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。通過日本三菱觸摸顯示屏，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。 1 硬件連接 圖1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)，控制三個(gè)軸的回參考點(diǎn)信號(hào)和限位信號(hào)。MC206通過串口B和歐姆龍C200HE的RS232實(shí)現(xiàn)通訊，這樣就可以受PLC的輸入信號(hào)和觸摸屏的信號(hào)控制了。 MC206有四路模擬量輸出信號(hào)，我們用了三路輸出信號(hào)，和安川伺服單元相連，控制三個(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)，電機(jī)的控制方式選擇速度控制方式。MC206的Connector3中V－是輸出公共端，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單元的Axis0和軸0的伺服單元的PG分頻輸出相連，Axis1、Axis2分別和軸1、軸2相連，這樣就可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)伺服軸的位置閉環(huán)控制。 圖1 以MC206為控制核心的控制系統(tǒng)布線圖 2 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、硬限位開關(guān)、回參考點(diǎn)開關(guān)、軟限位等。 在MC206的通訊口1設(shè)置成HOSTLINK協(xié)議的主站，可以用HMI_READ（……）指令來讀取PLC內(nèi)部的數(shù)據(jù)，用HMI_WRITE（……）指令來改寫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 圖2 兩軸運(yùn)動(dòng)軌跡圖 圖3 大型軋輥磨床工作現(xiàn)場(chǎng) 以上公式實(shí)現(xiàn)的曲線如圖2所示。 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。 圖3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?。緊挨著該輥?zhàn)拥木褪巧拜?。整個(gè)機(jī)器操作可以通過儀表盤上的按鈕和人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)。 3 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)。