信捷產(chǎn)品在磨床上的解決方案：信捷磨床數(shù)控系統(tǒng)

摘要

信捷磨床數(shù)控系統(tǒng)，應(yīng)用于工業(yè)控制及自動(dòng)化領(lǐng)域，是在吸收國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合磨床應(yīng)用需求，開(kāi)發(fā)出的適合中國(guó)用戶(hù)的在線測(cè)量專(zhuān)用磨床數(shù)控系統(tǒng)，已成功運(yùn)用在市場(chǎng)上，如市場(chǎng)上銷(xiāo)售的MK/ZW208、MK/ZW1410、MK/ZW136。

本解決方案以MZW208為介紹。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

PLC本體：用于磨床的邏輯控制，其輸入部分用來(lái)接收按鈕、行程開(kāi)關(guān)、保護(hù)信號(hào)等輸入信號(hào)，其輸出部分用來(lái)控制步進(jìn)（伺服）電機(jī)、電磁閥、電磁卡盤(pán)、測(cè)爪收張等。

量?jī)x擴(kuò)展：測(cè)爪信號(hào)線接入量?jī)x擴(kuò)展，擴(kuò)展將該信號(hào)輸入轉(zhuǎn)化為范圍為0~6500數(shù)據(jù)，并通過(guò)擴(kuò)展接口將數(shù)據(jù)傳輸給PLC本體；該模塊的電壓輸出同時(shí)控制測(cè)爪的“張開(kāi)/收縮” 動(dòng)作。 輸入點(diǎn)擴(kuò)展：某些型號(hào)的磨床（如203等）可能會(huì)出現(xiàn)輸入點(diǎn)數(shù)不夠的情況，可以通過(guò)該擴(kuò)展增加16個(gè)輸入點(diǎn)。 人機(jī)界面（觸摸屏）：設(shè)備操作人員和設(shè)備的接口。通過(guò)其畫(huà)面，操作人員可以了解當(dāng)前機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)給量，補(bǔ)償量，套圈當(dāng)前的直徑等等。設(shè)備的工藝參數(shù)，如快趨量、粗磨量、進(jìn)給速度、粗磨留量、精磨留量、毛坯范圍等等，也是通過(guò)人機(jī)界面輸入PLC本體。另外，設(shè)備的故障診斷也是通過(guò)觸摸屏界面顯示出來(lái)。在量?jī)x控制時(shí)，測(cè)爪的零位調(diào)整、粗磨到、精磨到等信號(hào)調(diào)整，也是通過(guò)人機(jī)界面進(jìn)行。 產(chǎn)品配置表

