西门子6ES7216-2BD23-0XB8接线图形
其中程控龙门导轨磨床是专门磨削中，大型工件，特别适合于机械加工厂、量磨具厂及汽车行业，在配置砂轮角度修整器后，特别适用于机床行业磨削各种导轨。工件可直接固定在工作台面上或电磁吸盘上。本机床采用龙门式布局，由双立柱、横梁及床身组成封闭刚性框架结构，工作台纵向运动由双出杆油缸驱动，适用比例liuliang阀远程无极调速；横梁上有两个横向拖板，可沿横梁作横向运动，它采用交流伺服电机经齿型带减速驱动滚珠丝杆，由plc控制实现横向定距磨削、间歇进给、进给调速等功能，并采用电子手轮实现对刀及微量进给功能。垂直滑板可沿横向滑板上的导轨作垂直运动，其采用交流伺服电机经行星齿轮减速驱动滚珠丝杆由plc控制实现横向定距磨削、间歇进给、进给调速等功能，并采用电子手轮实现对刀及微量进给功能。左右磨头采用变频驱动。磨头横向、垂直方向，工作台可利用面板操作任意设定行程距离，免除传统机型人工调整行程档铁的不便，tigao生产效率。
2 简要工艺
加工过程为：使用卧磨头磨削平面，在工作台上固定好工件以后，开动液压站，根据工件的长度(纵向)设定工作台往复运动的行程，再进行横向行程的设定，加工范围设定好后，即可对刀磨削。手动操作磨削：开液压站，工作台在液压缸的驱动下进行往复运动，面板上电位器控制其运动速度，垂直进给选用手动模式，横向进给选择进给模式，间歇进给时，在工作台换向的磨头横向进给一定长度(进给量由波段开关控制)，用手轮控制磨头上下进刀，简便安全。
本机还配备自动定尺寸磨削功能，通过触摸屏设置粗磨进刀量，粗磨次数，精磨次数等参数，可进行全自动平面磨削达到所设定尺寸并实现零磨削后，工作台自动停止与左端，砂轮可上升至定点油压电机电源立即自动关闭，使磨削更趋于自动化。设备外观如图1所示。
3 控制系统构成
3.1 电气系统的布局
电气控制系统包括：液压传动部分，伺服传动部分，数据检测部分，plc模块控制器部分，触摸屏部分。都集中在电气控制柜，其采用独立的控制柜，其内部将机床的程控系统，伺服驱动控制系统，断路器，接触器，继电器等控制元器件集中布置，电器柜全封闭防护，并配有空调时温度控制装置，使得系统在良好的工作环境运行，保证了系统运行的可靠性。
3.2 设计方案分析
项目初考虑过3个技术设计方案。
(1) 方案1
cpu226cn用通讯模式控制三菱伺服进给，但功能模式切换复杂，通讯处理时间长，反应缓慢，实效差，严重影响操作加工，不予考虑。
(2) 方案2
施耐德plc+驱动 此产品必须配合使用，但施耐德伺服电机惯量太低，造成机床震动，不予考虑。
(3) 方案3
西门子cpu226 cn+安川伺服 即本系统，具体考虑如下文。
plc是本机床控制功能的核心，必须具有4路高速计数器(左横向定距，右垂直定距，工作台定距，电子手轮ab相脉冲计数)；具备2路伺服驱动微量进给控制的高速脉冲功能；系统的人机界面采用西门子专为s7-200开发的带功能按键的触摸屏k-tp178micro支持s7-200系统的多主站连接友好的操作界面：触摸屏+按键。
快速的系统启动时间和操作响应时间特别适合车间磨床的实际生产加工要求，机械加工现场的恶劣环境以及超大存储空间，触摸声音反馈，硬件设计全面更新，无与伦比的高可靠性，更高的鲁棒性，防冲击和震动，并能防水耐脏，采用32位arm7处理器，性能优异，集成的lcd控制器，消除了cpu和lcd控制器的之间的传输瓶颈。
配置软件：winccflexible，编程灵活快捷与龙门磨床的控制工艺要求及环境要求完全吻合；符合中国用户使用习惯。选定的西门子硬件配置见附表。
系统结构如图2所示。
图2系统结构
4 控制系统功能及要点
程控龙门磨床与传统普通磨床比较，优势在于自动化程度大大的tigao，很大程度上节省人力，tigao了操作安全系数，成本不是很高，在价格上由很大优势。下面说明几个重要的功能：
4.1 定距设置
进行磨削时，工作台的来回运动行程由安装在其底部的齿条带动编码器发ab相正交脉冲纪录。通过触摸屏k-tp178micro设置定距的起点与重点，由于液压传动存在缓冲，只有靠提前换向来“抵消”缓冲量，长度根据缓冲量在屏里设定。编程思路如图3示。左横向与右垂直定距原理与此相同。
