螺紋磨床電氣設(shè)備管理論文

1、螺紋磨床電氣設(shè)備管理論文 一、電氣技術(shù)革新方案 鑒于設(shè)備出現(xiàn)的各種問題，我們采用了fx2n可編程控制器(pc)和fre540變頻器對它進(jìn)行了電氣技術(shù)革新。fx2n和fre540均由日本三菱公司生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量可靠，性價比高。其中fx2n為一種超小型的pc，超高速程式處理(0.08us基本指令)，大容量存儲器，內(nèi)付8k步ram(最大可達(dá)16k)，可在run過程中修改程序，豐富的i/o點，同時具有超強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)通信功能，可連接到cclink、proifbusdp和devicenet。通過對plc的編程，可省去設(shè)備電氣控制用的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等，使電路中的機(jī)械觸點，變成了無觸點開關(guān)，而

2、且可實現(xiàn)軟件、硬件上的雙重保護(hù)，極大提高了設(shè)備電氣系統(tǒng)的可靠性，這也成為當(dāng)今電氣控制的主流。fre540是一種小型、高性能的變頻器，它采用磁通矢量控制，pid調(diào)節(jié)，柔性pwm控制，輸出頻率范圍0.5400hz。盡管直流調(diào)速具有優(yōu)良的調(diào)速性能，但由于所用直流電動機(jī)有碳刷和換向器，易磨損，需經(jīng)常維護(hù)。另外，換向器工作時會產(chǎn)生火花，使直流電動機(jī)最高轉(zhuǎn)速受到限制，也使應(yīng)用環(huán)境受到限制。而且直流電動機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，所用銅鐵材料消耗大，成本高；而變頻調(diào)速使用普通的三相異步電動機(jī)，則沒有這些缺點，所以近20年來各國都在大力從頻調(diào)速的開發(fā)研究工作，并取得了長足的進(jìn)步。當(dāng)然，使用普通的三相異步電動機(jī)要避免

3、長期低速運(yùn)行，否則電機(jī)易發(fā)熱損壞，需要長期低速運(yùn)轉(zhuǎn)的場合應(yīng)該選用三相變頻電機(jī)。 二、電氣系統(tǒng)革新 1、主電路 這部分的革新比較簡單，采用直接移置法，包括砂輪電機(jī)、冷卻電機(jī)、主軸潤滑泵、機(jī)床潤滑泵，以及頂尖模具電機(jī)和吸塵器電機(jī)，它們幾乎延用原電路，采用接觸器控制，具有短路保護(hù)和過載保護(hù)；廢除工作臺直流調(diào)速部分，革新成變頻器控制電路(如圖1)。在圖1中調(diào)整電位器r，即可改變變頻器的輸出頻率f，而電機(jī)轉(zhuǎn)速n=60fp，所以改變f便能很方便地改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，這正是變頻調(diào)速的基本原理為了滿足調(diào)速系統(tǒng)的低速性能，電路選用的是三相變頻電機(jī)，其工作頻率2120hz，相的同步轉(zhuǎn)速為402400rmin，因電機(jī)轉(zhuǎn)差

4、率的存在，實際轉(zhuǎn)速會略低于這個值。另外根據(jù)設(shè)備所需功能，設(shè)置了電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)鏟磨和快速輸入，這些動作都由pc進(jìn)行控制。同時，當(dāng)變頻器發(fā)生過壓、欠壓、過流和 熱，以及短路等故障時還有報警信號輸出 2控制電路 這部分的革新是關(guān)鍵，革新前要認(rèn)真分原設(shè)備控制電路，了解設(shè)備動作情況，理清備控制流程。其基本革新方法和步驟為： （1）pc輸入、輸出點的確定： 根據(jù)設(shè)備所的控制元件、檢測元件，如按鈕、行程開關(guān)換開關(guān)、報警信號、接觸器、電磁閥、信號燈 和pc送給變頻器的各種控制指令，合理確定c的輸入、輸出點。 （2）pc程序編制： 程序編制是革新的重中之重，程序的優(yōu)劣直接影響革新的效果。pc的編程有多種方法，就

5、設(shè)備電氣革新而言，常用直接翻譯法和邏輯化減法相結(jié)合的原則，即將確定的輸人、輸出點直接代人原控制電路畫梯形圖，如遇中間繼電器和時間繼電器等則用pc內(nèi)部的mxx、txx等替代，然后結(jié)合pc編程規(guī)則，分析梯形圖邏輯關(guān)系，將非法語句指令和不合理語句指令進(jìn)行刪減，理順程序指令關(guān)系，確保編制的pc程序正確、合理。 （3）pc程序的調(diào)試： 程序編制完成后，在pc不接輸出狀態(tài)下，對輸人的各種控制，按邏輯動作功能，逐一進(jìn)行試驗，要求pc輸出 必須與設(shè)備要求的各個動作相吻合，否則應(yīng)立即進(jìn)行檢查，修改錯誤語句指令直至全部正確，再接上pc輸出進(jìn)行調(diào)試。 三、設(shè)備電氣技術(shù)革新后的特點 設(shè)備經(jīng)過革新后，取消了所有中間繼電

6、器、時間繼電器，廢除了直流調(diào)速系統(tǒng)的電子管放大器和電機(jī)擴(kuò)大機(jī)，電氣元件大為減少，使設(shè)備電氣控制柜內(nèi)顯得特別清爽。同時，由于所有的控制均由pc來完成，pc根據(jù)輸人信號情況，由內(nèi)部程序決定輸出，也就是說輸人與輸出的轉(zhuǎn)換是由pc內(nèi)部程序決定的。這樣就使設(shè)備的硬件連接也變得非常簡單，只需將設(shè)備所有的開關(guān)、按鈕等接到pc的輸出，將控制各類電機(jī)的接觸器線圈、電磁圖閥線圈等接到pc輸出，而不必考慮它們相互間的電氣連接情況和邏輯控制關(guān)系，因為這些是由pc程序決定的。此外，變頻器的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、快速和鏟磨都靠pc進(jìn)行，極大方便的電氣控制。所謂快速和鏟磨，實際上是通過變頻器參數(shù)，定義了兩種速度，只要接通變頻器相應(yīng)的

7、輸人點，它即以該速 度運(yùn)行，而不再受調(diào)速電位器r的控制，從而滿足了各種加工需要。 四、設(shè)備電氣革新效果及其意義 設(shè)備進(jìn)行電氣技術(shù)革新后，電氣系統(tǒng)工作可靠、穩(wěn)定，迄今為止幾乎沒再發(fā)生過故障，從而大大減少了設(shè)備維護(hù)工作，節(jié)約了維修費(fèi)用，使年邁的設(shè)備又煥發(fā)了青春，更重要的是提高了生產(chǎn)效率，解決了生產(chǎn)上的瓶頸。當(dāng)前，我單位的設(shè)備狀況總的來說不是很好，據(jù)統(tǒng)計還有近50臺六、七十年代，甚至五十年代的設(shè)備還在使用。這些設(shè)備由于已經(jīng)嚴(yán)重超期服役，大都老化嚴(yán)重，引起故障率高，維修量大，極大制約了我單位的生產(chǎn)發(fā)展，而要一下把它們?nèi)刻蕴?，似乎也不太現(xiàn)實。根據(jù)我們的維修經(jīng)驗，這些設(shè)備尤其是一些進(jìn)口的設(shè)備，其機(jī)床幾何精度尚未喪失，加工精度也還可以，有的甚至可與新設(shè)