西门子CPU 6ES7215-1BG40-0XB0安装调试
3 台达外圈滚道磨床电控系统设计
3.1总体设计
高效率是企业的宗旨，高效率意味着高速度。速度是评定外圈滚道磨床电控系统的重要指标。磨床电控项目选用中达EH2系列高速PLC和ASD系列交流伺服系统，在安全的前提下在程序结构上做了优化，大大的提高了每个工件的生产速度，基本每个零件的加工速度控制在6－7秒以内。电控面板上仅仅设置少量的必要按钮，其它大部分操作在触摸屏上实现，充分利用触摸屏信息量巨大的互动对话优势，加上配方和报警智能化管理功能，更有直观性，触摸屏还上显示了每个步骤的状态和时间以便作为参考调整，使得零件加工尽量不在手动控制下操作，大部分加工步骤都有严格顺序，当出现非报警的紧急情况，可以用紧急复位按钮，系统会转入迅速的安全退出流程。电控面板设计如图1所示。
图2自动加工流程
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3.2台达电控系统配置设计
基于台达系统配型为：
（1）PLC:DVP40EH00T2(40点主机，24DI/16DO(继电器),4路200K输入/输出AC電源)；
(2)PLC扩展单元：DVP32HP00R(32點擴充机，16點入，16點出（繼電器），AC電源)；
（3）变频器：VFD022M43A（•迷你型静音7段速控制及简易PLC自动程序运转，高速通讯接口，自动加减速佳化控制功能）；
（4）真彩色触摸屏：AE10THTD（10.4’高亮度512KbytesSRAM自带3通讯口联机功能，可同时连接3种不同通讯格式的控制器，架构多机联机网络；背部提供功能卡插槽，支持打印机，后续开发其他扩充功能卡；创新的在线/离线模拟功能，方便设计者在程序开发阶段进行程序编辑与除错；支持SMCCard存取人机资料；符合IP65＆NEMA4规格；7MBFM）；
磨床是金属冷加工行业的重要工作母机。随着工业的发展，对机械零件的加工精度及表面粗糙度的要求日益提高，磨削加工显得更加重要。在汽车、电力、船舶、冶金、**、航空航天等行业，国产数控磨床正在发挥着越来越大的作用。外圆磨床是使用的广泛的，能加工各种圆柱形和圆锥形外表面及轴肩端面的磨床。外圆磨床还带有内圆磨削附件，可磨削内孔和锥度较大的内、外锥面。外圆磨床的自动化程度高低界定磨床的加工效率从而决定了磨床的加工规模。
2 磨削工艺
磨床属于金属工件表面精密加工机床。磨床基本原理是用砂轮或油石（刃具）对零件淬硬表面做浅深度微量切削加工。磨削时的切削深度很小，在一次行程中所能切除的金属层很薄。磨具旋转为主运动，工件或磨具的移动为进给运动。磨床加工精度高、表面粗糙度Ra值小。磨削加工是应用广泛的切削加工方法，由于独具的磨削结构原理，使得磨床与其它金属冷加工机床相比大的特点是切削速度高达每秒可达30m～50m，磨削温度可达1000”C～1500oC，磨削过程历短到只有万分之一秒左右。因此磨削加工可以获得较高的加工精度和很小的表面粗糙度值。磨削不但可以加工软材料，如未淬火钢、铸铁和有色金属等，而且还可以加工淬火钢及其他刀具不能加工的硬质材料如陶瓷与硬质合金等。
零件加工的时候主要为两个轴的运动。一个是工件台轴，另一个为磨架轴；工件台行进靠伺服运动，工件架在工件台内，所以进给的尺寸便是磨削的尺寸，工件台上面安装着上下料气缸,磁性卡盘,修整器。磁性卡盘在零件加工的时候用强磁固定零件，进料和出料前需要卸磁。修整器与工件台一起运动，修整器用来修整砂轮尺寸，其倒下抬起由液压控制。磨架上装着砂轮，磨架运动也由液压控制，并由减速阀来控制不同工序时候的运动速度。除了两个轴运动有关部件还有些辅助机构如磨削液，润滑液，量测架等。
