一. 概述
2MM8470是我公司新推出的带在线自动测量的精密双盘研磨机。它适用于钢、铸铁、铜、硬质合金、陶瓷、单晶硅等零件的批量研磨。用于液压气动元件、液压马达部件、汽车燃油泵部件、制冷压缩机零部件、油泵油嘴零部件、发动机零部件、高精密轴承套圈、密封件、活塞环、量刃具、模具、仪表、硬质合金刀片、陶瓷阀芯、磁性材料等产品的双面研磨加工。在此机型上我们采用了人机界面来控制、显示整机的运行。
二.动作控制
本机床工件的加工原理为：工件在行星轮(隔离盘)内由中心轮带动作往复运动，上、下研磨盘旋转磨削。上、下研磨盘及行星轮均独立驱动，变频无级调速，转速及旋向随意可调。
整机采用了反应迅速的气压系统。设有上研磨盘摆入、摆出、放松、夹紧和上升、下降及外环上升、下降动作，由各自的限位开关限定运动极限位置。其中摇臂摆动和下降的速度均分为两段。在接近工作位置时低速摆动，防止摆动过快对机床主轴造成冲撞，在接近加工工件时慢速下降，避免大的冲力对测头和易碎工件造成损坏。工作过程分为预压、主压、后精压加工阶段，压力值可任意调整，在循环模式下，这三个阶段的压力都是自动转换。
整机循环动作为摆入 夹紧 快下 慢下 冷却启动 三电机启动 预压 主压 后压 三电机停止 冷却停止 上升 放松 摆出
三. 人机界面的使用选型及通讯设置
由于本机动作较多，需要显示和设定的数据也多，如果用按钮、指示灯、时间继电器装在面板上来控制整机动作，则需要大量的接线和大空间来安放按钮站，这样电气安装的工作量会很大。而用人机界面来控制，仅需一根五芯RS232通讯线即代替了大量的电气接线，降低了劳动强度，故障率也将大大减少。其安装也相当简单，在面板上开一方孔即可，也很美观。为此我们采用人机界面触摸屏来控制。
本着安全可靠、性价比高、使用方便的原则，我们选用了功能强大的台达256色真彩触摸屏DOP-AE80THTD为操作界面，以三菱的模块式安装的Q系列PLC为核心，变频器和气缸作为执行构件的系统配置。
DOP-AE80THTD与Q系列PLC通讯极其简单，我们只需在“模组参数”中将“Base Port控制器”选为“Q Series CPU Port”，通讯速率设为“19200，8，ODD，1”，通讯端口设为“RS232”，在相应设定端口上连接通讯线即可实现通讯。
四.操作画面设计
本机设有手动、时间、自动、修整四种工作模式。
在触摸屏画面中将所有的黄颜色按钮定义为换画面用，在主画面点击各工作模式则移动到相应工作状态下。研磨过程中，离开当前模式，则当前动作会立即停止。
手动模式主要进行机床的动作调整，设有各动作所需的按钮;时间模式是设定各压力阶段的时间，自动转换相应压力的模式;尺寸模式与时间模式基本相同，只在主压时利用尺寸控制仪来控制研磨量，在到达所需尺寸后迅速停止加工，保证了各盘间尺寸的一致性;修整模式是修整砂轮时所用。
在循环模式下设有每盘次加工操作次数及加工时间显示功能。加工操作次数为每次完整加工循环的次数累计，可以方便地计算出每班次共加工工件的件数。加工时间为一个循环所需时间，为CBN砂轮是否需要修锐提供了依据。各模式下的各电机的旋向及运转所需要的时间设定在各模式下均可自由设定，并具有掉电保持功能，为操作提供了方便。
为了满足高效率的加工需要，我们配备了上下料的工作台。上料时需按下“半自动上下料是”，设定相应“载盘数目”，将外环降下，推入一个摆满工件的载盘，按“上下料”按钮，由定位程序完成所需旋转角度。再同样依次将其它载盘推入即可，这样方便快捷地完成了上下料，节约了时间。
在触摸屏的底部设计了自动弹出滚动形式的提示和报警信息，便于操作者及维修人员快速查找故障原因。
在每屏上我们设有实时时间显示及循环加工程显示。为防误操作，我们设有“数据设定未启”按钮。在需要设定数值时，先按下此按钮，变为“数据设定启用”，然后用手触摸需设定的数据对象，就会自动弹出一个小键盘，输入想设定的数据后，按下“ENT”键后，键盘自动从屏幕上消失。这样可以有效利用屏幕。
举主要画面如下：
触摸屏与PLC联机调试应该说还是比较顺利的，但因准备不足也出现了一些小问题。如编译时报“警报设定地址读取错误”，认真查说明书发现“警报设定”的读取地址是“按字”设定的，起始地址应是16的倍数，改正读取地址后正常。“上盘慢下”时间显示与设定不一致，查触摸屏中此设定值数值单位为“双字”，程序中按“单字”给出了其地址，其它数据进位而使之显示不正常，更改地址号后正常。
五. 结束语
人机界面及高可靠性的PLC的应用，使2MM8470双盘研磨机能满足多种工艺条件下的加工，整机操作方便，维修简单。一经推出即受到了国内制冷、液压、汽车等行业配套厂家的关注，其使用效果完全满足了多家客户高效高精度加工的要求。
作者简介：孔艳，女，工程师，从事电气设计工作。
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