Trio控制器在轧辊磨床的电气控制解决方案

概述

    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，可以磨削水泥辊，也可以磨削钢辊和铸铁辊。采用Trio数字运动控制器ME309可以控制三个伺服轴，即砂轮架Z轴、中高机构U轴、拖板X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RS485连接触摸屏进行数据交互，设置和显示相关的图形和参数，实现了人机对话。通过输入/输出点控制外部逻辑控制。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。

一、控制原理框图

二、控制系统中元器件的功能及其描述

1、 控制器

        控制器采用英国Trio的数字运动控制器ME309，该控制器是一款经济型的控制器，可以采用以太网接口与计算机进行编程或者进行二次开发。可以与触摸屏连接通过ModBus协议进行数据交互。该控制器可以根据设备所需要的函数曲线编写运动程序。该控制器带有输入/输出点可以控制外部普通电机的开启/关闭以及面板上操作按钮。

    在这个设备中，我们控制托板移动、砂轮移动和中高移动三个伺服电机，另外通过模拟量输出信号控制砂轮和工件变频电机。

2、伺服电机

    伺服电机采用Motec伺服电机SEM系列5Kw，2Kw和1.5Kw分别控制托板移动、砂

轮移动和中高移动。

3、触摸屏

    触摸屏选用斯美特的10.4寸TST的彩色触摸屏。

4、变频器

变频器选用Motec变频器22Kw。

四、编程

    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：

下面这段程序就是计算并执行电子凸轮功能(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

以上公式实现的曲线如下图所示：

两轴运动轨迹图

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。

以下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操作面板上的按钮和人机界面实现。

轧辊磨床工作示意图