某厂单臂四米龙门刨床，其电气体系由主拖动和操控体系两有些构成。电气主拖动体系是JF-D直流调速体系，电控有些选用继电逻辑操控体系。因已作业了三十多年，电气体系存在着严峻的老化景象，设备精度下降，调速性差，缺陷率高且继电逻辑操控体系线路凌乱，查找缺陷有必要依照必定的进程和次第进行，设备发作缺陷的次数和处理缺陷的时刻也越来越长。
因此，选用plc对龙门刨床进行数控改造，跋涉其加工精度，延伸其作业寿数，并满意客户对商品技能功用方针的恳求，不失为一种投入少，收效快的处理办法。
1、数控改造计划
1.1龙门刨床的技能流程对操控体系的恳求
1.1.1 调速计划
JF-D调速体系的速度计划为100～1 000 rpm／min，即调速计划为10：1；有磨削功用的JF-D调速体系的速度计划为25～1 000 rpm／min，即调速计划为40：1。
1.1.2 静差度
通常恳求S=0.1～0.05，即S=10％～5％。
1.1.3 作业台的主动循环往复运动
刨削加工时，作业台应能主动往复运动。
1.2龙门刨床电气操控体系的硬件计划
1.2.1 体系的全体构造
如今改造龙门刨床的主拖动有些通常选用全数字直流调速体系或沟通变频调速体系，操控有些运用PLC。全数字直流调速体系选用国外的成套设备，设备的作业参数用英文闪现，设备操作及维护人员要消化和把握体系的功用，需花费较长的时刻和具有必定的技能水平。
而变频调速体系经过多年的推行和运用，各项功用和技能方针不断趋于完善和老练，节能作用显着。而且由于变频调速体系的各种作业情况和缺陷情况都可以经过监示器闪现，因此，依据其时电气技能的翻开趋势和龙门刨床的实习情况，提出图1所示的电气技能改造原理框图。

改造计划中，保存了正本的操作按钮，这么可以习气原操作人员的操作习气，设备的大有些操作都可经过按钮结束。操作指令传送给PLC操控体系，PLC对这些指令进行处理后操控相应的设备。PLC将设备的作业情况信号传送给按钮，按钮用指示灯闪现相应的信息。
监示器选用触摸屏，可以形象直观地闪现悉数电气体系的各种作业情况和设备或许发作的电气缺陷。操作人员和电气维护人员，查看触摸屏画面就可以了解悉数设备作业情况和缺陷发作的方位。
PLC用于结束开关量逻辑操控和操控变频电机转速的方向和巨细。按钮站的按钮、外部行程开关和操作手柄经过PLC，操控油泵、风机、横梁升降、横梁夹紧、笔直刀架、右侧刀架、左面刀架的电动机，以及撤离行程抬刀电磁铁线圈。
1.2.2 电力拖动体系主回路计划
电气改造时主回路根柢不变，仅仅将主拖动的直流电动机换为沟通变频电机。空气开关1ZK，4ZK，5ZK通常处于闭合情况，设备作业时合上总空气开关ZK，非作业时断开。主回路电路如图2所示。

1.3 PLC根柢单元选型与PLC的外部接线图
1.3.1 PLC根柢单元选型
依据所需的PLC的输入／输出点数，并留有必定的境地，挑选三菱公司出产的FX2N-80MR-001的PLC。它的根柢指令施行时刻每条0.08μs，存储器容量可拓宽到16K步，最大可拓宽到256个I／O点，有多种摸拟量输入／输出模块、高速计数器模块、脉冲输出模块、方位操控模块、RS 232／RS 422，RS 485串行通讯模块、功用拓宽板和仿照电位器拓宽板等，可彻底满意计划需求。
1.3.2 PLC的外部接线图
图3是PLC的外部接线图。输入有些可以分为外部作业环境、作业台作业、刀架操控和横梁作业四有些。输出点分为信号闪现、沟通触摸器线圈操控和变频器操控三有些。

1.4 电机选型
龙门刨床原直流调速体系的直流电机类型为BCD-93，经过比照，选用55 kW的8极变频电动机，其额外转矩为700.7 N•m。55 kW的8极变频电动机的转矩比正本的直流电动机大，可以满意体系调速计划的恳求。
1.5 变频器选型
经过对各首要出产厂家的商品的功用报价比剖析，选用日本安川公司的变频器。为削减改形本钱，选用安川的CIMR-F7A4055变频器，它的带PG V／f操控办法的调速计划为1：40，速度操控精度可达±0.03％，可以满意体系的调速恳求。
2、软件计划
2.1作业台操控程序计划
龙门刨床作业台的作业分为点动和主动循环两种办法。点动包含步进(点动跋涉)和步退(点动撤离)，意图是调整作业台抵达适宜方位，以便摆放加工工件。作业台的主动循环往复运动是对工件进行加工的进程。作业台主动循环往复进程由装在床身的六只行程开关(挨近开关)操控。
在作业台主动循环往复进程的开端时期，恳求作业台处于跋涉减速行程开关X4和撤离减速行程开关X5之间，假定作业台没有在这个区间，应在步进或步退办法下，按点动按钮，将作业台调整到该计划以内。将油泵改换开关置于“接通”方位，若风机和油泵动作，则作业台主动作业的外部条件契合恳求。作业台主动作业的次第功用图如图4所示。

2.2缺陷确诊程序计划
在龙门刨床作业进程中，常常会呈现林林总总的缺陷，查找旧式的继电器逻辑操控体系的缺陷十分艰难。龙门刨床选用PLC操控后，运用PLC和触摸屏强壮的信息处理功用和信息闪现功用，在呈现缺陷时，经过触摸屏及时告诉操作人员，可以辅导修补人员精确地处理缺陷。
2.2.1作业台主动作业缺陷确诊程序计划
作业台的主动作业进程与跋涉／撤离换向行程开关和跋涉／撤离减速行程开关的情况改动挨近有关，假定这4个行程开关出了疑问，作业台不能精确地结束步M20～M28描写的主动循环进程。
2.2.2 外部设备缺陷确诊程序计划
外部设备包含风机、油泵和变频器，有外部设备缺陷时，用起保停电路坚持，信号用触摸屏闪现。
3、人机界面计划
3.1触摸屏选用
经过归纳思考后选用WEINVIEW出产的MT-510T型8线精细电阻网络型工业触摸屏，它是10.4”五颜六色TFT液晶触摸屏，640×480点像素，有2 MBFLASH ROM和4 MB DRAM。通讯口COM1有一个用于PC的RS 232口和一个用于PLC的RS 485／422口，COM2是用于PLC的RS 232口。它还有一个标准的并行打印机接口。
3.2主画面的计划
主画面形象直观地闪现龙门刨床作业台的往复运动情况、抬刀动作和与作业台有关的限位开关的通断情况。用指示灯闪现作业台的各种情况，例如跋涉、撤离、慢速切入、跋涉减速和撤离减速，以及作业台步进和步退．。还用指示灯闪现油泵风机、变频器的情况，以及进刀、退刀和缺陷信号等。画面改换联络和主画面如图5和图6所示。

4、改造作用
对龙门刨床的电气操控体系进行了全体计划。主拖动选用调速计划宽、节能作用显着的变频器，用PLC结束开关量逻辑操控和变频电动机的转速操控。操控体系用触摸屏作人机界面，触摸屏用各种画面来闪现龙门刨床的作业情况和缺陷信息。实习证实，改造好的龙门刨铣床大大跋涉了机床的功用和加工才调，有用地跋涉了工件的加工精度，发作了显着的经济效益和胡歌效益。

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