基于PLC的研磨機(jī)油污過濾排泥裝置改造

1、論文題目： 基于plc的研磨機(jī)油污過濾排泥裝置改造 論文題目：基于plc的研磨機(jī)油污過濾排泥裝置改造摘要：隨著科技的不斷發(fā)展，plc的功能日趨完善和性能的不斷提高，在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制方面逐步取代了傳統(tǒng)的繼電器控制。研磨是超精密加工中一種重要加工方法，其優(yōu)點(diǎn)是加工精度高，加工材料范圍廣，本文通過對(duì)研磨機(jī)油污過濾排泥裝置電氣系統(tǒng)進(jìn)行改造，采用plc控制，變頻器調(diào)速等技術(shù)取代傳統(tǒng)的繼電器控制方式，生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)果表明，改造后的plc控制系統(tǒng)具有運(yùn)行可靠，使用方便，維護(hù)量少等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：研磨機(jī)油污過濾及排泥裝置、可編程序控制器、改造論文內(nèi)容：研磨機(jī)油污過濾排泥裝置，是將研磨機(jī)的切削油經(jīng)過過濾后，再用排

2、油泵循環(huán)到研磨機(jī)上使用，過濾后的油污沉淀后，由排泥馬達(dá)將油泥排入到廢油泥回收桶內(nèi)。隨著生產(chǎn)負(fù)荷的不斷加大，排泥馬達(dá)恒速運(yùn)行，已不能達(dá)到較好的排泥效果，這樣生產(chǎn)中研磨機(jī)的各油管道及過濾部位經(jīng)常因油污泥堵塞，進(jìn)而對(duì)產(chǎn)品加工精度造成影響，加上負(fù)荷的增大，導(dǎo)致電氣故障頻發(fā)，生產(chǎn)使用不方便，維修成本高，同時(shí)也存在安全隱患。針對(duì)以上問題，本次通過plc電氣控制系統(tǒng)，變頻器調(diào)節(jié)異步電機(jī)速度等技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)研磨機(jī)油過濾及排泥裝置實(shí)施全面的電氣改造。改造后排泥馬達(dá)實(shí)現(xiàn)調(diào)速控制，達(dá)到了較好的排泥效果，電氣故障明顯低減。生產(chǎn)實(shí)踐表明，該系統(tǒng)具有運(yùn)行可靠，操作方便，成本低廉的特點(diǎn)。第一章 切削油過濾及排泥裝置簡(jiǎn)介如上所示

3、研磨機(jī)的切削油經(jīng)油泵排到裝置的油槽內(nèi)，經(jīng)過過濾泵將油抽到油過濾器內(nèi)過濾，過濾后的油再流入油槽內(nèi)，然后由排油泵將過濾后的油供應(yīng)給研磨機(jī)內(nèi)使用反復(fù)循環(huán)。排油馬達(dá)為三相異步電動(dòng)機(jī)，減速箱減速比率為101，經(jīng)錐形齒輪傳動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，固定在鏈輪上的v形鐵塊將油泥從油槽底部刮起，排到廢油回收桶內(nèi)。第二章 plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、總體的設(shè)計(jì)方案本裝置控制器采用三菱的fxon-40mr-d可編程控制器。開關(guān)量輸入端子用于接收按鈕及傳感器信號(hào)，開關(guān)量輸出端子用于控制中間繼電器及指示燈等負(fù)載，為保證排泥馬達(dá)達(dá)到最佳的排泥效果，采用了安川公司vs mini j7 1.5kw 型變頻器對(duì)排泥馬達(dá)進(jìn)行調(diào)速控制。 fxon-

4、40mr-d傳感器信號(hào)按鈕信號(hào)繼電器指示燈變頻器二、plc可編程控制器的選用 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，各種接觸器繼電器使用量較多接線復(fù)雜，各種電氣故障頻發(fā)，運(yùn)行不穩(wěn)定，操作不方便，結(jié)合本裝置實(shí)際情況，確定plc的輸入點(diǎn)為19點(diǎn)，輸出點(diǎn)為15點(diǎn)，鑒于三菱fx系列微型可編程控制器在實(shí)際運(yùn)用中有著體積小巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了，運(yùn)行穩(wěn)定使用方便等特點(diǎn)，特選用fxon-40mr-d可編程控制器控制該裝置的電氣系統(tǒng)。三、變頻器調(diào)速控制 一排泥馬達(dá)經(jīng)減速箱101減速后恒速運(yùn)行不間斷排泥，而泥量是不斷地隨著設(shè)備條件的改變而改變，例：換新油后泥少排泥量少，研磨機(jī)使用量增加，泥量就加大，油過濾器定時(shí)排放泥量也大，而馬達(dá)不

