翠欧运动控制器MC206在轧辊磨床中的应用
日期：2011-7-19 9:20:15 点击：
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使用方：开源集团特种磨床制造有限公司
产品提供与系统商：广州博玮伺服科技有限公司
大型轧辊磨床广泛应用于冶金、铝加工、造纸、塑料等行业，可磨削圆柱形平辊，中高(凹)曲线磨削和任意曲线，锥面磨削。通过英国翠欧运动控制器MC206，控制三个伺服轴，即砂轮架X轴、中高机构U轴、拖板Z轴。能够实现任意曲线的运动控制，很方便地控制轧辊磨床的磨削曲线。通过日本三菱触摸屏，设置和显示相关的图形和参数，实现了人机对话。通过日本欧姆龙PLC，控制机床所有的逻辑动作。由于采用了世界一流的轧辊磨床制造技术，产品性能和加工精度均达到了世界先进水平。
一. 硬件连接
图一：以MC206为控制核心的控制系统布线图
图一中左下端是翠欧公司的MC206(带绿色端子)、它是整个系统的控制核心。上端的欧姆龙PLC实现简单的I/O控制、右下端的安川伺服驱动器和电机是系统地执行元件。MC206单元本身有16个输入输出点，我们用了9个输入信号分别连接三个轴的参考点信号和限位信号。MC206通过串口B和欧姆龙C200HE的RS232接口连接进行通讯，这样PLC的输入信号和触摸屏的控制信号可以直接与MC206进行连接。
MC206有四路模拟量输出信号，我们用了其中的三路与安川伺服单元相连，控制其三个伺服电机，硬件连接如图一所示。我们选用了ε－II系列SGDM型的伺服单元和SGMGH型伺服电机，伺服电机的控制方式为速度控制方式。MC206的第3号连接端子中V－是输出信号的公共端，V－和V0的信号输出到轴0，即X轴的伺服单元；同样V―和V1输出到轴1，即U轴的伺服单元；V―和V2输出到轴2，即Z轴的伺服单元。MC206中对应轴的编码器反馈接口分别与三个伺服的PG分频输出相连，这样由MC206实现了对三个伺服轴位置环路的闭环控制。
二. 软件编程
要编的程序主要包括：轴参数设置、通讯程序、手动方式程序、回参考点设置、自动方式程序、曲线插补程序。
轴参数设置的内容主要有：轴的类型、轴的反馈极性、比例增益、加速度、减速度、硬限位开关、回参考点开关、软限位等。
将MC206的串行端口1设置为HOSTLINK的主站协议，可以用HLM_READ(……)指令来读取OMRON的PLC内部数据，用HLM_WRITE(……)指令来改写其PLC内部的数据，以供触摸屏显示。
在多数轧钢厂，要求轧辊表面为一正弦曲线。如轧辊长度为变量VR(2)，中高量为变量VR(1)，以下简单的编程就能满足正弦曲线的磨削：
主轴运动程序如下：
BASE(0,1) ‘基准轴为零轴和一轴
RUN "CAM", 6 ‘按优先级6，运行电子凸轮程序
REPEAT ‘重复循环开始
DEFPOS(0,0) ‘定义双轴原点
SRAMP AXIS(1)=5 ‘设定平滑固定加减速过程
MOVE(2) AXIS(1) ‘正方向转两个单位
WAIT IDLE AXIS(1) ‘直到该轴运动停止
WA(200) ‘等待200毫秒
MOVE(-2) AXIS(1) ‘反方向转两个单位
WAIT IDLE AXIS(1) ‘直到该轴运动停止
WA(200) ‘等待200毫秒
UNTIL FALSE ‘没有错循环就不停止
下面这段程序就是计算并执行电子凸轮功能(砂轮轴)
FOR i =0 to 7200
TABLE(i, SIN(i＊PI/7200)) ‘此循环做数组表
NEXT i
REPEAT
CAMBOX(0,7200,VR(1),VR(2),1) ‘0轴跟随1轴做正旋曲线运动
UNTIL FALSE
以上公式实现的曲线如下图所示：
图二：两轴运动轨迹图
图中蓝线表示主轴的速度轨迹，红线表示砂轮轴的位置运动轨迹。
以下是我们在客户使用现场拍摄的一张轧辊磨床实物图片。图中左方的金属辊子就是要被磨削的工件。紧挨着该辊子的就是砂轮。整个机器操作可以通过仪表盘上的按钮和人机界面实现。
图三：大型轧辊磨床工作现场
三. 结论
采用以上方案，我们已经先后生产了5台轧辊磨床，第一台使用至今已有近两年的时间，根据用户的实际使用情况，机床的性能非常稳定。实践证明：翠欧运动控制器MC206在轧辊磨床中不失为一种既经济又有效的控制系统。
