仿真龙门刨床的变频调速改造的设计.docVIP

【摘 要】B2010A型龙门刨床是一种多用途机床，其电气线路既典型又有一定的难度，电气故障检修还是高级维修电工必须掌握的内容之一。实际龙门刨床床不仅成本高，而且难于移动。为此，本论文就设计了龙门刨床变频调速改造系统，此设计突破了教具平面化的模式，具有电气控制结构简单、性能可靠、器件标准化、通用性好、操作灵活、维修方便等优点。另外还加上了运用PLC来控制龙门刨床主拖动系统。 【………………………………………………………………（15） 3.2 变频器的工作原理图 …………………………………………………………（15） 3.3 变频调速系统的配置 …………………………………………………………（16） 3.4 变频器的分类…………………………………………………………………（16） 3.5 变频器的使用…………………………………………………………………（18） 3.6 控制端接线……………………………………………………………………（19） 3.7 多段速的设置…………………………………………………………………（20） 第四章 系统功能及工艺流程 …………………………………………………………（23） 4.1 设备硬件连接 …………………………………………………………………（24） 4.2 设备软件程序编辑…………………………………………………………… （25） 第五章 结束语 …………………………………………………………………………… （29） 致 谢 ………………………………………………………………………………………（31） 参文献 ………………………………………………………………………………………（33） 附 录 ………………………………………………………………………………………（35） 绪 论 电气控制系统起着重要的神经中枢作用，在设计电气控制系统的时候，应根据控制特点和工艺流程选择合适的控制方案，随着PLC控制技术日益成熟并得到越来越广泛的应用。利用原有的继电器—接触器控制电路设计PLC控制系统，或直接进行PLC控制系统的设计，都满足控制要求。 自从60年代末美国首先研制和使用可编程控制器之后，到80年代初，PLC的应用已在工业控制领域中占据主导地位，进入90年代后，工业控制领域几乎完全被PLC占领。国外专家预言，PLC技术将在工业自动化的三大支柱（PLC、机器人和CAD/CAM）中跃居首位。PLC的最大特点是控制过程以程序方式存放在存储器内，只要修改存储器中的程序就得改变生产工艺的控制过程，而不需要对硬件连线作多大的改变。 我国从1974年开始研制可编程控制器，1977年应用于工业。如今可编程控制器已经大量应用在引进设备和国产设备中，我国不少厂家引进或研制了一批可编程控制器，各行各业也涌现出大批应用可编程控制器改造设备的成果，行业生产的设备越来越多地采用可编程控制器作为控制装置。本文亦是运用PLC实现了对机床的控制 图1-1 自控系统基本组成 图1-2 主拖动控制原理图 1.2龙门刨床的基本原理 龙门刨床作为机械工业中的主要工作机床之一，在工业生产占有重要的地位。其运动方式较多，结构复杂，拖动电路电机较多，控制复杂，维护、检修困难。在实际中，龙门刨床的电路一直被作为考核技师的难题之一。随着工业自动化的发展，变频器、PLC在工厂设备改造中的广泛使用，对龙门刨床进行改造，已越来越普遍。 1.2.1龙门刨床主拖动系统的运动特点 我国现行生产的龙门刨床其主拖动方式以直流发电机——电动机组及晶闸管——电动机系统为主，以A系列龙门刨床为例，它采用电磁扩大机作为励磁调节器的直流发电机——电动机系统，通过调节直流电动机电压来调节输出速度，并采用两级齿轮变速箱变速的机电联合调节方法。其主运动为刨台频繁的往复运动，在往复一个周期中，对速度的控制有一定要求，如图所示。 图中： t1段表示刨台起动，刨刀切入工件的阶段，为了减小刨刀刚切入工件的瞬间，刀具所受的冲击及防止工件被崩坏，此阶段速度较低。 t2段为刨削段，刨台加速至正常的刨削速度 t3段为刨刀退出工件段，为防止边缘被崩裂，同样要求速度较低。 t4段为返回段，返回过程中，刨刀不切削工件，为节省时间，提高加工效率，返回速度应尽可能高些。 t5段为缓冲区。返回行程即将结束，再反向到工作速度之前，为减小对传动机械的冲击，应将速度降低，之后进入下一周期。 1.2.2对电动机机械特性的要求 为充分利用电动机的容量，同时满足负载电动机的要求，龙门刨床主拖动电动机运行时的机械特性应与负载机械特性配合，即电动机机械特性应靠近并位于负载机械特性之上。 1.2.3变频器调