B2016A龍門刨床電氣系統(tǒng)自動化改造

陳達能 錢烽

關鍵詞：龍門刨床;改造;PLC;直流可調電源驅動器

1、概述

目前銅陵公司配件車間使用的B2016A龍門刨床是1973年大連機車車輛工廠制造，電控系統(tǒng)由直流發(fā)電機組和交磁擴大機組成;日常使用中故障頻發(fā)，維修困難，而且效率低，能耗、噪音都很大;電器線路、繼電器、接觸器、電位器等元器件老化嚴重。制約生產的正常運行。隨著自動化技術的發(fā)展，此控制系統(tǒng)已經十分落后，對其進行改造非常必要。

為此，對龍門刨電氣控制線路的主拖動調節(jié)系統(tǒng)和交流控制系統(tǒng)進行自動化數控改造;1、采取PLC控制器編程實現自動化控制，提高設備的柔性，降低設備故障率，2、采用590Digtal直流可調電源驅動器控制原有的60千瓦直流主電機，節(jié)約耗電成本，實現低噪音工作，實現結構簡單化、控制數字化自動控制。

2、電氣改造實施方案

2.1、主機及PLC選擇

主機直流調速裝置，采用590Digtal直流可調電源驅動器。590Digtal具有可供用戶隨意設定的參數，如加速時間、減速時間，停車時間等，同時具有控制、監(jiān)控、保護和串行通訊的功能。還配備I/O接口，可以方便的與外部設備結合，從而實現了工作臺的無極調速、自動加減速以及自動換向等動作。

用PLC實現龍門刨床的其他動作的自動控制。采用FX3U-64M三菱PLC完成龍門刨自動進給刀、抬刀、橫梁升降、橫梁夾緊放松、刀架快速移動以及工作臺的加速、換向等各種動作的正常運轉，方便維護。

電控柜至龍門刨控制線及操作按鈕開關全部更新，以確保操作主令信號的可靠。

2.2、改造后系統(tǒng)達到的主要技術性能

調速范圍：主拖動電機可在20-2000r/min（包括電機弱磁升速）平穩(wěn)無級調速。

機械特性硬度好：當電機負荷在100%額定值時，靜差度<1.6%。控制系統(tǒng)能適應機床快速啟動、減速、換向，正確把握工作臺往返時的能量轉換，制動平穩(wěn)、換向時無明顯沖擊、越位小。

刀架的技術指標：刀架的快移速度0-3米/分（機械可調）;垂直快移速度0-1.5米/分（機械可調）;刀架的橫向進給量0.12-500mm（機械可調）;垂直進給量0.05-250mm（機械可調）。

機床功率富余量大，平時實際使用的最大刨削功率只有整機功率的1/3。

3、龍門刨改造后效果

改造后龍門刨現場照片如下：

（1）該數字直流傳動裝置能耗低，效率高，其效率可達到0.99以上，而直流發(fā)電機組只有0.7左右。

（2）調速性能高。這種全數字直流調速裝置是一種高精度傳動裝置，以期自身的優(yōu)點使整個主拖動控制系統(tǒng)的精度、調速范圍、快速性能有了很大的改善，從而提高了加工能力及加工質量。

（3）結構簡單，可靠性高。與交磁擴大機組相比，全數字直流調速裝置可減少直流發(fā)電機、交磁放大機，大大減少了占地面積，并使控制系統(tǒng)結構簡單、體積縮小;而且能量一次性轉換，使能耗降低，效率大大提高。用PLC取代繁雜的交直流繼電器控制系統(tǒng)，使控制元件減少，連線減少，大大提高了系統(tǒng)的可靠性，同時維修也十分方便。

（4）免維護，改造后，系統(tǒng)的全數字直流調速裝置和可編程序控制器不需要維護，提高了系統(tǒng)的作業(yè)效率，減少運行成本。

5、小結

使用590Digtal直流可調電源驅動器和PLC改造龍門刨電控系統(tǒng)，系統(tǒng)穩(wěn)定性及節(jié)能效果明顯，為公司帶來較大的經濟效益。

參考文獻：

[1]廖常初.PLC編程及應用[M].3版.北京：機械工業(yè)出版社，2008.

[2]廖常初.PLC基礎及應用[M].2版.北京：機械工業(yè)出版社，2007.

[3]徐灝（主編）：《機械設計手冊》，機械工業(yè)出版社，1991年9月北京第1版

[4]三菱FX系列PLC編程手冊 ?三菱公司官網

[5]590Digtal直流可調電源驅動器說明書 ?上海薈格工業(yè)自動化-公司官網

作者簡介：

陳達能，1968年5月出生，男，高級工程師，本科學歷。