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大型轧辊磨床广泛应用于冶金、铝加工、造纸、塑料等行业，可磨削圆柱形平辊，中高(凹)曲线磨削和任意曲线，锥面磨削。通过英国翠欧运动控制器MC206，控制三个伺服轴，即砂轮架X轴、中高机构U轴、拖板Z轴。能够实现任意曲线的运动控制，很方便地控制轧辊磨床的磨削曲线。通过日本三菱触摸屏，设置和显示相关的图形和参数，实现了人机对话。通过日本欧姆龙PLC，控制机床所有的逻辑动作。由于采用了世界一流的轧辊磨床制造技术，产品性能和加工精度均达到了世界先进水平。
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一. 硬件连接
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图一：以MC206为控制核心的控制系统布线图
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图一中左下端是翠欧公司的MC206(带绿色端子)、它是整个系统的控制核心。上端的欧姆龙PLC实现简单的I/O控制、右下端的安川伺服驱动器和电机是系统地执行元件。MC206单元本身有16个输入输出点，我们用了9个输入信号分别连接三个轴的参考点信号和限位信号。MC206通过串口B和欧姆龙C200HE的RS232接口连接进行通讯，这样PLC的输入信号和触摸屏的控制信号可以直接与MC206进行连接。
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MC206有四路模拟量输出信号，我们用了其中的三路与安川伺服单元相连，控制其三个伺服电机，硬件连接如图一所示。我们选用了ε－II系列SGDM型的伺服单元和SGMGH型伺服电机，伺服电机的控制方式为速度控制方式。MC206的第3号连接端子中V－是输出信号的公共端，V－和V0的信号输出到轴0，即X轴的伺服单元；同样V―和V1输出到轴1，即U轴的伺服单元；V―和V2输出到轴2，即Z轴的伺服单元。MC206中对应轴的编码器反馈接口分别与三个伺服的PG分频输出相连，这样由MC206实现了对三个伺服轴位置环路的闭环控制。
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二. 软件编程
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要编的程序主要包括：轴参数设置、通讯程序、手动方式程序、回参考点设置、自动方式程序、曲线插补程序。
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轴参数设置的内容主要有：轴的类型、轴的反馈极性、比例增益、加速度、减速度、硬限位开关、回参考点开关、软限位等。
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将MC206的串行端口1设置为HOSTLINK的主站协议，可以用HLM_READ(……)指令来读取OMRON的PLC内部数据，用HLM_WRITE(……)指令来改写其PLC内部的数据，以供触摸屏显示。
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在多数轧钢厂，要求轧辊表面为一正弦曲线。如轧辊长度为变量VR(2)，中高量为变量VR(1)，以下简单的编程就能满足正弦曲线的磨削：
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主轴运动程序如下：
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NEXT i
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REPEAT
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图二：两轴运动轨迹图
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以下是我们在客户使用现场拍摄的一张轧辊磨床实物图片。图中左方的金属辊子就是要被磨削的工件。紧挨着该辊子的就是砂轮。整个机器操作可以通过仪表盘上的按钮和人机界面实现。
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图三：大型轧辊磨床工作现场
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三. 结论
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