用PLC变频器改造T610卧式镗床设计毕业论文_第1页
用PLC变频器改造T610卧式镗床设计毕业论文_第2页
用PLC变频器改造T610卧式镗床设计毕业论文_第3页
用PLC变频器改造T610卧式镗床设计毕业论文_第4页
用PLC变频器改造T610卧式镗床设计毕业论文_第5页
已阅读5页,还剩17页未读 继续免费阅读

付费下载

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

目 录 第一章 改造意义 ( 3) 第二章 原 床的特点和控制要求 ( 4) 第三章 改造思路 ( 5) 第四章 设计原理 ( 6) 1、 各电器设备的控制方式及控制要求 ( 7) 2、 主轴特性 ( 8) 3、 工作台回转控制系统 ( 9) 4、电气控制线路 分析 ( 10) 第五章 电路设计 ( 11) 1、 主电路 ( 11) 2、信号、指示电路 ( 12) 第六章 接线图 ( 13) 1、 I/O 分配、接线图 ( 14) 2、梯形图 ( 15) 第七章 电器元件、设备的选择 ( 19) 1、 型的 选择 ( 19) 2、变频器选择 ( 19) 第八章 系统调试与运行 ( 20) 1、 变频器调试 ( 20) 2、 参数设定 ( 20) 3、 试 ( 20) 参 考 文 献 ( 21) 2 用 频器改造 式镗床 摘要 : 本文针对 式镗床,为加工的需要,主轴和平旋盘须有多种转速,它是用机械方式调速(钢球无级调速系统) ,其结构复杂,故障率较高且效率低。用变频器的改造不仅可取代结构复杂,价格昂贵的直流电动机调速,而且原来由交流电动机拖动的负载实现变频调速后,能节省大量的能源,采用 过对镗床 变频器改造,提高了镗床的性能,降低了噪声,操作更方便。 关键词 : 改造 变频器 In 610, of be a of it is of of of be to of of C C of a of LC to LC 3 第一章 改造意义 镗床主要用于加工精确的孔和各孔间的距离要求较为精确的零件,在机械行业中有着相当广泛的应用。卧式镗床又称万能镗床,可以进行孔加工、车端面、车凸缘、车螺纹和铣平面等。尤其适于加工箱体零件中尺寸较大、精度较高且相互位置要求严格的孔系。目前国内使用镗床 90%都是使用继电器 接触器传统欧德控制方式,这种方式使及其振动噪声大、接线复杂、维修工作量大。老式镗床的技术改造成为老企业旧设备的技术更新的任务之一。 随着机电一体化技术的发展,对系统的可靠性要求越来越高,将 术应用于设备的技术改造上成为最有效的趋 势, 有控制可靠、组态灵活、体积小、功能强、速度快、扩展性好、维修方便等特点,它对大量的开关动作,用无触点的半导体电路来完成,采用了屏蔽、滤波、隔离等抗干扰的措施,通过直观性很好的梯形图方式,进行软件编程来实现控制,不仅简化了控制线路,缩小了电控装置的体积,提高了工作的可靠性,节约了电能,还增强了机床的性能。 交流电动机结构简单,造价低廉,运行控制比较方便,在工农业生产中得到广泛的应用。在 式镗床中,为加工的需要,主轴和平旋盘须有多种转速,它是用机械方式调速(钢球无极调速系统),其结构复杂,故 障率较高且效率低。变频器的出现为交流电动机的调速提供了契机,不仅可取代结构复杂,价格昂贵的直流电动机调速,而且原来由交流电动机拖动的负载实现变频调速后,能节省大量的能源,采用 变频器控制的可以大大缩短控制环节和实现无极调速,通过对镗床 变频改造,提高了镗床的性能,降低了噪音,操作更方便。 4 第二章 原 床的特点和控制要求 1、 床的主轴旋转、平旋盘旋转、工作台旋转及尾架的升降用电动机拖动。主轴和平旋盘刀架进给、镗头架进给、工作台的纵向和横向进给都用液压拖动, 各进给部件的加紧也采用液压拖动。液压系统采用电磁阀控制。所以镗床的控制电路可分为两部分:一部分用继电器、接触器控制电动机的启动、停止和制动;另一部分用继电器和电磁阀控制进给机构的液压装置。 2、主轴电动机需要正反转并采用 Y 降压启动。主轴和平旋盘用机械方式调速。主轴有三挡、用电动机 动钢球无极调速器作无极调速。当调速达到变速器上下速度极限时,电动机 自动停车,平旋盘只有二挡,如果误操作到三挡,电动机不能启动。 3、主轴电机必须在液压泵和润滑泵电动机启动后才能启动。 4、主轴要求能快速准确制动,故采 用点磁离合器制动。 5、工作台旋转电动机拖动,停车时采用能耗制动。 6、尾架的升降用单独电动机拖动,要求能正反转。 7、各进给部件都具有四种进给方式,即快速进给点动、工作进给、工作点动及微调点动。 