基于PLC、变频器的龙门刨床控制管理系统设计要求 一、 龙门刨床系统介绍龙门刨床是?种广泛使用的金属切削加工机床，是具有门式 框架和卧式长床身的刨床，是许多大型企业不可缺少的设备。龙门刨床主要用于创削大型工件, 也可在工作台上装夹多个零件同时加工，是制造重加工各种平面、斜型设备（如大型轧钢机，汽 轮机，发电机，矿山设备等）不可缺少的工作母机，是用来，在机械加丄行业加工人型而狭长的 工件的机床设备（如机床的床身，箱体，导轨等）面、槽，更适合于里应用十分广泛。两人组 成部分，生产工艺对刨床电力拖动自动控制系统的要求和电气控制龙门刨床主要分为机械控制 也越来越高，要使龙门刨床运行在最优状态主要取决于电气控制部分。： 龙门刨床工作时需要控制的对象，自动往复循环运行及速度变换。进腿）?工作台的运动：工 作台的人工点动运行（：刀架的运动：垂直刀架和左、右侧刀架的自动进给、手动快速移动? ?横梁升降和夹紧等； 1.龙门刨床的基本结构，如机床床身、横梁、，更适合于加工人型而狭长的工件龙门刨床主要 用来加工各种平而、斜而、槽所示，主要由以下七个部分组成。立柱、导轨和箱体等。龙门刨 床的结构如图9-1 龙门刨床的结构图1.1 U形导轨，用于安置工作台。）机座：是?个箱形体，上有（IV形和）工作台：也叫刨台，用 于安置工件。下有传动机构，可顺着床身的导轨作往复运动。（2 3）立柱：用于安置横梁及刀架。 （）横梁：用于安置垂直刀架，在切削过程中严禁动作，仅在更换工件时移动，用以调整刀架的 高＜41 度。 （5）垂宜刀架：横梁上?般装有左右两个垂直刀架，由?台三相交流异步电动机驱动，通过机 械结构切换驱动哪个刀架。垂直刀架具有自动进给和手动快速移动两种工作方式，每种匸作方式 件。2 步进、步退阶段是工件加工前的准备阶段。L作台步进或步退时，挡块（见图1.2）不能压住前进 换向行程开关BG2或后退换向行程计关BG4,如果压住它们，应松开档块，调整挡块位置，使 挡块处于这两个行程开关之间。 在工作台步进、步退阶段，首先要求油泵先起动，油压升到设定值时，油压继电器动作，另外要 求风机和变频器运转正常。满足以上条件时，按下工作台步进或步退按钮，可以使工作台点动前 进（或点动后退）：当匚作台到达需要的位置时，松开该按钮，工作台即停止运动。步进与步退 必须互锁。 “步进”或“步退”是为了调整机床工作台的位置，只能点动控制，此时主运动多采用较低的速 度. ◎工作台自动循环往返运动 工作台自动循环往返运动是对工件进行加工的过程。 在B2012A型龙门刨床的床身上装有6个行程开关。前进减速BG1、前进换向BG2、后退减速 BG3、后退换向BG4、前进终端保护限位BG5、后退终端保护限位BG6。工作台侧而装有A、 B、C、D4个撞块，如图1.2所示，减速与换向行?程开关的工作情况如农1-1所示。 BC1 BC2 口 口 BC5 图1.2 行程开关布置示意图 当横梁已经夹紧，风机和油泵已经工作，并且机床润滑油供给情况正常（油压升到设定值时，油 压继电器动作），变频器处于正常状态时，工作台自动往返工作将处于准备状态。 龙门刨床在刨削加工时：工作台应能自动往复运动（见图1.2）,往复运动中的速度能按照下列要 求相应变化： ◎开始加工前，工作台处于原位，此时撞块C压合限位BG3 （BG3动作），撞块D压合限位 BG4 （BG4动作）：BG1和BG2没有彼压合，两限位开关处于复位状态。 ◎刀具慢速切入：加工开始时，为减小刀具切入11件时的冲击而使工件边沿崩溃，工作台应降 低速度使刀具慢速切入：慢速切入期间（tl段〉，撞块D先离开限位BG4 （BG4复位），工作台 低速前进…段后，撞块C离开限位BG3 （BG3复位）。 ◎刨削加工恒速：刀具切入工件后，工作台速度开始上升，增加到规定值，并保持恒定（t2段）， 使3 得工件农而均匀光滑；t2段四个限位开关都没有压合。 ◎刀具慢速退出：在刀具离开工件之前，为防止工件边缘剥裂，工作台速度应降低，使刀具慢 速切出，也可减小工作台对机械的冲击：当工作台前进到撞块A压合限位BG1（BG1动作）时， 工作台开始减速（t3段）。 ◎工作台前进换向：当切削完毕，工作台到达前进结束位置时，刀具离开工件，撞块B压合限 位BG2 （BG2动作，此时BG1仍保持压合），工作台停止前进，开始换向。