变频技术及PLC在龙门刨床中的应用.docVIP

　　月　 　设备机具　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　机车车辆工艺　第 2 期 2 0 0 1 年 4 文章编号: 1 0 0 7 - 6 0 3 4 ( 2 0 0 1 ) 0 2 - 0 0 2 2 - 0 3 变频技术及 P L C 在龙门刨床中的应用 许明新 ( 大连机车车辆厂, 辽宁 大连　1 1 6 0 2 2 ) 摘 　要: 论述 了变频器及 P L C 在龙门刨床电 气控制系统中的应 用, 给出了变 频器的线路设计 图和 P L C 程序梯形图, 提出了变频 器在减速换向时频繁报警的改进措施。 关 键词: 龙门刨床; 变频器; P L C 中 图分类号: T P 2 3　　　文献标识码: B 部分, 自动化程度大大提高。 1 　前言 3 　变频技术的应用 龙门刨床是机械加工系统中用途比较广泛的一 种机床, 其电气控制系统种类较多。老设备的主电路 3 . 1 　变频器简介 变频器是一种用于交流电机中实现无级调速的 大多采用电机放大机控制的直流发电机—电动机系 高科技产品, 通过参数设置可实现各种运行要求。变 统, 配合机械变速, 实现工作台调速; 电机放大机励 频器除具有灵敏度高, 控制准确, 保护功能齐全等优 磁控制回路采用电压负反馈、电流正反馈、电流截止 点外, 还能进行设备运行状况的监视和故障查询。 负反馈和桥型稳定等环节, 以保证系统有较硬的机 H Z 2 6 0 型龙门刨床使用的变频器为日本富士 械特性。在整个电气系统中, 电机及控制器件多, 维 F R N 4 5 G 9 S 型。该变频器的调频范围为 0 ～4 0 0 H z 。 修难度大, 造价昂贵。 大连机车车辆厂在改造 H Z 2 6 0 型龙门刨床时, 大胆采用了变频技术和 P L C 程序控制技术。改造完 成后, 该龙门刨床达到了预期的工艺要求和效果。 电机的正转和反转, 滑行和停止及速度变化都可以通 过变频器并借助于外接按钮、电位器、限位开关等元件 控制。变频器还可对电机进行检测, 自动实现阻抗匹 配。启动时, 其转矩提升可根据机械负载情况选择不同 2 　H Z 2 6 0 型龙门刨床简介 的曲线, 配合加速时间的设定使工作台平滑启动; 制动 时, 其制动时间、制动开始频率和制动强度等参数的设 H Z 2 6 0 型龙门刨床系 5 0 年代从东德引进的设 备, 其主电机为一台交流异步电机, 变速部分由复 定与减速时间相配合, 可使工作台制动平稳、准确。 变频器可对电机的过载、过流、过压等进行保 杂的机械变速箱及摩擦离合器构成。长期以来, 由 护, 不仅保护动作灵敏, 能可靠地保护电机和变频器 于摩擦片易超差, 损耗大, 造成变速调整困难及工 自身的运行安全, 而且简化了外部电路。 作台易脱轮等, 严重影响了刨床的工作效率和加工 3 . 2 　变频器线路设计 质量。 如图 1 所示, 变频器的 R 、S 、T 为三相电源输入 H Z 2 6 0 型龙门刨床的改造, 取消了机械部分的 端; U 、V、W 为三相变频输出端; R 0 、T 0 为变频器的 变速箱和摩擦离合器, 保留了原交流电动机, 重新设 辅助控制电源输入端; 1 1 、1 3 号端子为电位器的稳 计、装配了传动部分。工作台的速度调节由交流电动 压电源; 1 2 号端子为频率设定输入端( 即改变电位 机变频调速来实现, 工作台的前进、后退、加速、减 器的阻值, 可改变变频器的输出频率) ; F WD 为正 速、侧刀架及横梁刀架的进给和抬刀等控制由 P L C 转和正转停止命令输入端; R EV 为反转和反转停止 和电磁阀液压系统来实现, 从而简化了设备的机械 命令输入端; B X 为滑行停止命令输入端( 即当 B X 收稿日期: 2 0 0 0 - 0 7 - 1 9 作 者简介: 许明新 ( 1 9 6 6 - ) , 男, 吉 林省四 平市人, 高级工 程师, 1 9 8 9 年毕业于长沙铁道学院工业电气自动化专业, 学士, 从事设备维修及 - C M 接通时, 变频器无输出) ; R S T 为变频器报警 ( 即过压、欠压、过流等报警) 后解锁复位输入端; X4 、X5 为多点速度加、减速时间选择输入端; Y1 、 机车车辆市场营销工作。 Y4 、Y5 为信号输出; 3 0 B 、3 0 C 为变频器内部一对常 2 2 　变频技术及 P L C 在龙门刨床中的应用　　 闭点( 变频器报警时断开) , 可用其断开主电路电源。 外围电路中, KM 为变频器电源接触器, 其他各开关 信号均由P L C 控制, 以实现正转、反转、滑行停止等 运行及不同速度的输入。 图 1 　变频器电气线路 4 　P L C 程序设计 4 .