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摘要控制系統(tǒng)用Beckhoff的Twincat軟PLC，硬件平臺(tái)為Beckhoff的工控機(jī)，通過(guò)Bthercat驅(qū)動(dòng)AX5000伺服，對(duì)左右移動(dòng)的x軸，前后移動(dòng)的z軸，旋轉(zhuǎn)主軸砂輪，還有Roll軸進(jìn)行控制，根據(jù)設(shè)定的輥形數(shù)據(jù)執(zhí)行多軸插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，磨出設(shè)定的輥形。

關(guān)鍵詞

Beckhoff；運(yùn)功控制；軋輥改造

1項(xiàng)目介紹

本項(xiàng)目是對(duì)客戶一臺(tái)用了20多年的舊軋輥磨床的電控系統(tǒng)徹底改造。它屬于外圓磨床的一種，主要用于冷軋鋼板進(jìn)行軋制。改造后其圓形度誤差小于1um，表面粗糙度在0.015um～0.02Sum之間，輥形誤差不小于5um，并且同時(shí)要滿足加工G輥要求小于10分鐘/根，加工H輥要求小于20分鐘/根。這種難度的改造在國(guó)內(nèi)尚屬首次。

Beckhoff產(chǎn)品的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。倍?；赑c平臺(tái)的實(shí)時(shí)核技術(shù)，將安裝了Microsoft WindowsXP操作系統(tǒng)的Pc改造為4套具有多任務(wù)能力的實(shí)時(shí)控制器。Beckhoff產(chǎn)品與TwinCAT軟件相結(jié)合，使TwinCAT CP、I/0、PLC、PTP和NC I構(gòu)成了一套較完整的基于PC平臺(tái)的實(shí)時(shí)控制器解決方案，充分發(fā)揮PC機(jī)的高速數(shù)據(jù)處理能力和實(shí)時(shí)控制器的高速高精運(yùn)動(dòng)控制性能。

2控制實(shí)現(xiàn)

2.1實(shí)現(xiàn)方式

該項(xiàng)目選用的PTP控制模式，未用NCI控制模式，具體實(shí)現(xiàn)方法是由選定輥形生成輥形數(shù)據(jù)，輥形數(shù)據(jù)傳送到SOFT PLC位置存儲(chǔ)區(qū)，通過(guò)專用指令生成凸輪曲線，以凸輪曲線的方式實(shí)現(xiàn)插補(bǔ)功能。加工工藝參數(shù)也由控制軟件發(fā)送到PLC，PLC再根據(jù)工藝參數(shù)決定往復(fù)次數(shù)等。

2.2關(guān)鍵部分實(shí)現(xiàn)代碼

2.3恒電流控制

通過(guò)高速任務(wù)采集電流數(shù)據(jù)，并做對(duì)電流數(shù)據(jù)處理后，跟據(jù)位置電流關(guān)系PD運(yùn)算實(shí)現(xiàn)z軸位置的微調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)磨削電流的恒定控制。

3安裝調(diào)試

裝配必須嚴(yán)格按照使用說(shuō)明書、原理圖及技術(shù)規(guī)范執(zhí)行。減少干擾和被干擾，電機(jī)線選用95%屏蔽線并將屏蔽層牢固接地，編碼器線選用多芯屏蔽雙絞線，驅(qū)動(dòng)器妥善接地。

4運(yùn)行效果

該改造項(xiàng)目，對(duì)其電氣系統(tǒng)進(jìn)行了全部的改造，此次改造完全自主開(kāi)發(fā)了上下位軟件，實(shí)現(xiàn)了客戶的加工工藝要求，獲得了客戶非常滿意的評(píng)價(jià)。

5結(jié)論

軋輥磨床的核心難點(diǎn)是輥形曲線的插補(bǔ)算法以及聯(lián)動(dòng)控制，根據(jù)軋機(jī)生產(chǎn)的要求能夠讓用戶定制所要求的加工工藝。插補(bǔ)算法生成的插補(bǔ)數(shù)據(jù)必須能夠達(dá)到其所要求的加工精度同時(shí)還必須滿足機(jī)械特性以克服刀花和振痕，而刀花和表面粗糙度又是矛盾的?；谝陨弦蛩匚覀兺ㄟ^(guò)對(duì)磨削過(guò)程進(jìn)行理論建模和數(shù)據(jù)分析，在國(guó)內(nèi)率先解決了軋輥磨床的生產(chǎn)工藝問(wèn)題。