5 第三章 改造思路 虽然镗床电路较为复杂(见原理图),但根据上述可知电路由两部分功能电路组成,如果再把这两部分电路继续细化,分为若干功能部分,就可以专门对某部分功能进行分析研究得出这部分功能的详细动作流程。并把这部分流程列出流程图,然后把整个电路的各部分流程组合成一个整体,从而得 到整个电路的动作流程,为 程进行指导,进给电路部分,而且电磁阀较多,动作也较为杂乱,每一种进给动作都需要几个电磁阀进行所对应的电磁阀动作,所以列出动作表,对镗床进给动作进行模拟,然后根据控制要求对其进行分析从而得出更加详细正确的动作表。对电路进行分析后,对电路改造有了一个明确的目标,并设想主电路部分采用 以实现其动作功能,主电路中钢球无极调速系统部分,采用变频器来实现。 式镗床的主要结构及运动形式 式镗床主要由床身、前立柱、主轴箱、镗头架、主轴、平旋盘、工作台和后立柱等部分组 成,其结构如上图所示 式镗床前立柱固定在床身上,在前立柱上装有可上下移动的镗头架,切削刀具固定在镗轴或平旋盘上,工作过程中,镗轴可一面旋转,一面带动刀具作轴向进给,后立柱在床身的另一端,可沿床身导轨做水平移动,工作台工作在床身导轨上,由下滑座,上滑座及可转动的工作台组成,工作台可在平行于或垂直于镗轴轴线的方向移动,并可绕工作台中心回转 式镗床主要运动形式有: 主运动 镗轴或平旋盘的旋转运动 进给运动 主轴和平旋盘的轴向进给,镗头架的垂直进给以及工作台的横向和纵向进给 辅助运动 工作 台的旋转运动、后立柱的水平移动和尾架的垂直移动 6 第四章 设计原理 由于原电路图纸已给出,通过对原电路的分析,其机械部分由主轴旋转带动平旋盘旋转电动机拖动、工作台转动及尾架的升降用电动机拖动,而主轴和平旋盘刀架进给镗头架进给,工作台纵向和横向进给都有用液压拖动各进给部件的夹紧也采用液压装置,液压系统采用电磁阀控制。所以镗床的控制电路又可分为两部分,一部分采用继电器,接触器控制电动机的启动,停止和制动,另一部分用继电器和电磁阀控制进给机构的液压装置。调速部分由调速电机带动钢 球无极调速系统进行调速,并有速度反馈电路进行速度稳定。 根据控制要求采用中型 控制电路采用改造,主轴调速采用主轴电机同等功率 频器进行调速控制。 各电器设备的控制方式及控制要求 1、镗削过程。就是通过镗刀的旋转使镗刀与工件表面产生相对运动,从而对工件表面进行切割和挤压,使一层金属切离工件表面,并使所加工的工件获得一定的尺寸精度、形状和位置精度,以及表面的粗糙精度要求的切削过程。 2、主轴特性 根据原电路的控制要求,当按下启动按钮后才能进行主轴的正反转操作,主轴启动采用 Y 型降压启动,在按下停止按钮和点动松开后能够进行制动,如果采用变频器控制,降压启动可以省略,可以通过变频器内部的参数来设定加速时间,使电动机上电压不会立即上升,需要点动控制时只要接通变频器上的 可实现点动控制。调速时在变频器中电位器上进行,主轴转速要求在3000500r/旋盘转速要比主轴低一档在 2000500r/以在进行平旋盘操作时设在变频器上的一个限压电阻限制平旋盘的上限速度。主轴控制流程图如下所示 7 8 进给控 制分为主轴或平旋盘进退、升降,工作台横向进退,工作台纵向进退。各部件都有四种进给方式:快速进给点动、工作进给、工作进给点动和微动点动,都是通过控制液压电磁阀来达到控制夹紧机构的松开与夹紧和进给。其动作流程图如下图所示 合,同时接通控制电路油泵和润滑泵工作 在 操 作面 板 上调速 按下 按下 按下 平旋盘选择接通变频器可调电阻 开通限制上限速度 按下 接通变频器 动 合正转 合反转 变频器接通 调速、点动 松开点动按钮或按下 C 制动阀接通对主轴制动 电使油缸左右两腔充满油 择 自动 手动 按下 动 9 3、工作台回转控制系统 工作台自动回转时把旋钮开关旋置自动,分为正转、反转,当按下工作台正转或反转按钮时,工作台会自动松开夹紧机构使导轨充油,并把涡轮蜗杆啮合,压力达到设定值 自动 工作台回转控制 轴进或轴退 快速进给 调点动 轴夹紧机构松开 工作台横向进退 工作点动 作台纵向进退 或 主轴升降 旋盘进或旋盘退 工作进给 平旋盘选择 按下 组合开关中位工作进给停 松开按钮 电、与 时 2 秒断 电 电 1 10 由工作台回转电机带动工作台进行正转或反转,回转到 90 度时自动停止并进行能耗制 动。如下图所示 工作台手动回转使把旋钮开关旋置手动,电磁阀 电,工作台松开,压力时导轨充油,工作台松开后,压合位置开关 出定位销,就可以用手轮操作工作台的微量回转。 