图3编程思路
4.2 手动进刀
处理的重点在于手轮进给的随动性，jingque性，根据手轮进给的功能特点，模式选择掰到手动时，摇动手轮相应的轴触发进给，有×1，×10两档，每格进给5μm，50μm；并且必须保证每次摇手轮磨头都能够进刀，随动性能要好，坚决不能有脉冲累计现象，以免撞碎砂轮发生故障。这就对控制程序提出了严格的要求：手轮脉冲输入——程序处理——高速脉冲输出。
考虑输入环节，高速计数器的特性是用于对s7-200扫描速率无法控制的高速事件进行计数，完全符合我们的控制需要，很好的解决了摇手轮事件的突发性，准确的纪录；
把接收到的脉冲准确的反映到相应的高速脉冲输出。处理环节，考虑采用中断，中断程序要求是短小而简单，执行时对其他的处理也不要延时过长意外的条件可能会引起主程序控制的设备的操作异常，而本处理需要提前清空高速计数，再计数赋值给高速脉冲口，后还要清除高速计数器，过程相对复杂，处理时间较长不考虑。项目采用的是sm0.6扫描时钟“间歇”处理上述过程完全可以胜任。
4.3 自动磨削
整个工序是以时间为基础，充分的利用了s7-200中子程序的模块功能，在各种检测输入与强大的功能指令结合严谨的控制逻辑，终完成所需的工艺与安全功能。时序如图4所示。
图4自动磨削时序
5 结束语
本公司自03年生产程控龙门磨床，经过反复试验改进，充分发挥了s7-200(05年后使用cpu226cn)优异性能，即系统紧凑，可靠，功能强大(多路高速计数器)，成本低廉，凭借人际交互界面的友好，与系统的操作简单，控制可靠，控制精度高，性能价格比较高等优点。丰富的报警显示功能，帮助维修人员准确查找故障根源，提供了重要信息，极大的tigao了机床维修的快速性与可靠性，满足了用户的需求，得到用户的好评，打开了一定的市场，为我厂取得了良好的经济效益
前言：
C. & A.Veltins啤酒厂与贝加莱树立了一个雄心勃勃的目标：他们想共同把APROL过程控制系统建立为啤酒酿造行业的标准解决方案，在不影响生产的情况下逐步在酿酒设备中完成对新系统的实施。他们希望在足球世界杯期间行动-这对于酿酒行业来说是四年一度的盛况。凭借灵活的机制、创新的精神和超前的思维，这两家公司成功地完成了这项艰巨的任务。他们还使APROL过程控制系统向前迈出了重要的一步。现在，贝加莱已经将自己视为酿酒行业中传统标准方案供应商的重要竞争者，期待能够搅动这一市场。Veltins是个实施贝加莱解决方案的啤酒厂。
“当然，我们本可以从原有供应商中选择一个过程控制方案来完成对系统的现代化改造，但我们有意决定采取一项新的措施，”Veltins公司负责过程控制技术的DirkBartmann强调说。
“我们始终相信，一家新的、富有创新精神的供应商可以为我们带来全新的理念与新的想法，”这位Veltins的专家继续说道。“贝加莱是完成这项任务非常合适的合作伙伴。一方面，他们的APROL过程控制系统非常适合开发成我们行业的标准解决方案。另一方面，我们发现，贝加莱作为一家中型公司具有灵活的机制与创新的精神，能够应对这项艰巨的挑战。”
共享成果：APROL酿酒行业解决方案
贝加莱不仅要使APROL满足酿造业的要求，还要对Veltins的发酵区、酒窖以及周边的工艺设备进行现代化改造，这些行业属性肯定都进行过测试。
项目需要创建50000个图像宏、超过11000个功能图以及近2000个过程图。贝加莱的产品取代了大多数已过时的自动化产品，包括控制室中的产品，其余部分主要是组件如变频器和其它设备如制冷控制器，这些都得到很好地整合。
贝加莱2005系统提供总共25000个硬件I/O通道，在30个独立机柜和50个挂墙机柜内进行了重新接线，并采用了全新的技术，包括13个贝加莱System2005控制器。经验丰富的贝加莱系统合作伙伴Actemium公司帮助规划并实施了该项目，包括对配电柜的架构与安装。
