立式機(jī)床是一種自動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。隨著技術(shù)的進(jìn)步,這類控制系統(tǒng)已顯示出越來越多的弊端。近年來PLC機(jī)在工業(yè)自動控制領(lǐng)域應(yīng)用愈來愈廣,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,是其它工控產(chǎn)品難以比擬的。如果用PLC控制技術(shù)對這些系統(tǒng)實施改造,則具有普遍的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)意義。
1、 系統(tǒng)的工作臺變速單元依靠液壓電磁閥來實現(xiàn),并由機(jī)械傳動部件不斷地改變傳輸比,達(dá)到改變工作臺轉(zhuǎn)速目的。其變速操作相當(dāng)繁瑣,必須先讓主機(jī)停車,選好速度后,微動使齒輪重新啃合再掛擋,最后重新啟動。根據(jù)現(xiàn)場負(fù)載計算與理論分析,保留主拖動方式,用電壓型通用變頻器,對工作臺電機(jī)進(jìn)行速度換向控制。電壓型通用變頻器具有轉(zhuǎn)矩矢量控制、轉(zhuǎn)差補償、電AVR自整定、負(fù)載轉(zhuǎn)矩自適應(yīng)等一系列先進(jìn)功能,在無速度傳感器的開環(huán)運行條件下,采用磁通矢量控制和電機(jī)參數(shù)自動測試等功能后,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)還有左右兩個刀架,可縱向橫向移動,通過電磁離合器與左右驅(qū)動電機(jī)連接。左右驅(qū)動電機(jī)有Y/△變換,因此有兩級工作進(jìn)給速度:I級0.29- 45.6m/min,II級0.58-91.2m/min。改造時,仍維持原方式。
2、
PLC機(jī)型選擇
PLC控制系統(tǒng)的輸入信號包括操作臺控制輸入、工作臺和刀架各速度信號、分布在機(jī)床上各部分行程開關(guān)及變頻器投入信號。共有64個輸入點。
PLC的控制負(fù)載主要分成三類:一是10臺交流電機(jī)正反轉(zhuǎn)主接觸器;二是用于左右刀架調(diào)速的離合器線圈(電磁離合器直接由PLC驅(qū)動);三是顯示、報警負(fù)載(包括顯示燈、聲光報警器等);四是工作臺調(diào)速輸出(到變頻器)。共56個輸出點。
3、
PLC選型
確定輸入輸出點后,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,全部為開關(guān)量,再考慮到性能價格比及輸入輸出點數(shù),選用奧越信科技OYES-200系列,系統(tǒng)配置靈活,編程功能強,性能價格比高。系統(tǒng)所有動作都有PLC控制,PLC通過編程器輸入程序,達(dá)到控制目的。由于PLC工作過程是循環(huán),程序執(zhí)行速度快,在刀架進(jìn)給雙速電機(jī)時,需要通過Y/△變換實現(xiàn)變速,因此為了避免Y/△變換中電源短路,除了用互鎖外,還必須設(shè)置切換延時,定為1S。同樣,在橫梁下降(反轉(zhuǎn))時,還需要回升(正轉(zhuǎn)),因此也需要設(shè)置切換延時,以防電源短路。在快速制動過程中,一但電機(jī)反饋“泵升”電壓使變頻器母線電壓達(dá)到800V時,制動單動BU功率模塊立即導(dǎo)通,接入電阻R迅速釋放電機(jī)儲能,實現(xiàn)安全快速的制動。
4、 結(jié)束語
實踐證明,用PLC改造傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)是很好的方法。它可以充分發(fā)揮PLC高可靠性、高抗干擾的特點,壽命長、維修量少、查找外部線路簡單提高了效率,為企業(yè)創(chuàng)造較好的經(jīng)濟(jì)效益。