5 再生能量的处理
当采用变频器传动的起升机构拖动位能性负载下放或平移机构急减速、顺风运行时，异步电动机将处于再生发电状态。逆变器中的六个回馈二极管将传动机构的机械能转换成电能回馈到中间直流回路，并引起储能电容两端电压升高。若不采取必要的措施，当直流回路电容电压升到保护极限值后变频器将过电压跳闸。
在高性能的工程型变频器中，对连续再生能量的处理有以下两种方案。①在中间直流回路设置电阻器，让连续再生能量通过电阻器以发热的形式消耗掉，这种方式称为动力制动；
②采用再生整流器方式，将连续再生能量送回电网，这种方式称为回馈制动。英威腾推出的DBU型能耗制动单元和RBU型能量回馈单元的具体参数可参见说明书。 下面对这两种制动方式做以详细介绍。
（1）动力制动
动力制动由制动单元和制动电阻构成。变频器设置了制动单元和制动电阻后，其动力制动能力取决于制动电阻的允许功率。因此，计算再生功率PM时，必须满足PM ②计算再生功率PM PM=EM/t0 式中PM——制动期间电机产生的有效再生功率，W EM——机构急减速及下降时的再生能量，J t0——制动周期时间，S ③选择合适的制动单元/制动电阻组合 选择合适的制动单元/制动电阻组合，必须满足下列条件： PM PR——制动电阻的允许功率，W PDB——制动单元的允许功率，W 当计算的PM>PR时，表明超出了制动电阻的处理能力，需重新核算负载惯量和减速时间。 ④制动电阻RB0的计算 在再生回馈制动中，即使不设置制动电阻，依靠电机内部损耗也可获得约20%的制动转矩，因此可用下式计算所需的电阻值RB0： VC² RB0=—————————— 1.027（TB-0.2TM）n1 式中VC——变频器中间直流回路的电压（约为700V），V TB——制动转矩，kg·m TM——电动机额定转矩，kg·m n1——电动机开始减速时的速度，rpm 动力制动的放电回路由制动单元和制动电阻构成，其大电流受制动晶体管大允许电流IC的限制，制动电阻小允许值RMIN=VC/IC。因此制动电阻选用时其实际值RB应满足以下条件： RMIN 也可按下述给出的经验公式选型。 ①起升机构的再生功率PM PM=Pb×ηtotal ηtotal=ηmec×ηmot×0.98 上式中，Pb为实际的负载再生发电功率，ηmec为机械效率，ηmot为电机效率。 ②制动电阻RB0的近似计算 VC² RB0=—— PM 由于平移机构属于摩擦负载，其制动单元和制动电阻可按变频器的标准配置。 （2）回馈制动 为了实现把制动状态的电动机再生发电能量向电网回馈，网侧变流器应采用可逆变流器。英威腾推出的能量回馈制动单元，它的网侧变流器与逆变器结构相同，采用一块具有PWM控制方式的电网电压识别板。由于采用了PWM控制技术，对网侧交流电压的大小和相位可以进行控制，可以使交流输入电流与电网电压同相位并接近正弦波，传动系统的功率因数大于0.9，回馈制动时有电网回馈能力，而不需要自耦变压器。 动力制动方式控制简单、成本低，但节能效果不如回馈制动。回馈制动方式虽然节能效果好，能连续长时制动，但控制复杂、成本较高。应该注意的是，只有在不易发生故障的稳定电网电压下，才可以采用回馈制动方式。对于采用滑触线供电的起重机，应特别注意防止滑触线电刷接触的间断，如果不能保证这一点，建议采用动力制动方式，以保证起升机构持续下降时调速制动的可靠性。