工藝特點(diǎn) 控制精度高達(dá)±1um 量?jī)x模塊對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行特別的運(yùn)算處理之后（抗抖動(dòng)、溫度補(bǔ)償?shù)鹊龋?，將?shù)據(jù)傳送給PLC進(jìn)行控制，保證了系統(tǒng)的控制精度。 測(cè)量范圍寬達(dá)1000um,可以進(jìn)行寬泛圍操作 在不需重新調(diào)試的情況下，既可以磨削余量1~5um的返修工件，也可以磨削800~900um的大余量工件。即使工件尺寸差異很大，仍然能夠?qū)崿F(xiàn)快速趨進(jìn)功能。 操作界面簡(jiǎn)單友好，降低了設(shè)備調(diào)試的難度 直接通過(guò)觸摸屏進(jìn)行磨床工藝參數(shù)設(shè)置，不需要復(fù)雜的調(diào)試過(guò)程。即使使用量?jī)x方式進(jìn)行加工生產(chǎn)，操作工也只需按照屏幕提示的順序操作一遍便可完成設(shè)備的調(diào)試。 脈沖輸出頻率高達(dá)400KHz 控制器的高頻輸出支持從1Hz到400KHz的超寬范圍，因此，無(wú)論是步進(jìn)電機(jī)還是伺服電機(jī)，都可方便的進(jìn)行控制。 省去測(cè)量?jī)x表，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化控制 將測(cè)爪信號(hào)直接接入XC-GRM磨床專(zhuān)用量?jī)x模塊，PLC直接讀取測(cè)爪測(cè)量數(shù)據(jù)，節(jié)省了用戶(hù)的成本，簡(jiǎn)化了調(diào)試過(guò)程，并提高了工件的磨削精度。使系統(tǒng)的集成度大大提高。 實(shí)現(xiàn)工件直徑測(cè)量數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)精確計(jì)算快趨量功能 通過(guò)量?jī)x模塊直接讀取工件直徑數(shù)據(jù)。在毛坯上料后，直接測(cè)量出毛坯需要的磨量，進(jìn)而推算出該工件快趨所需要的快趨進(jìn)給量，以達(dá)到快趨結(jié)束便開(kāi)始磨工件的目的，從而大大提高了生產(chǎn)效率。 實(shí)現(xiàn)量?jī)x控制模式下的工件自動(dòng)對(duì)刀 操作工通過(guò)屏幕上的對(duì)刀按鍵，PLC控制步進(jìn)（伺服）電機(jī)以低速進(jìn)給，在對(duì)刀過(guò)程中自動(dòng)記錄量?jī)x讀數(shù)的變化，從而自動(dòng)計(jì)算出優(yōu)化的工藝參數(shù)。 支持連續(xù)多段步進(jìn)控制 通過(guò)PLSR脈沖輸出指令，磨床控制需要的四個(gè)進(jìn)給段“快趨、黑皮、粗磨、精磨”可以一次連續(xù)完成，中間無(wú)須停頓。 多段步進(jìn)跳躍功能 通過(guò)PLSNEXT指令，可以在多段步進(jìn)發(fā)送過(guò)程中，通過(guò)外部條件（而不等該段脈沖發(fā)完）直接轉(zhuǎn)到下一段步進(jìn)。該功能可用于量?jī)x控制。 FlashRom存儲(chǔ)器 重要的工藝參數(shù)可保存于FD0~FD1523閃存數(shù)據(jù)區(qū)。即使在PLC電池耗盡的情況下，系統(tǒng)仍可保留參數(shù)數(shù)據(jù)。 工藝流程

整個(gè)系統(tǒng)核心由信捷XC系列可編程序控制器、信捷GRM 量?jī)x模塊，信捷TH系列工業(yè)觸摸屏組成，信捷VD系列變頻器，信捷DS2系列伺服控制器，采用了最新的電子技術(shù)，為磨床的磨削，測(cè)量，檢測(cè)提供了一套完整的解決方案。該數(shù)控系統(tǒng)具有磨削自學(xué)習(xí)功能，自動(dòng)計(jì)算每個(gè)階段的的位置，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)，無(wú)需人工干涉，降低對(duì)操作工的要求。

本系統(tǒng)既能滿(mǎn)足機(jī)床數(shù)控功能，又能滿(mǎn)足精度控制要求；同時(shí)，具有操作簡(jiǎn)單、安裝方便、維修簡(jiǎn)易等特點(diǎn)，而更為優(yōu)勢(shì)的是經(jīng)濟(jì)方面的低成本和專(zhuān)業(yè)技術(shù)的全程支持；XC系列的485通訊口提供與變頻器的通訊；美觀大方的用戶(hù)界面，操作更為便捷。 系統(tǒng)還采用了在線測(cè)量，自適應(yīng)測(cè)爪，自動(dòng)計(jì)算進(jìn)給參數(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，突破了運(yùn)算過(guò)程的復(fù)雜等技術(shù)性難關(guān)問(wèn)題，，經(jīng)計(jì)量檢測(cè)中心測(cè)量相關(guān)性能參數(shù)包括測(cè)量精度，磨削精度，運(yùn)行效率均達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)系統(tǒng)產(chǎn)品通過(guò)環(huán)保檢測(cè)，完全符合綠色環(huán)保的概念要求。