转 1 转 碰下 电使定位销拔出涡轮蜗杆啮合 碰下行程开关 门自锁 电为能耗制动做准备 电夹紧机构松开、 动使工作台导轨充压油 锁 转 转 工作台回转 90 度,压合 时 2 秒 电放下定位销,涡轮蜗杆脱离 电开始制动 2 秒 压力开关 开 电 11 4、 式 镗床电气控制线路分析 电路 分析 镗床共有 7 台电动机。 主轴电动机,带动主轴和平旋盘旋转,用接触器 制其正反转,而有 现 Y 降压启动控制。 液压泵电动机, 润滑泵电动机,都只能单向 旋转,分别由接触器 制其启动、停止。 工作台旋转电动机,由 制其正反转,停车时采用能耗制动; 尾架升降 电动机,由 制其正反转; 主轴调速电动机,由 制其正反转; 冷却泵电动机,只要求单向运转,由制。 别由热继电器 现过载保护,而短时工作,不设过载保护。 短路保护由低压断路器 成, 熔断器 现短路保护, 现短路保护。 12 第五章 电路设计 1、主电路 13 2、 信号、指示电路 14 第六章 接线图 1、 I/O 分配表 输 入 输 出 序号 名称 地址号 序号 名称 地址号 1 急停按钮 0 1 尾架降 启动按钮 正转 停止按钮 反转 正转按钮 液压泵 正转点动按钮 润滑油 反转反转点动按钮 横向进给 工作台正转按钮 制动阀 工作台反转按钮 工作台进给 尾架点动升按钮 工作台反转 0 尾架点动降按钮 0 尾架升 1 快速进给按钮 1 总停指示 2 工作进给按钮 2 工作进给指示 3 工作点动按钮 3 停车指示 4 微调点动按钮 4 动 5 松开工作台按钮 5 平旋盘选择 6 机动进给 1 按钮 17 主轴正转 18 主轴停止 19 平旋盘选 择 20 机动进给 21 机动进给 22 拔出定位销 23 主轴或平旋盘进 24 主轴或平旋盘退 25 主轴箱升 26 主轴箱降 27 工作台纵向退 28 工作台纵向进 29 工作台纵向后 30 工作台纵向前 31 自动 32 手动 33 工作台回转 90 度 34 变频器报 警 35 36 37 38 15 16 17 18 19 20 第六章 电器元件、设备的选择 1、 型的选择 根据控制对象对 制系统的功能要求,可进行 号的选定。进行 型时,基本原则是满足疾控中心他的功能需求,同时要兼顾维修、备件的通用性。对开关量控制的系统,当控制要求不高时,一般的小型 可能满足要求,如对小型泵的顺序控制、单台机械的自动控制等。当控制速度要求较高、输出有高速脉冲信号等情况时,要考虑输入 /输出点的形式,最好采用晶体管形式输出。对带有部分模拟量控制的系统,如工业生产中经常遇到的温度、压力、流量、液位等变量的控制,应该选择具有所需功能的 主机,还要根据需要选择相应的模块、陪接相应的传感器、变送器和驱动装置等。 输入 /输出的点数可以衡量 模的大小。准确统计被控对象的输入信号和输出信号的总点数并考虑今后系统的调整和扩充,在实际统计 I/O 点数基础上,一般应加上 10% 20%的备用点数。多数小型的 整体式,具有体积小、价格便宜等优点,适于工艺过程比较稳定,控制要求要求比较简单的系统。 模块式结构的 用主机模块与输入模块、功能模块组合使用的方法,比整体式方便灵活,维修更换模块、判断与处理故障方便,适于工艺变化较多、控制要求复杂的系统。 本设备控制的对象是一个开关量控制的系统。所以选用三菱 出采用继电器输出,三菱 有性价比高、功能完善、指令丰富等优点,由于 80 点不够用,所以加装了一个 32 点的扩展模块才能满足本对象各项控制要求。 2、 变频器的选择 选择变频器根据电动机的额定容量进行选择,由于主轴电机为 以,采用三菱 频器进行变频调速,上限频率、下限频率、根据公式 n=60f/p,可得,电机的速度为 500 3000r/机的额定电流根据经验公式,额定容量 *2 为 15A,变频器的额定电流为 17A,可以满足要求。由于变频器由 行联机控制,所以采用外部操作模式。 21 第七章 系统调试与运行 1、 变频器调试 调节外部调节电位器及内部电位器使主轴转速限定在 3000r/,平旋盘转速限定在 3000r/。 2、 参数设定 序号 参数号及设定 解释 1 将变频器设定在外部操作模式 2 00 上限频率限制主轴最高转速为 3000 3 % 使电机在低速时有较大的转矩 4 s 加速时间 5 s 减速时间 6 流制动动作频率 7 流制动动作 8 % 直流制动电压 9 0 点动频率 10 功能选择(点动) 3、 试 程序设计完成后,将程序输入 中,可在 不接输出负载状况下,对输入口的各种控制元件,按逻辑动作功能,逐一试验,观察 个输出口的运行情况,看每个程序是否顺畅。然后根据 床的各种工作方式进行模拟运行(用灯泡模拟演示),验证电气动

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论