時(shí)間,，根據(jù)用戶的實(shí)際使用情況，機(jī)床的性能非常穩(wěn)定,。實(shí)踐證明：翠歐運(yùn)動(dòng)控制器MC206在軋輥磨床中不失為一種既經(jīng)濟(jì)又有效的控制系統(tǒng),。