PLC機(jī)床控制技術(shù)更具經(jīng)濟(jì)意義

1 背景  

    φ3500立式機(jī)床是一種自動(dòng)化程度要求較高的機(jī)電設(shè)備，一般應(yīng)用于冶金行業(yè)，車(chē)制各種大型工件；它通常采用繼電器邏輯控制方式，設(shè)備的電控系統(tǒng)故障率高，檢修周期長(zhǎng)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，這類(lèi)控制系統(tǒng)已顯示出越來(lái)越多的弊端。近年來(lái)PLC機(jī)在工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域應(yīng)用愈來(lái)愈廣，它在控制性能、組機(jī)周期和硬件成本等方面所表現(xiàn)出的綜合優(yōu)勢(shì)，是其它工控產(chǎn)品難以比擬的。如果用PLC控制技術(shù)對(duì)這些系統(tǒng)實(shí)施改造，則具有普遍的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)意義。  
  
    2 方案選擇  

    原設(shè)備為手動(dòng)操作，根據(jù)使用部門(mén)的建議，在改造方案上維持改造前設(shè)備人一機(jī)界面的原始性，這樣可以有效減少設(shè)備使用人員的誤操作，不至于使設(shè)備的事故率在技術(shù)改造后有所增加。  

    系統(tǒng)的工作臺(tái)變速單元依靠液壓電磁閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，并由機(jī)械傳動(dòng)部件不斷地改變傳輸比，達(dá)到改變工作臺(tái)轉(zhuǎn)速目的。其變速操作相當(dāng)繁瑣，必須先讓主機(jī)停車(chē)，選好速度后，微動(dòng)使齒輪重新啃合再掛擋，最后重新啟動(dòng)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)負(fù)載計(jì)算與理論分析，保留主拖動(dòng)方式，用一臺(tái)FRN15G95-4JE電壓型通用變頻器，對(duì)工作臺(tái)電機(jī)進(jìn)行速度換向控制。FRN15G954JE電壓型通用變頻器具有轉(zhuǎn)矩矢量控制、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償、電AVR自整定、負(fù)載轉(zhuǎn)矩自適應(yīng)等一系列先進(jìn)功能，在無(wú)速度傳感器的開(kāi)環(huán)運(yùn)行條件下，采用磁通矢量控制和電機(jī)參數(shù)自動(dòng)測(cè)試等功能后，其調(diào)速性能達(dá)到甚至高于傳統(tǒng)晶閘管供電的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。原系統(tǒng)還有左右兩個(gè)刀架，可縱向橫向移動(dòng)，通過(guò)電磁離合器與左右驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接。左右驅(qū)動(dòng)電機(jī)有Y/△變換，因此有兩級(jí)工作進(jìn)給速度：I級(jí)0.29- 45.6m/min，II級(jí)0.58-91.2m/min。改造時(shí)，仍維持原方式。  

   3 PLC機(jī)型選擇  

   3．1 輸入輸出點(diǎn)數(shù)  

    PLC控制系統(tǒng)的輸入信號(hào)包括操作臺(tái)控制輸入、工作臺(tái)和刀架各速度信號(hào)、分布在機(jī)床上各部分行程開(kāi)關(guān)及變頻器投入信號(hào)。共有64個(gè)輸入點(diǎn)。  

   PLC的控制負(fù)載主要分成三類(lèi)：一是10臺(tái)交流電機(jī)正反轉(zhuǎn)主接觸器；二是用于左右刀架調(diào)速的離合器線(xiàn)圈（電磁離合器直接由PLC驅(qū)動(dòng)）；三是顯示、報(bào)警負(fù)載（包括顯示燈、聲光報(bào)警器等）；四是工作臺(tái)調(diào)速輸出（到變頻器）。共56個(gè)輸出點(diǎn)。  

   3．2 PLC選型  

    確定輸入輸出點(diǎn)后，還要進(jìn)行PLC選型，本系統(tǒng)除了與變頻器連接需模擬量外，全部為開(kāi)關(guān)量，再考慮到性能價(jià)格比及輸入輸出點(diǎn)數(shù)，選用德維森公司ATCS系列PPC31型機(jī), PPC31為模塊化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)配置靈活，編程功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高。