在返回之前，必须“抬 刀’，以免刨刀在返回过程中在工件上留下划痕，影响光洁度，抬刀动作由抬刀电磁铁来完成。 ◎快速返回和缓冲过渡过程：由于返回行程比工作行程速度高，为减小反向冲击和停车的超程， 也要求在返回行程的末尾先减速，然后停车再换向，这样既准确又可以减少对机械和电机的冲击。 其速度曲线所示。 工作台开始回退时，撞块B离开限位EG2 （BG2复位，BG1仍保持压合），工作台高速回退， 退一小段后撞块A离开限位BG1 （BG1复位），工作台继续高速回退。 当工作台回退到接近原位时撞块C压合限位BG3（BG3动作）时，工作台开始减速回退。 当工作台又回退到原位时，撞块D压合限位BG4 （BG4动作，BG3仍保持压合）时，工作台回 退到原位，停II：或开始换向。 图1.3龙门刨床工作台自动运行图 在自动循环工作方式下（切削过程中），在工作台由返回行程转到工作行程的期间，刀架会进行 一定量的进给。 由于工作台直线往返运动，经常处在速度变化和反向的过度状态，为提高机床生产效率和防止创 台“脱轨”，要求系统的过渡过程时间要短，而且传动要平稳。 限位开关BG5是工作台前进超限保护限位开关，限位开关EG6是工作台后退超限保护限位开关, 正常情况下限位开关BG5、BG6处于复位状态，只有换向限位BG2、BG4失效（故障）时，工 作台超出换向限位位置时，才会被压合，作用是切断电路，使工作台停下来。 工作台停止时有制动，防止爬行”: 四个限位开关的通断规律见衣1-1。由衣1-1可知，工作台停在返回行程终了位置时，BGl-b、 BG2-b、BG3-a和BG4-a触点是闭合的，BGl-a、BG2-a、BG3-b和BG4-b触点是断开的。此时， 若按下起动按钮，刨床工作台将按图1.3所示的规卸运行，即正向起动慢速切入一工作进程一慢 速退出一反向起动并快速退回一反向减速。 表戒速与换向时行根开关状态表 till 建 A ? ! 抉產世回 停止 BG1 n 一 — - + 2 + “ + V — — — — 行程桦关 BC1 b + + + 艇検向 BG2—b + + + + vZ + + + + + BC2—a 一 — — — — — — ■ EiBkKK BC3 ? 063-1? t ? ?+ + + + + 4- + , 旋檢向 BG4-b + + + + 1 + + + 拠开关 BG4--a + z - ■ if: ■十”尿乐僦氏空通.“一”表汞触点斷开; ?8”衣示富开他点，“b”不刀、常闭；tt点； ?V” 衷示抽块牙命此隈值开关. ?主运动的调速范圉 加工不同的工件需要使用不同的刀具，要求机床具有不同的速度以满足生产工艺的要求。 B20123型龙门刨床的主电动机工作台前进（切削工件）时的最人转速约500 r/mm （33.33Hz）, 匸作台后退时的最人转速为700 r / min （46.67Hz）o慢速切入时的最低速度为50 rpm / nun （3.33Hz）。即调速范围为14： 1,见农1-5。 ?主运动的静差度 实际加工过程中由于工件农而不平及材料的不均匀性，将会导致刨削力波动，为保证丄作台速度 不致因负载波动而变化太人，因此对系统的静差度有-定的妥求。B2012A型龙门刨床要求的直 线）龙门刨床的刀架结构、运动控制及进刀量的控制 ?对刀架运动的基本要求 龙门刚床装有左侧刀架、右侧刀架和横梁上的左、右垂直刀架：它们分别由三台交流异步电动机 来拖动（如图中MAS、MA6、NIA7）o刀架的控制电路用于控制刀架的快速移动与自动进给。 刀架具有自动进给和快速移动两种控制方式。刀架的快速移动/向动进给方式选择是由进刀箱 上的机械手柄的位置来决定。机械手柄的位置与限位开关的关系及刀架控制耍求如下： ?垂宜刀架快速移动/自动进给切换的机械手柄打向： 选择快速移动时：行程开关BG21释放，常闭触点闭合，常开触点断开； 选择自动进给时：行程开关BG21压合，常开触点闭合，常闭触点断开： ? 垂直刀架在每种工作方式下（快速移动/自动进给）都有水平左右进刀、垂直上下进刀四个 方向的动作，这些都是由?台垂直刀架电动机MA5来完成的。 ★垂直刀架快速移动时，电动机只能正转，快速移动正反方向是靠装在进刀架侧而的进刀手柄 （选择快进、快退）来控制，即由机械部分实现方向切换。 5 ★垂直刀架F1动进给时，选择水平左右进刀、垂直上下进刀的方向也是靠机械手柄来实现的， 即由机械部分实现。 垂直刀架运动方向选择左右时，手柄打在行程开关BG24压合位置， 垂直刀架运动方向选择上下时，手柄打在行程开关BG24释放位置 ★垂代刀架门动进给时，刀架的正向进给和反向退刀则是通过控制垂N刀架电动机正反转来实 现。 ?左侧刀架快速移动/自动进给切换机械手柄打向： 自动进给位置时：行程开关BG22压合，常开触点闭合； 快速移动位置时：行程开关BG22复位，常闭触点闭合； 左侧刀架只能沿垂直方向上下运动。 ?右侧刀架快速移动/自动进给切换机械手柄打向： 自动进给位置时：行程开关BG23压合，常开触点闭合： 快速移动位置时：行程开关BG23复位，常闭触点闭合： 右侧刀架只能沿垂直方向上下运动。 垂直刀架、左侧刀架、右侧刀架快速移动与自动进给不能同时进行。 ?刀架快速移动的条件：一匚作台处于静止状态，刀架自动进给手柄断开，刀架退刀电动机未动 6 6 作。此时按刀架快速移动按钮，电机正转，刀架快速移动，到达所需位置时，松开按钮，刀架快 移过程结束。刀架快违馬动的正反方向由机械手柄来切换，快速移动时刀架电动机只能正转。 ?刀架自动进给：工作台处于自动运行状态时，刀架应该选择H动进给，即工作方式选择手柄 打在使BG21 （BG22、BG23）压合的位置■:刀架自动进给分为自动进刀和自动退刀，自动进刀 在工作台后退换向时进行。自动退刀在工作台前进换向时进行。 若刀架选择自动进给，则进给在每次刨台后退结束时自动进行，进刀量的多少由机械机构控 制。 在刨台自动循环时，刀架只能自动进给，不能快速移动。 刀架的移动都由限位控制。见衣1-2。 刀架在切削完毕、返回之前，必须“抬刀，以免刨刀在返回过程中在工件上留下划痕，影响 光洁度，抬刀动作由抬刀电磁铁来完成。 刀架的快速移动、进刀、退刀和抬刀要与工作台的运动有机地配合：在调节时刀架应能快速 移动。 ★ ★参考资料1 【传统的B2012A型龙门刨床-刀架的控制工艺和传统线路（此电路只能用于帮助你f解控制工 艺） 1） B2012A型龙门刨床的刀架结构： ?两个垂宜刀架（左右）：由?台交流电动机MA5拖动，靠机械手柄切换驱动哪个垂直刀架。 左侧刀架：由-台交流电动机MA6?拖动， 右侧刀架，由?台交流电动机MA7拖动。 ?2）垂直刀架的控制要求： ?垂宜刀架具有的工作方式：快速移动和自动进给，都由?台交流电动机\IA5拖动。 垂直刀架的快速移动/自动进给工作方式由装在进刀箱上的机械手柄来切换。 ?垂宜刀架的快速移动/自动进给运动方向及选择： 垂直刀架的快速移动和自动进给都有水平左右进刀、垂岂上下进刀四个方向的动作，用装在进刀 箱上 选择方向的机械手柄来选择。 右刀破 乳侧刀架 电越机 电动机 3）垂直刀架控制线路 垂直刀架有两个，每个刀架有快速移动和自动进给两种匸作状态，每种匸作状态有水平左右进刀、 垂上下进刀四个方向的动作，这些都是由?台垂直刀架电动机MA5来驱动的。 k) k) -I J 7S ^6 ?7 n 79 汕餾器嘲* I T “卜卜卜1討创1卜IHT”卜 垂直刀架的快速移动：? 线圈得电：工作台后退换向时，SQ7-2常开接点闭合，使得KA5* 线常开接点闭合，使得KA6工作台前进换向时，自动进给工作方式选择机械 手柄：快速移动/*区）断开：2 （501 （48区）闭合，常开触点SQ1—机械手柄选择快速移动 时，常闭触点SQ1- （50区）闭合：（48区）断开，常开触点SQ1-2一机械手柄选择自动进 给时，常闭触点SQ11 （工需要刀架作快速移动，这时可将装在进刀箱上的机械手柄在调整机床时，有时为了缩短调整 时间，2区）闭合，常开触点SQ1-SQ1-1 （48作方式选择〉扳到快速移动位置，使位置开关 SQ1的常闭触点选择运行方向的手柄（选择左的机械手柄和（50区）断开；并将装在进刀箱上 （选择快速移动正反方向）区）主触点（29,接触器KNI4线上下移动） 放在所需位置，按下按钮SB3 （区）起动运转，通过机械机构，带动垂直刀架向所需方向快速移 动。