5、能自行調(diào)速適應(yīng)負(fù)荷變化，而負(fù)荷加大導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)熱繼電器跳閘，排泥效果不理想等問題.本設(shè)計(jì)采用變頻器對(duì)排泥馬達(dá)進(jìn)行調(diào)速控制，以適應(yīng)裝置內(nèi)泥量變化及設(shè)備負(fù)荷的變化。 二變頻器的選用過程：變頻器驅(qū)動(dòng)異常電機(jī)經(jīng)減速箱101減速后，由錐形齒輪傳動(dòng)給主動(dòng)桿從而拉動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在排泥過程中需根據(jù)設(shè)備條件變化，實(shí)行排泥電機(jī)加減速運(yùn)。考慮到上述原因以及電機(jī)容量，經(jīng)計(jì)算最終選擇安川公司vs mini j7 1.5kw 型變頻器。三變頻器電氣連接：通過plc輸出端y0控制變頻器的s1端子實(shí)現(xiàn)馬達(dá)的正轉(zhuǎn)啟動(dòng)/停止.s3多段速端子實(shí)現(xiàn)二擋速控制參數(shù)設(shè)定n37=6；正常運(yùn)行頻率設(shè)定35hz，多段速運(yùn)行頻率60hz，接plc

6、輸出端子y1。五、電氣原理圖設(shè)計(jì)根據(jù)控制要求設(shè)計(jì)了主電路電氣原理圖圖一、24v直流電源電路圖圖二及plc外部接線圖圖三。（一）主電路電氣原理圖 圖中m1為排泥異步電機(jī)，需要變頻調(diào)速；m2為油過濾泵；m3為排油泵1；m4為排油泵2；m5為排油泵3。plc電源供給為交流200v，電源反指示燈1、2與電柜風(fēng)扇直接接入設(shè)備電源上。直流電源模塊輸入220v交流電，輸出直流電24v電源，供給plc輸出及直流回路。（二）24v直流電路原理圖 下圖所列中間繼電器、時(shí)間繼電器、電磁閥的線圈全部采用直流24v電壓： 圖中km1為控制過濾泵的交流接觸器；km2、km3、km4分別是控制排油泵1、2、3的交流接觸器；

7、kt1時(shí)間繼電器控制排泥馬達(dá)間隔時(shí)間.kt2時(shí)間繼電器控制過濾器沖洗間隔時(shí)間。電磁閥1控制油過濾入氣動(dòng)閥；電磁閥2控制油過濾出氣動(dòng)閥；電磁閥3控制過濾后油污排出氣動(dòng)閥。（三）plc控制外部接線圖 圖中plc接二相200v/ac電源供電，其輸出的24v/dc為直流電源模塊供電，plc輸入電源由plc內(nèi)部自行供電，急停接鈕采用常閉觸點(diǎn)，其它采用常開觸點(diǎn)。3.1 fxon-40mr-d端子排列圖：3.2 plc輸入點(diǎn)接線圖由plc內(nèi)部電源供電：3.3 plc輸出點(diǎn)接線圖由直流電源塊供電：sc第三章 調(diào)試與問題處理plc編好控制程序、變頻器設(shè)置好參數(shù)后，就可以聯(lián)機(jī)調(diào)試，調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及處理措施如

8、下。一、變頻器過電流報(bào)警排泥低速運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)變頻器經(jīng)常過電流報(bào)警，經(jīng)檢查變頻器參數(shù)設(shè)置無誤；仔細(xì)觀察齒輪傳動(dòng)部位運(yùn)行時(shí)，有“嗞、嗞”較輕的異響，錐形齒輪齒合時(shí)齒合面接觸不好，轉(zhuǎn)動(dòng)不順暢，檢查發(fā)觀安裝馬達(dá)及齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，未將精度調(diào)節(jié)好所致，重新校正后異常消除。二、油槽油量不足排油泵空轉(zhuǎn)油槽油量不足時(shí)，導(dǎo)致排油泵空轉(zhuǎn)；研磨設(shè)備不能工作。在油槽內(nèi)加裝液位感應(yīng)器，油量不足時(shí)自動(dòng)報(bào)警。三、油槽內(nèi)油泥沉淀效果不理想 排泥馬達(dá)不間斷運(yùn)轉(zhuǎn)，在更換新油后排泥效果不明顯。加裝一個(gè)時(shí)間繼電器，定時(shí)控制排泥馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)間隔時(shí)間，使油槽內(nèi)油泥更好沉淀后再排出，同時(shí)也有能達(dá)到減少設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷的目的?？偨Y(jié) 針對(duì)油過濾裝置在生產(chǎn)中排泥效果差，電箱內(nèi)接線復(fù)雜，故障多，使用不方便等問題。通過采用plc控制、變頻器調(diào)速等技術(shù)，使改造后的設(shè)備排油效果大大改善。同時(shí)電箱內(nèi)電器部件相對(duì)減少，接線也變得簡(jiǎn)單明了，運(yùn)行穩(wěn)定，另外增加了油位不足報(bào)警功能及間歇起動(dòng)排泥馬達(dá)，使油泥能快速沉淀，方便了操作者對(duì)設(shè)備的管理及操作，能