多种设计规范的实施不会影响Veltins的日常运行，只有在开关连接时会造成短暂的生产中断。为此，项目被划分为若干个阶段。仅需花费一个无生产任务的就能完成对啤酒生产设备区段中受控制器管理的整个电气设备的重新接线。为了启动设备，I/O通道会与原有的控制器连接，暂时继续使用老的自动化程序。将各个生产阶段中原有系统的功能逐步移植到新的控制器中。
可视化检查确认：生产情况良好
显著的胜利
显然，分阶段的项目改造非常成功：现代化改造项目的实施正值足球世界杯的举办，这项赛事期间的生产高峰并没有给Veltins啤酒厂带来丝毫生产瓶颈。
“项目改造仍在进行之中，我们依然有能力避免生产停车，这是设备进行现代化改造的主要原因之一，”Bartmann道。由于大量生产工艺相互关联而诊断又十分有限，项目在改造阶段相当敏感。
贝加莱的自动化解决方案凭借其高可靠性的产品和长期的供货保证很快获得了Veltins的认可。该方案不仅能够解决已知的项目问题，可以创造更多项目改善的机会。
“在发酵区和酒窖中，APROL将我们在众多曾经需要手动控制的生产区实现全自动化成为可能。我们摒弃了所有人工操作，tigao了产品质量，”Bartmann阐述道。“关键是APROL基于LINUX，作为一项开源解决方案，它具有高度的灵活性。在系统中集成Profibus自动化组件如S5和S7控制器是没有任何问题的，通过TCP/IP或带WLAN的工业笔记本都可以实现与APROL的通信。”
将公司EPLAN数据直接集成到APROL系统中能够使调试过程更快速有效
通过APROL系统的“并行工程”，多达10位工程师可以一起并行工作，执行各自指定的工艺流程
关注酿造过程-任何时间，任何地点
在新的控制室中有9个操作员站和一个独立的监控站，操作员不在控制室内，他们也可以通过强劲的笔记本电脑对整个酿造过程进行全面的监控，并完成必要的设置。操作员可以通过该系统了解所有工艺流程，他们甚至可以处理远离当前位置发生的事件。“我不只是收到一个错误消息-我能立即检查是什么引起了错误。例如，我可以看一下是什么原因导致阀门锁定，而不必像以前那样先去查看编程设备。同事们确实都喜欢这样，”Bartmann说道。
APROL系统另一大显著的特征是，它可以使用其它厂商的软件工具创建界面。“无缝集成软件工具如EPLANView或CADISON简化了工程设计，因为数据、符号和名称并不需要转换。这当然有助于我们在项目的逐步改造中，在短时间内处理大量的数据，”Bartmann解释说。“更重要的是，维护人员能够确定错误发生的地点以及需要何种备件，而不必翻阅手册或步行至发酵区和酒窖。他们需要做的只是从APROL应用程序中调用CADISON数据库。”
APROL通过审计追踪功能（AuditTrail）完成数据的采集与使用-在Veltins，APROL管理超过750万个过程变量-该酿酒厂可以立即获取大量与啤酒酿造工艺和生产相关的信息。这带来的优势相当明显，正如DirkBartmann所指出的：“在将系统转变为APROL之前，我们可以获取大量信息，这些信息往往只能是Excel表或手工记录的形式。导出数据并制成清单报告，这需要花费大量时间。APROL能够自动完成这些任务，轻松地实现数据的分组与链接。”
现在Veltins能够对生产过程中产品的各个批次进行跟踪，如果有客户投诉-此类事件已有发生-Veltins就能找到问题所在，并确定是否其它批次的产品也会受到影响。“APROL为我们提供了更多信息，使我们可以更快速地获取这些信息，便于识别并纠正错误，更轻松地优化流程，”Bartmann补充说。
架构清晰且维护简单的2005系统-贝加莱模块化I/O与控制系统-在Veltins酿酒厂运行
由于Veltins利用现代化改造更新了自动化技术，服务与维护得以大大简化，设备及常用的自动化组件现在都已集成到这一集散控制系统中。
鉴于APROL与贝加莱自动化技术提供的众多优势与全新的可能性，DirkBartmann后予以了非常积极的评价：“我们已经创建了一个覆盖控制层至现场层的统一的解决方案，可自由访问，且具有极高的可用性与适应性。我相信，我们为将APROL建立为酿酒行业的理想系统迈出了坚实的一步。”