整個單晶機(jī)床硅磨面磨床的電氣設(shè)計分三個部分：硬件電路的設(shè)計；軟件的設(shè)計；機(jī)床的系統(tǒng)調(diào)試和數(shù)據(jù)備份。

1 電氣系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計

　　本機(jī)床交流電機(jī)共6只(粗磨2只，精磨2只，拋光2只)均采用交流接觸器直接啟動，根據(jù)工藝要求，精磨電機(jī)和拋光電機(jī)要具備正反轉(zhuǎn)功能，因此，電路控制需加兩個接觸器來控制正反轉(zhuǎn)�？刂齐娐返脑O(shè)計，包含接觸器和氣閥的控制。測量電路的設(shè)計采用基恩士位移激光傳感器測量控制，測量數(shù)據(jù)通過二進(jìn)制方式傳送到數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行處理，其他外部點到數(shù)控系統(tǒng)的I／O單元進(jìn)行控制。

　　本機(jī)床控制系統(tǒng)采用三菱M70A數(shù)控裝置，這是一種將數(shù)控系統(tǒng)(NC、PLC、HMI)與驅(qū)動控制系統(tǒng)的所有部件集成在一起的操作控制系統(tǒng)。全數(shù)控鍵盤可直接連接，主要用于選擇菜單、編輯及修改程序、設(shè)定或修改機(jī)床數(shù)據(jù)等；機(jī)床控制面板MCP為機(jī)床提供了一種簡便的解決方案，主要用于實現(xiàn)機(jī)床各功能部件的動作。圖1為本機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)硬件互聯(lián)結(jié)構(gòu)。

圖1 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)硬件互聯(lián)結(jié)構(gòu) 

2 電氣系統(tǒng)的軟件設(shè)計

　　單晶機(jī)床硅磨面磨床的控制系統(tǒng)包含PLC和NC加工程序，在系統(tǒng)硬件配置好后，應(yīng)對系統(tǒng)進(jìn)行硬件參數(shù)的配置，保證系統(tǒng)的正常連接。PLC程序編寫和監(jiān)控通過三菱GX軟件來實現(xiàn)，簡易方便。

　　圖2為PLC程序中部分程序。

圖2 PLC程序中部分程序

　　NC加工程序是整個機(jī)床的主程序，應(yīng)該完全按照機(jī)床的加工工藝編寫。機(jī)床依照NC的執(zhí)行步驟循環(huán)運(yùn)行，程序的執(zhí)行可在系統(tǒng)畫面直接顯示，且可自行修改，方便直觀。加工程序編寫好后，可通過三菱數(shù)控cncnetwork或ParaGuider軟件進(jìn)行下載、上載，通訊方式為以太網(wǎng)連接，傳輸可靠且速度快。整個機(jī)床主要為五個加工循環(huán)：端面循環(huán)、測量循環(huán)、粗磨循環(huán)、精磨循環(huán)、拋光循環(huán)。下文為主循環(huán)的部分執(zhí)行程序：

　　N70IF[#590EQ0]GOT0120 ，／端面循環(huán)

　　N80IF[#590EQ1]GOT0130／／測量循環(huán)

　　N90IF[#590EQ2]GOT0380 ／／粗磨循環(huán)

　　N100IF[#590EQ3]GOT0415／／精磨循環(huán)

　　N110IF[#590EQ4]GOT0420／／拋光循環(huán)測量程序：

　　N010G90G01z#528F#502 ／／測量起點

　　N082#562=#574，1000／／硅塊磨前右側(cè)寬度

　　N083#564=#570／1000／／硅塊磨前左側(cè)測量值

　　N084#566=#573／1000／／硅塊磨前右側(cè)測量值

　　N085#568=#572／1000／／硅塊磨前尺寸

　　N086#560=#571／1000／／硅塊磨前左側(cè)寬度N090M99

　　PLC程序是輔助NC加工程序來完成整個的工作循環(huán)，是外部信號和加工循環(huán)的中間紐帶。報警信息是機(jī)床自診斷的一個重要部分，可以清晰地提示當(dāng)前機(jī)床的工作狀態(tài)是否正常，下文是部分報警信息的編寫：

　　297：A，21，21，(21)精磨砂輪故障1

　　329：A，23，23，(23)工件對中錯誤1

　　346：A，24，24，(24)工件壓緊位置錯誤1

　　363：A，25，25，(25)罩殼移門位置錯誤1

3 機(jī)床的調(diào)試和數(shù)據(jù)的備份

　　接通電源，確認(rèn)各電氣部分(電動機(jī)、電磁閥、流量開關(guān)等)連線是否正確，所有插頭是否插好，數(shù)控系統(tǒng)外觀上是否屬于正常狀態(tài)。確認(rèn)一切正常后，合上電箱中的所有空氣開關(guān)，合上電箱上的總開關(guān)QF1，機(jī)床通電。確認(rèn)電源接通后數(shù)控系統(tǒng)的畫面上顯示的內(nèi)容。機(jī)床的動作分為手動和自動兩種方式，在手動方式下，機(jī)床可進(jìn)行各個伺服軸的運(yùn)動和各個電機(jī)的起停。磨削參數(shù)要根據(jù)加工工藝的要求進(jìn)行設(shè)置；機(jī)床各部件調(diào)整完畢后，按下“自動方式”鍵，進(jìn)入“AUTO自動”方式。準(zhǔn)備好要磨削的毛坯零件，機(jī)床處于待磨削狀態(tài)，按下“循環(huán)啟動”按鈕，依照操作者選擇的磨削方式，機(jī)床將實現(xiàn)相應(yīng)的磨削循環(huán)。若要停止自動循環(huán)可按下“復(fù)位”鍵，機(jī)床將自動返回磨削初始狀態(tài)。

　　在機(jī)床調(diào)試完成后，通過CF卡進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份，用于設(shè)備批量生產(chǎn)。

4 結(jié)束語

　　該產(chǎn)品調(diào)試完成后，某公司已經(jīng)進(jìn)行批量生產(chǎn)，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，操作方便，得到了用戶的高度認(rèn)可，在光伏行業(yè)中得到推廣和應(yīng)用，并為公司創(chuàng)造了很好的經(jīng)濟(jì)效益。

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本文標(biāo)題：三菱數(shù)控系統(tǒng)M70A在單晶硅磨面磨床的應(yīng)用

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