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全數(shù)字直流調(diào)速和PLC在加工中心電氣系統(tǒng)改造中的應(yīng)用
閱讀：147 發(fā)布時(shí)間：2020-8-11伯特利數(shù)控 加工中心 鉆攻中心
前言：
在機(jī)械工業(yè)中，龍門(mén)刨床是具有一定代表性的加工中心設(shè)備，擁有復(fù)雜的電氣控制系統(tǒng)。而該種系統(tǒng)更具有效率低、設(shè)備多、電能浪費(fèi)嚴(yán)重的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用后會(huì)頻繁發(fā)生故障,不利于加工生產(chǎn)工作的開(kāi)展。隨著電控技術(shù)的發(fā)展，全數(shù)字直流調(diào)速和PLC技術(shù)得以出現(xiàn)，從而為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)技術(shù)改造提供了可能。因此,相關(guān)人員還應(yīng)該加強(qiáng)這些技術(shù)在機(jī)床電氣系統(tǒng)改造中的應(yīng)用，以便更好地促進(jìn)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。
1加工中心電氣系統(tǒng)改造方案的提出
目前，龍門(mén)刨床多使用直流發(fā)電機(jī)組和交磁擴(kuò)大機(jī)構(gòu)成的電氣系統(tǒng)，并使用由繼電器和交流接觸器等元件構(gòu)成的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)加工中心動(dòng)作的控制。而這些技術(shù)已然落后，存在著故障率高、效率低、可靠性差和能耗大等問(wèn)題。針對(duì)加工中心電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和改造需求，可使用全數(shù)字直流調(diào)速裝置進(jìn)行發(fā)電機(jī)組的改造。因?yàn)椋庸ぶ行闹魍蟿?dòng)直流電動(dòng)機(jī)仍具有較長(zhǎng)使用年限,且擁有較好技術(shù)指標(biāo)，可得到保留使用。而使用直流調(diào)速裝置進(jìn)行磁擴(kuò)大機(jī)的替代，則能夠?qū)l(fā)電機(jī)組輸出電壓改變，從而滿足刨床啟動(dòng)和制動(dòng)快的控制要求，并使加工中心速度調(diào)節(jié)范圍變寬。在進(jìn)行裝置選用時(shí),可以選用歐陸590型號(hào)。該裝置為利用三相交流電壓直接供電的裝置，能夠?yàn)橹绷麟妱?dòng)機(jī)供電[1]。同時(shí)，該裝置擁有參數(shù)設(shè)定功能，可直接實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)定,無(wú)需進(jìn)行其他附加設(shè)備配備，并且能夠利用16位微處理器及軟件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制、調(diào)節(jié)和監(jiān)控，動(dòng)態(tài)控制性能良好。在系統(tǒng)控制上，需選用三菱公司生產(chǎn)的FX2N- 80MR PLC。應(yīng)用該種可編程控制器,可進(jìn)行加工中心工作臺(tái)和左右刀架的運(yùn)動(dòng)邏輯控制。2全數(shù)宇直流調(diào)速和PLC在加工中心電氣系統(tǒng)改造中的應(yīng)用
2.1全數(shù)字直流調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用
在加工中心電氣系統(tǒng)改造過(guò)程中，需利用直流調(diào)速裝置的比例_積分調(diào)節(jié)功能實(shí)現(xiàn)主拖動(dòng)電氣控制。該裝置擁有*匹配電流環(huán)，可達(dá)到動(dòng)態(tài)運(yùn)行性能。在裝置內(nèi)部,擁有電流反饋傳感器，具有自整定和積分分離等功能。使用模擬測(cè)速機(jī)實(shí)現(xiàn)裝置反饋，則能夠?qū)崿F(xiàn)閉環(huán)控制。而在電樞電壓反饋上，則能實(shí)現(xiàn)IR補(bǔ)償。利用串行口或面板控制系統(tǒng)，則能夠完成所有參數(shù)的設(shè)置。為確保主拖動(dòng)系統(tǒng)能夠擁有較好的動(dòng)態(tài)調(diào)速性能，需要使用光電編碼器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)改造，以便實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速負(fù)反饋閉環(huán)控制[\考慮到系統(tǒng)直流電機(jī)為220 V供電，想要進(jìn)行電網(wǎng)380 V供電電壓的適應(yīng)，還應(yīng)該接入3相自耦變壓器。此外,直流調(diào)速控制部分還具有保護(hù)監(jiān)視器和電機(jī)勵(lì)磁電路，可以為直流電機(jī)提供勵(lì)磁電流,并為勵(lì)磁欠流和過(guò)流器提供保護(hù)。
2.2 PLC的應(yīng)用
PLC作為數(shù)字運(yùn)算操作系統(tǒng)，具有較強(qiáng)通用性，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。在PLC內(nèi)部，擁有可編程序的存貯器,可在內(nèi)部存貯執(zhí)行實(shí)時(shí)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和定時(shí)控制等操作指令，并完成數(shù)字/模擬輸出。利用PLC,可以完成各種機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程控制。在刨床改造中應(yīng)用PLC,則能使加工中心電氣系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性得到提高，并能實(shí)現(xiàn)與數(shù)字調(diào)速器的通訊。在加工中心動(dòng)作控制上，需利用PLC完成手動(dòng)移動(dòng)、自動(dòng)進(jìn)給和工作臺(tái)換向等控制內(nèi)容編程，然后利用位置檢測(cè)無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)進(jìn)行常規(guī)工作臺(tái)開(kāi)關(guān)的替代，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制。在工作臺(tái)電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)上，需使用測(cè)速發(fā)電機(jī)完成速度檢測(cè)，然后將檢測(cè)結(jié)果輸送到直流調(diào)速裝置中，將轉(zhuǎn)速信號(hào)與PLC傳輸?shù)窖b置的速度給定信號(hào)進(jìn)行比較，然后將差值信號(hào)輸入調(diào)速裝置中，就可以完成主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)整，從而使系統(tǒng)保持穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)H。因此從電氣系統(tǒng)的控制上來(lái)看，除了加工中心緊急停機(jī),PLC將完成所有輸入輸出信號(hào)機(jī)邏輯運(yùn)算的控制。