整个单晶机床硅磨面磨床的电气设计分三个部分：硬件电路的设计；软件的设计；机床的系统调试和数据备份。
1 电气系统的硬件电路设计
本机床交流电机共6只(粗磨2只，精磨2只，抛光2只)均采用交流接触器直接启动，根据工艺要求，精磨电机和抛光电机要具备正反转功能，因此，电路控制需加两个接触器来控制正反转。控制电路的设计，包含接触器和气阀的控制。测量电路的设计采用基恩士位移激光传感器测量控制，测量数据通过二进制方式传送到数控系统进行处理，其他外部点到数控系统的I／O单元进行控制。
本机床控制系统采用三菱M70A数控装置，这是一种将数控系统(NC、PLC、HMI)与驱动控制系统的所有部件集成在一起的操作控制系统。全数控键盘可直接连接，主要用于选择菜单、编辑及修改程序、设定或修改机床数据等；机床控制面板MCP为机床提供了一种简便的解决方案，主要用于实现机床各功能部件的动作。图1为本机床的数控系统硬件互联结构。
图1 机床数控系统硬件互联结构
2 电气系统的软件设计
单晶机床硅磨面磨床的控制系统包含PLC和NC加工程序，在系统硬件配置好后，应对系统进行硬件参数的配置，保证系统的正常连接。PLC程序编写和监控通过三菱GX软件来实现，简易方便。
图2为PLC程序中部分程序。
图2 PLC程序中部分程序
NC加工程序是整个机床的主程序，应该完全按照机床的加工工艺编写。机床依照NC的执行步骤循环运行，程序的执行可在系统画面直接显示，且可自行修改，方便直观。加工程序编写好后，可通过三菱数控cncnetwork或ParaGuider软件进行下载、上载，通讯方式为以太网连接，传输可靠且速度快。整个机床主要为五个加工循环：端面循环、测量循环、粗磨循环、精磨循环、抛光循环。下文为主循环的部分执行程序：
N70IF[#590EQ0]GOT0120 ，／端面循环
N80IF[#590EQ1]GOT0130／／测量循环
N90IF[#590EQ2]GOT0380 ／／粗磨循环
N100IF[#590EQ3]GOT0415／／精磨循环
N110IF[#590EQ4]GOT0420／／抛光循环测量程序：
N010G90G01z#528F#502 ／／测量起点
N082#562=#574，1000／／硅块磨前右侧宽度
N083#564=#570／1000／／硅块磨前左侧测量值
N084#566=#573／1000／／硅块磨前右侧测量值
N085#568=#572／1000／／硅块磨前尺寸
N086#560=#571／1000／／硅块磨前左侧宽度N090M99
PLC程序是辅助NC加工程序来完成整个的工作循环，是外部信号和加工循环的中间纽带。报警信息是机床自诊断的一个重要部分，可以清晰地提示当前机床的工作状态是否正常，下文是部分报警信息的编写：
297：A，21，21，(21)精磨砂轮故障1
329：A，23，23，(23)工件对中错误1
346：A，24，24，(24)工件压紧位置错误1
363：A，25，25，(25)罩壳移门位置错误1
3 机床的调试和数据的备份
接通电源，确认各电气部分(电动机、电磁阀、流量开关等)连线是否正确，所有插头是否插好，数控系统外观上是否属于正常状态。确认一切正常后，合上电箱中的所有空气开关，合上电箱上的总开关QF1，机床通电。确认电源接通后数控系统的画面上显示的内容。机床的动作分为手动和自动两种方式，在手动方式下，机床可进行各个伺服轴的运动和各个电机的起停。磨削参数要根据加工工艺的要求进行设置；机床各部件调整完毕后，按下“自动方式”键，进入“AUTO自动”方式。准备好要磨削的毛坯零件，机床处于待磨削状态，按下“循环启动”按钮，依照操作者选择的磨削方式，机床将实现相应的磨削循环。若要停止自动循环可按下“复位”键，机床将自动返回磨削初始状态。
在机床调试完成后，通过CF卡进行数控系统数据备份，用于设备批量生产。
4 结束语
该产品调试完成后，某公司已经进行批量生产，系统稳定可靠，操作方便，得到了用户的高度认可，在光伏行业中得到推广和应用，并为公司创造了很好的经济效益。
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