用可編程控制器對龍門刨床的改造
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某廠A1024A單臂四米龍門刨床，其電氣系統(tǒng)由主拖動和控制系統(tǒng)兩部分組成。電氣主拖動系統(tǒng)是JF-D直流調(diào)速系統(tǒng)，電控部分采用繼電邏輯控制系統(tǒng)。因已運行了三十多年，電氣系統(tǒng)存在著嚴重的老化現(xiàn)象，設備精度降低，調(diào)速性差，故障率高且繼電邏輯控制系統(tǒng)線路復雜，查找故障必須按照一定的步驟和順序進行，設備發(fā)生故障的次數(shù)和處理故障的時間也越來越長。
因此，采用PLC對A1024A龍門刨床進行數(shù)控改造，提高其加工精度，延長其工作壽命，并滿足客戶對產(chǎn)品技術性能指標的要求，不失為一種投入少，見效快的解決辦法。
l數(shù)控改造方案
1.1龍門刨床的工藝流程對控制系統(tǒng)的要求
1.1.1 調(diào)速范圍
JF-D調(diào)速系統(tǒng)的速度范圍為100～1 000 rpm／min，即調(diào)速范圍為10：1；有磨削功能的JF-D調(diào)速系統(tǒng)的速度范圍為25～1 000 rpm／min，即調(diào)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 工作臺的自動循環(huán)往返運動
刨削加工時，工作臺應能自動往復運動。
1.2龍門刨床電氣控制系統(tǒng)的硬件設計
1.2.1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
目前改造龍門刨床的主拖動部分一般采用全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)或交流變頻調(diào)速系統(tǒng)，控制部分使用PLC。全數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)選用國外的成套設備，設備的運行參數(shù)用英文顯示，設備操作及維護人員要消化和掌握系統(tǒng)的性能，需花費較長的時間和具備一定的技術水平。
而變頻調(diào)速系統(tǒng)經(jīng)過多年的推廣和使用，各項性能和技術指標不斷趨于完善和成熟，節(jié)能效果顯著。并且由于變頻調(diào)速系統(tǒng)的各種運行狀況和故障情況都可以通過監(jiān)示器顯示，因此，根據(jù)當前電氣技術的發(fā)展趨勢和龍門刨床的實際狀況，提出圖1所示的電氣技術改造原理框圖。
改造方案中，保留了原來的操作按鈕，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按鈕完成。操作指令傳送給PLC控制系統(tǒng)，PLC對這些指令進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(jiān)示器選用觸摸屏，可以形象直觀地顯示整個電氣系統(tǒng)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，查看觸摸屏畫面就可以了解整個設備運行狀況和故障發(fā)生的位置。
PLC用于實現(xiàn)開關量邏輯控制和控制變頻電機轉(zhuǎn)速的方向和大小。按鈕站的按鈕、外部行程開關和操作手柄通過PLC，控制油泵、風機、橫梁升降、橫梁夾緊、垂直刀架、右側(cè)刀架、左側(cè)刀架的電動機，以及后退行程抬刀電磁鐵線圈。
1.2.2 電力拖動系統(tǒng)主回路設計
電氣改造時主回路基本不變，只是將主拖動的直流電動機換為交流變頻電機?？諝忾_關1ZK，4ZK，5ZK一般處于閉合狀態(tài)，設備運行時合上總空氣開關ZK，非工作時斷開。主回路電路如圖2所示。
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