翠欧运动MC206在轧辊磨床中的应用
导语：通过英国翠欧运动MC206，控制三个伺服轴
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。通过日本三菱触摸显示屏，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。 1 硬件连接 图1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，控制三个轴的回参考点信号和限位信号。MC206通过串口B和欧姆龙C200HE的RS232实现通讯，这样就可以受PLC的输入信号和触摸屏的信号控制了。 MC206有四路模拟量输出信号，我们用了三路输出信号，和安川伺服单元相连，控制三个伺服电机，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，电机的控制方式选择速度控制方式。MC206的Connector3中V－是输出公共端，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单元的Axis0和轴0的伺服单元的PG分频输出相连，Axis1、Axis2分别和轴1、轴2相连，这样就可以实现三个伺服轴的位置闭环控制。
图1 以MC206为控制核心的控制系统布线图 2 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。 在MC206的通讯口1设置成HOSTLINK协议的主站，可以用HMI_READ（……）指令来读取PLC内部的数据，用HMI_WRITE（……）指令来改写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
图2 两轴运动轨迹图
图3 大型轧辊磨床工作现场 以上公式实现的曲线如图2所示。 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。 图3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。 3 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MC206在轧辊磨床中不失为一种既经济又有效的控制系统。
图1 以MC206为控制核心的控制系统布线图 2 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。 在MC206的通讯口1设置成HOSTLINK协议的主站，可以用HMI_READ（……）指令来读取PLC内部的数据，用HMI_WRITE（……）指令来改写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 图2 两轴运动轨迹图 图3 大型轧辊磨床工作现场 以上公式实现的曲线如图2所示。 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。 图3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。 3 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MC206在轧辊磨床中不失为一种既经济又有效的控制系统。
