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全數字直流調速和PLC在加工中心電氣系統改造中的應用

伯特利數控 加工中心 鉆攻中心

前言：

在機械工業中，龍門刨床是具有一定代表性的加工中心設備，擁有復雜的電氣控制系統。而該種系統更具有效率低、設備多、電能浪費嚴重的問題，經過長期使用后會頻繁發生故障,不利于加工生產工作的開展。隨著電控技術的發展，全數字直流調速和PLC技術得以出現，從而為實現系統技術改造提供了可能。因此,相關人員還應該加強這些技術在機床電氣系統改造中的應用，以便更好地促進機械工業的發展。

1加工中心電氣系統改造方案的提出

目前，龍門刨床多使用直流發電機組和交磁擴大機構成的電氣系統，并使用由繼電器和交流接觸器等元件構成的控制系統實現加工中心動作的控制。而這些技術已然落后，存在著故障率高、效率低、可靠性差和能耗大等問題。針對加工中心電氣系統結構和改造需求，可使用全數字直流調速裝置進行發電機組的改造。因為，加工中心主拖動直流電動機仍具有較長使用年限,且擁有較好技術指標，可得到保留使用。而使用直流調速裝置進行磁擴大機的替代，則能夠將發電機組輸出電壓改變，從而滿足刨床啟動和制動快的控制要求，并使加工中心速度調節范圍變寬。在進行裝置選用時,可以選用歐陸590型號。該裝置為利用三相交流電壓直接供電的裝置，能夠為直流電動機供電^[1]。同時，該裝置擁有參數設定功能，可直接實現參數設定,無需進行其他附加設備配備，并且能夠利用16位微處理器及軟件實現系統控制、調節和監控，動態控制性能良好。在系統控制上，需選用三菱公司生產的FX2N- 80MR PLC。應用該種可編程控制器,可進行加工中心工作臺和左右刀架的運動邏輯控制。2全數宇直流調速和PLC在加工中心電氣系統改造中的應用

2.1全數字直流調速技術的應用

在加工中心電氣系統改造過程中，需利用直流調速裝置的比例_積分調節功能實現主拖動電氣控制。該裝置擁有完全匹配電流環，可達到最佳動態運行性能。在裝置內部,擁有電流反饋傳感器，具有自整定和積分分離等功能。使用模擬測速機實現裝置反饋，則能夠實現閉環控制。而在電樞電壓反饋上，則能實現IR補償。利用串行口或面板控制系統，則能夠完成所有參數的設置。為確保主拖動系統能夠擁有較好的動態調速性能，需要使用光電編碼器實現系統改造，以便實現系統的轉速負反饋閉環控制^[\考慮到系統直流電機為220 V供電，想要進行電網380 V供電電壓的適應，還應該接入3相自耦變壓器。此外,直流調速控制部分還具有保護監視器和電機勵磁電路，可以為直流電機提供勵磁電流,并為勵磁欠流和過流器提供保護。

2.2 PLC的應用

PLC作為數字運算操作系統，具有較強通用性，能實現自動控制。在PLC內部，擁有可編程序的存貯器,可在內部存貯執行實時運算、邏輯運算和定時控制等操作指令，并完成數字/模擬輸出。利用PLC,可以完成各種機械或生產過程控制。在刨床改造中應用PLC,則能使加工中心電氣系統的運行可靠性得到提高，并能實現與數字調速器的通訊。在加工中心動作控制上，需利用PLC完成手動移動、自動進給和工作臺換向等控制內容編程，然后利用位置檢測無觸點開關進行常規工作臺開關的替代，從而實現系統的自動控制。在工作臺電機轉速檢測上，需使用測速發電機完成速度檢測，然后將檢測結果輸送到直流調速裝置中，將轉速信號與PLC傳輸到裝置的速度給定信號進行比較，然后將差值信號輸入調速裝置中，就可以完成主軸電機轉速的調整，從而使系統保持穩定運轉^H。因此從電氣系統的控制上來看，除了加工中心緊急停機,PLC將完成所有輸入輸出信號機邏輯運算的控制。

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結束語：

經過改造，龍門刨床電氣系統結構得到了簡化。利用全數字直流調速裝置和PLC進行發電機組和繼電器控制系統的代替,不僅降低了系統噪聲，還使系統的可靠性得到了有效提高。而由于數字直流傳遞裝置能耗較低，所以系統能耗也得到了明顯降低。由此可見，在加工中心電氣系統改造方面,全數字直流調速和PLC值得進_步推廣應用。

伯特利數控是一家集銷售、應用及服務于一體的公司。產品包括：CNC加工中心、鉆攻中心、龍門加工中心、雕銑機、石墨機、五軸加工中心、立式加工中心、臥式加工中心等。我們機床的生產工廠設在廣東省東莞市，目前其生產的加工中心70%出口，其中出口到歐洲占到50%。我們盡心、盡力、盡意的服務！

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