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用可編程控制器對龍門(mén)刨床的改造
作者：
時(shí)間：2009-11-30
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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1 引言
某廠(chǎng)A1024A單臂四米龍門(mén)刨床，其電氣系統由主拖動(dòng)和控制系統兩部分組成。電氣主拖動(dòng)系統是JF-D直流調速系統，電控部分采用繼電邏輯控制系統。因已運行了三十多年，電氣系統存在著(zhù)嚴重的老化現象，設備精度降低，調速性差，故障率高且繼電邏輯控制系統線(xiàn)路復雜，查找故障必須按照一定的步驟和順序進(jìn)行，設備發(fā)生故障的次數和處理故障的時(shí)間也越來(lái)越長(cháng)。
因此，采用PLC對A1024A龍門(mén)刨床進(jìn)行數控改造，提高其加工精度，延長(cháng)其工作壽命，并滿(mǎn)足客戶(hù)對產(chǎn)品技術(shù)性能指標的要求，不失為一種投入少，見(jiàn)效快的解決辦法。
l數控改造方案
1.1龍門(mén)刨床的工藝流程對控制系統的要求
1.1.1 調速范圍
JF-D調速系統的速度范圍為100～1 000 rpm／min，即調速范圍為10：1；有磨削功能的JF-D調速系統的速度范圍為25～1 000 rpm／min，即調速范圍為40：1。
1.1.2 靜差度
一般要求S=0.1～0.05，即S=10％～5％。
1.1.3 工作臺的自動(dòng)循環(huán)往返運動(dòng)
刨削加工時(shí)，工作臺應能自動(dòng)往復運動(dòng)。
1.2龍門(mén)刨床電氣控制系統的硬件設計
1.2.1 系統的總體結構
目前改造龍門(mén)刨床的主拖動(dòng)部分一般采用全數字直流調速系統或交流變頻調速系統，控制部分使用PLC。全數字直流調速系統選用國外的成套設備，設備的運行參數用英文顯示，設備操作及維護人員要消化和掌握系統的性能，需花費較長(cháng)的時(shí)間和具備一定的技術(shù)水平。
而變頻調速系統經(jīng)過(guò)多年的推廣和使用，各項性能和技術(shù)指標不斷趨于完善和成熟，節能效果顯著(zhù)。并且由于變頻調速系統的各種運行狀況和故障情況都可以通過(guò)監示器顯示，因此，根據當前電氣技術(shù)的發(fā)展趨勢和龍門(mén)刨床的實(shí)際狀況，提出圖1所示的電氣技術(shù)改造原理框圖。
改造方案中，保留了原來(lái)的操作按鈕，這樣可以適應原操作人員的操作習慣，設備的大部分操作都可通過(guò)按鈕完成。操作指令傳送給PLC控制系統，PLC對這些指令進(jìn)行處理后控制相應的設備。PLC將設備的運行狀態(tài)信號傳送給按鈕，按鈕用指示燈顯示相應的信息。
監示器選用觸摸屏，可以形象直觀(guān)地顯示整個(gè)電氣系統的各種運行狀態(tài)和設備可能發(fā)生的電氣故障。操作人員和電氣維護人員，查看觸摸屏畫(huà)面就可以了解整個(gè)設備運行狀況和故障發(fā)生的位置。
PLC用于實(shí)現開(kāi)關(guān)量邏輯控制和控制變頻電機轉速的方向和大小。按鈕站的按鈕、外部行程開(kāi)關(guān)和操作手柄通過(guò)PLC，控制油泵、風(fēng)機、橫梁升降、橫梁夾緊、垂直刀架、右側刀架、左側刀架的電動(dòng)機，以及后退行程抬刀電磁鐵線(xiàn)圈。
1.2.2 電力拖動(dòng)系統主回路設計
電氣改造時(shí)主回路基本不變，只是將主拖動(dòng)的直流電動(dòng)機換為交流變頻電機?？諝忾_(kāi)關(guān)1ZK，4ZK，5ZK一般處于閉合狀態(tài)，設備運行時(shí)合上總空氣開(kāi)關(guān)ZK，非工作時(shí)斷開(kāi)。主回路電路如圖2所示。
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