龍門刨床是大型機(jī)加工機(jī)床，它主要由床身、工作臺、立柱、橫梁、左右側(cè)及垂直刀架組成。龍門刨床的工作臺帶著工件作直線往復(fù)運(yùn)動。橫梁上裝有兩個垂直刀架，刀架可沿橫梁作橫向進(jìn)給運(yùn)動，橫梁通過絲杠可沿立柱做上下運(yùn)動，一般在兩個立柱上還安裝有可沿立柱上下移動的左、右側(cè)刀架。工作臺回程時刨刀復(fù)位，刀架通過抬刀電磁鐵抬起。
龍門刨床工作臺是頻繁往復(fù)運(yùn)動的。根據(jù)工藝要求前進(jìn)進(jìn)程是切削行程，后退不作切削，只讓工作臺為下一步切 削做準(zhǔn)備，由于不同的金屬材料和不同的加工工藝，在實(shí)際工作中為了提高生產(chǎn)的效率，工作臺的運(yùn)動需要具有慢速切入―工作速度―慢速退出―快速返回―慢速回到原點(diǎn)。
本設(shè)計(jì)將根據(jù)龍門刨床加工工藝的特點(diǎn)，以及控制系統(tǒng)所具備的要求，運(yùn)用所學(xué)的電氣控制方面的專業(yè)知識，采用PLC對其B2010A型龍門刨床傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)進(jìn)行簡單的改造，以達(dá)到投資小、改造周期短、節(jié)能降耗等目的，彌補(bǔ)繼電器控制的不足，充分發(fā)揮PLC的優(yōu)勢，以提高龍門刨床的生產(chǎn)效率。
用PLC和變頻器對龍門刨床電氣控制線路改造
1 龍門刨床控制柜改造步驟
（1）通過對B2012A系列龍門刨床的研究，根據(jù)龍門刨床加工工藝分析其對電氣控制系統(tǒng)的要求。（2）改造整體方案的選定，討論的方案：①主要邏輯控制線路用PLC，工作臺的拖動用變頻器帶動三相異步電動機(jī)代替原來的G-M-G調(diào)速系統(tǒng)。②主要邏輯控制線路用PLC，工作臺的拖動用伺服驅(qū)動器帶動伺服電機(jī)代替原來的G-M-G調(diào)速系統(tǒng)。這樣兩個方案都是把原來龍門刨床一共13臺電機(jī)改為8臺電機(jī)。每個方案各有利弊，方案一造價低，改造設(shè)備成本低，在實(shí)際中存在低速輸出轉(zhuǎn)矩小的問題需要變速箱配合，另外適合刨削大工件，高速刨削小工件時工作臺快速往返，會出現(xiàn)變頻器相應(yīng)慢的問題。方案二用大功率的伺服系統(tǒng)，造價昂貴。根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備的實(shí)際情況和教育教學(xué)的需要選用方案一。（3）根據(jù)通用變頻器的選型原則（可查閱電工手冊），確定變頻器的型號：TD3000-4T0550G變頻器。（4）根據(jù)PLC選型的原則和功能要求，兼顧性價比等各種因素確定PLC的型號為：三菱FX2N-80MR-001。（5）PLC的I/O分配和接線圖（6）PLC的程序設(shè)計(jì)（基本控制編程和相應(yīng)的保護(hù)以及抗干擾措施設(shè)計(jì)）（7）設(shè)備改造的接線、調(diào)試、試運(yùn)行。（8）驗(yàn)收、交付
2 控制系統(tǒng)改造后的效果
根據(jù)工藝對控制系統(tǒng)的要求，對電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行總體的設(shè)計(jì)。主拖動采用調(diào)速范圍寬、節(jié)能效果顯著的變頻器，用PLC取代傳統(tǒng)繼電器控制方式，實(shí)現(xiàn)開關(guān)量邏輯控制和變頻電動機(jī)的轉(zhuǎn)速控制，充分發(fā)揮PLC可靠性高、功耗低、維修方便等優(yōu)勢，對龍門刨床進(jìn)行電氣改造，以達(dá)到投資小、改造周期短、降低能量損耗等目的，彌補(bǔ)繼電器控制方式的不足和缺點(diǎn)，以提 |
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