用可編程控制器對(duì)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(dòng)和控制系統(tǒng)兩部分組成。電氣主拖動(dòng)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(yùn)行了三十多年，電氣系統(tǒng)存在著嚴(yán)重的老化現(xiàn)象，設(shè)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(fù)雜，查找故障必須按照一定的步驟和順序進(jìn)行，設(shè)備發(fā)生故障的次數(shù)和處理故障的時(shí)間也越來越長。
因此，采用PLC對(duì)A1024A龍門刨床進(jìn)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(duì)產(chǎn)品技術(shù)性能指標(biāo)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(duì)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(tái)的自動(dòng)循環(huán)往返運(yùn)動(dòng)
刨削加工時(shí)，工作臺(tái)應(yīng)能自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
1.2龍門刨床電氣控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
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(dòng)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(shè)備，設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)用英文顯示，設(shè)備操作及維護(hù)人員要消化和掌握系統(tǒng)的性能，需花費(fèi)較長的時(shí)間和具備一定的技術(shù)水平。
而變頻調(diào)速系統(tǒng)經(jīng)過多年的推廣和使用，各項(xiàng)性能和技術(shù)指標(biāo)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(yùn)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(dāng)前電氣技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和龍門刨床的實(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，保留了原來的操作按鈕，這樣可以適應(yīng)原操作人員的操作習(xí)慣，設(shè)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(duì)這些指令進(jìn)行處理后控制相應(yīng)的設(shè)備。PLC將設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)傳送給按鈕，按鈕用指示燈顯示相應(yīng)的信息。
監(jiān)示器選用觸摸屏，可以形象直觀地顯示整個(gè)電氣系統(tǒng)的各種運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)備可能發(fā)生的電氣故障。操作人員和電氣維護(hù)人員，查看觸摸屏畫面就可以了解整個(gè)設(shè)備運(yùn)行狀況和故障發(fā)生的位置。
PLC用于實(shí)現(xiàn)開關(guān)量邏輯控制和控制變頻電機(jī)轉(zhuǎn)速的方向和大小。按鈕站的按鈕、外部行程開關(guān)和操作手柄通過PLC，控制油泵、風(fēng)機(jī)、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(dòng)機(jī)，以及后退行程抬刀電磁鐵線圈。
1.2.2 電力拖動(dòng)系統(tǒng)主回路設(shè)計(jì)
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(jī)換為交流變頻電機(jī)。空氣開關(guān)1ZK，4ZK，5ZK一般處于閉合狀態(tài)，設(shè)備運(yùn)行時(shí)合上總空氣開關(guān)ZK，非工作時(shí)斷開。主回路電路如圖2所示。
評(píng)論