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翠歐運動控制器MC206在軋輥磨床中的應用

時間:2011-07-19 09:52:35來源:xuliyuan

導語:?詳細介紹翠歐運動控制器MC206在軋輥磨床中的應用
  •    大型軋輥磨床廣泛應用于冶金、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,錐面磨削。通過英國翠歐運動控制器MC206,控制三個伺服軸,即砂輪架X軸、中高機構U軸、拖板Z軸。能夠實現任意曲線的運動控制,很方便地控制軋輥磨床的磨削曲線。通過日本三菱觸摸屏,設置和顯示相關的圖形和參數,實現了人機對話。通過日本歐姆龍PLC,控制機床所有的邏輯動作。由于采用了世界一流的軋輥磨床制造技術,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為控制核心的控制系統布線圖

                            圖一:以MC206為控制核心的控制系統布線圖

    圖一中左下端是翠歐公司的MC206(帶綠色端子)、它是整個系統的控制核心。上端的歐姆龍PLC實現簡單的I/O控制、右下端的安川伺服驅動器和電機是系統地執行元件。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制信號可以直接與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,控制其三個伺服電機,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,伺服電機的控制方式為速度控制方式。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制。

    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,要求軋輥表面為一正弦曲線。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    ‘重復循環開始

    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

    下面這段程序就是計算并執行電子凸輪功能(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。

    以下是我們在客戶使用現場拍攝的一張軋輥磨床實物圖片。圖中左方的金屬輥子就是要被磨削的工件。緊挨著該輥子的就是砂輪。整個機器操作可以通過儀表盤上的按鈕和人機界面實現。

     

    圖三:大型軋輥磨床工作現場圖三:大型軋輥磨床工作現場

    三.  結論

    采用以上方案,我們已經先后生產了5臺軋輥磨床,第一臺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:翠歐運動控制器MC206在軋輥磨床中不失為一種既經濟又有效的控制系統。

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