目前,部分企業(yè)仍使用傳統(tǒng)的繼電器和發(fā)電機(jī)組控制機(jī)床,這些機(jī)床使用年代已久,元件老化嚴(yán)重,維護(hù)困難,加工質(zhì)量及生產(chǎn)效率低。雖然它能在一定范圍內(nèi)滿足單機(jī)和自動(dòng)生產(chǎn)線的需要,但由于它的電控系統(tǒng)是以繼電器、接觸器的硬連接為基礎(chǔ),技術(shù)上比較落后,特別是其觸點(diǎn)的可靠性問題直接影響了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。隨著工業(yè)自動(dòng)化,機(jī)電一體化,改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面的發(fā)展,PLC和全數(shù)字直流調(diào)速器在機(jī)床行業(yè)電氣控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。
龍門刨床簡(jiǎn)介
龍門刨床是機(jī)械工業(yè)的主要工作母機(jī)之一,在工業(yè)生產(chǎn)中占有重要的位置。龍門刨床主要由床身、立柱、橫梁、工作臺(tái)、兩個(gè)垂直刀架、兩個(gè)側(cè)刀架等組成。龍門刨床的運(yùn)動(dòng)可分為主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)及輔助運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)是指工作臺(tái)連續(xù)重復(fù)往返運(yùn)動(dòng),進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是指刀架的進(jìn)給,輔助運(yùn)動(dòng)是為了調(diào)整刀具而設(shè)置的,如橫梁的夾緊放松,橫梁的上、下移動(dòng),刀架的快速移動(dòng)、潤(rùn)滑等。龍門刨床工作臺(tái)是做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的,前進(jìn)時(shí)為工作行程,此時(shí)帶動(dòng)工作臺(tái)的電機(jī)有負(fù)載。后退時(shí)為返回行程,刀具抬起,電機(jī)為空載。
龍門刨床如控制和使用得當(dāng),不僅能提高效率,節(jié)約成本,還可大大延長(zhǎng)使用壽命。龍門刨床主要分為機(jī)械和電氣控制兩大組成部分,機(jī)械部分相對(duì)比較穩(wěn)定,使龍門刨床運(yùn)行在最優(yōu)狀態(tài)主要取決于電氣控制系統(tǒng)控制方式。
龍門刨床電氣控制系統(tǒng)改造方案
以PLC作為主控制器,它是整個(gè)系統(tǒng)的核心部件,通過輸入接收來自按鈕操作站和轉(zhuǎn)換開關(guān)的操作信號(hào)及其它設(shè)備的狀態(tài)信息,將這些信號(hào)經(jīng)PLC內(nèi)部的用戶程序運(yùn)算,根據(jù)運(yùn)算結(jié)果通過輸出點(diǎn),控制直流調(diào)速器完成主拖動(dòng),同時(shí)控制各交流電動(dòng)機(jī)的接觸器完成輔助拖動(dòng)。從整個(gè)系統(tǒng)來看是一個(gè)多輸入多輸出的自動(dòng)控制系統(tǒng),而且輸入輸出大多為開關(guān)量,但由于本系統(tǒng)的主要被控量只有一個(gè)工作臺(tái)的速度,這就使得以主拖動(dòng)系統(tǒng)局部?jī)?yōu)化而使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到優(yōu)化成為可能,
應(yīng)用PLC,可使各電機(jī)的運(yùn)行,各刀架的移動(dòng)、抬刀、橫梁夾緊等,主傳動(dòng)電磁制動(dòng)器的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)程序控制。同時(shí),與直流調(diào)速器配合使用,可使工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)減速、換向、多步速度變化及往復(fù)運(yùn)行等,大大簡(jiǎn)化了操作步驟。
龍門刨床電氣控制系統(tǒng)改造后的優(yōu)點(diǎn)
1).采用進(jìn)口直流調(diào)速器,該數(shù)字直流傳動(dòng)裝置能耗低,效率高,其效率可達(dá)到0.99以上,而直流發(fā)電機(jī)組只有0.7左右。
2).調(diào)速性能高。這種全數(shù)字直流調(diào)速裝置是一種高精度傳動(dòng)張制,以其自身的優(yōu)點(diǎn)使整個(gè)主傳動(dòng)控制系統(tǒng)的精度、調(diào)速范圍、快速性能有了很大的改善,從而提高了加工能力及其加工質(zhì)量。
3).結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可靠性高。與交磁擴(kuò)大機(jī)組相比,全數(shù)字可逆直流調(diào)速裝置可減少60Kw直流發(fā)電機(jī)一臺(tái),70kW交流電動(dòng)機(jī)一臺(tái),交磁放大機(jī)一套,同時(shí)大大減少了占地面積,并使控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積縮??;而且能量一次性轉(zhuǎn)換,使能耗降低,效率大大提高。
用先進(jìn)的PLC可編程控制器取代繁雜的交直流繼電器控制系統(tǒng),使元件減少,連線減少,大大提高了系統(tǒng)的可靠性,同時(shí)維護(hù)也十分方便。
4).裝機(jī)水平高,具有完善的保護(hù)功能。系統(tǒng)具有良好的保護(hù)和監(jiān)控功能,PLC有自身的輸入/輸出監(jiān)控指示燈,而全數(shù)字直流調(diào)速裝置則更有良好的保護(hù)監(jiān)控功能,且具有故障存儲(chǔ)記憶,自適應(yīng)參數(shù)優(yōu)化等多種功能。
5).免維護(hù),改造后,系統(tǒng)中的全數(shù)字直流調(diào)速裝置和可編程控制器不需要維護(hù),提高了系統(tǒng)的作業(yè)效率,減少運(yùn)行成本。
6).改造后,由于取掉了交流機(jī)組,因而可無噪音運(yùn)行。
結(jié)束語(yǔ)
利用PLC和全數(shù)字直流調(diào)速器對(duì)龍門刨床電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造,不但滿足了所需的各種控制功能,而且在節(jié)省資金的前提下,還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)行穩(wěn)定和便于維護(hù)等特點(diǎn),大大提高了刨床的效率和加工精度,加強(qiáng)了龍門刨床的可靠性和穩(wěn)定性。