垂直刀架快速移闭合，垂亡刀架电动M5线区）是断开的，故反 转接触器的常开触点（动时，中间继电器KA5和KA6动作。进是通过装在快速移动工作方式 下刀架电动机只能正传，而刀架的快速移动正反方向的改变注意： 。刀架侧面的进刀「柄（机械手柄）来实现垂贯刀架快速移动的条件如下：工作台应处于静上 状态：垂宜刀架运行方式选择手柄打在快速移动位，SFS不动作）。此时按垂戊刀架快速移按钮 置，限位BG21不压合；垂肖刀架电动机没有退刀动作（QA42,到达所需位置时，松开按钮 SF8QA41线正转，垂直刀架按设定方向快速移动，接触器垂直刀架快移过 程结束；垂直刀架快速移动的正反方向由机械手柄来切换，电动机此时只能正转。 [?KM?MO f SQI I_kA5S B5 I c-\r--ksU 2KA5 h\ KAOKM5\ WKVUK.VP kxisKASKMII [? KM? MO f SQI I _kA5 S B5 I c-\ r--ksU 2 KA5 h \ KAO KM5 \ W KVU K.VP kxis KAS KMII f TP KN4 KMJ KMb KM7 KM? KAI KMIO I IT60 IT60」」1 I 垂直刀架的自动进给?手柄扳当需要垂直刀架作自动进给时，将压下：贝IJ，使位置开关SQ1 到自动进给位置闭合断开，常开触点SQ1-2常闭触点SQ1-1 o（50区）当工作台后退换前进时， 中间继电器★区）闭49线合；正KNI4线图获电吸合，垂直刀架电动机M5转，使刀架随选定的方向进刀：当工作 台前进换后退时，中间继电器★ 区）闭50KA6KA6线圈得电，的常开触点（,接触器区）KA5的常开触点断开（49合；反KXI5 线圈获电吸合，垂宣刀架电动机M5转，使刀架复位，准备下?次进刀。进刀垂岚刀架的自动 进给时，由此可见，及退刀是通过控制电动机的正反转来实现的。垂直刀工作台处于自动往复 运行状态时，即工作方式选择手柄打架应该选择自动进给，垂庖刀架自动进给分BG21在使压合 的位置。8 为自动进刀和自动退刀，自动进刀在工作台后退换向时进行。自动退刀在匸作台前进换向时进行。 4）左、右侧刀架控制线路 左、右侧刀架的匸作情况与垂直刀架基本相似，所不同的是： ★左右侧刀架只有上、下两个方向的移动： ★另?个不同点是，左右侧刀架线接到 电源。按下按钮SB5,电动机M7启动运转，左侧刀架作快速移动，当按下按钮SB4时，电动 机M6启动运转，右侧刀架作快速移动， SQ4和SQ5是刀架与横梁的位置开关。 】 （3）龙门刨床的刀架进给、快速移动方式选择手柄 龙门刨床的刀架进给、快速移动方式选择手柄，其传动示意图如下图，进刀机构为机械式进刀方 式。蜗杆经电动机传动从而带动蜗轮转动，齿轮处在左位 9 9 进刀机构传动示意因 时，结合了 1和结合（2结合，进刀机构处在快速匚位。当齿轮处在右位时.进刀机构处在进 给工位，结合（3和结合/ 4结合，超越离合器带动齿轮旋转。通过改变超越离合器可转动的角 度，使齿轮转动不同的角度，从而获得刀架不同的进给量。 传统的龙门刨床多采用该类型的刀架进给机构，是典型的间歌进给运动。进刀与快速退刀的电动 机运行速度相同，行程不同。 ?进刀量的控制 刨台在往复运动过程中，每次从刨台返回转为刨台前进时，刀架应进行??次进刀（即进给）运 动，进刀量通常通过机电结合的方式进行控制，具体结构如图1.4所示。 当刨台返回终了、准备反向时，给出进刀信号，刀架电动机开始旋转，刀架进刀。与此同时， 进刀圆盘也开始转动，如图中虚线框内所示，当圆盘上的齿顶开继电器时，刀架电动机断电，停 止进刀，不同的进刀量将通过不同的圆盘来控制。 进刀控制结构图14 图i.b 图i.b龙门刨爪刀荣及啖梁從置的限刎 （4）龙门刨床横梁的夹紧、放松及升降 横梁的上升、下降由?台三相笼型异步电动机控制，横梁的夹紧、放松也由?台三相笼型异 步电动机控制。 横梁上升时，自动按照先松开横梁一横梁上升一横梁夹紧的顺序动作； 横梁下降时，自动按照先松开横梁一横梁下降一横梁回升一横梁夹紧的顺序动作。 横梁放松时由限位开关控制，放松到位开关BG7动作，切断横梁放松电动机（接触器）线圈， 接通横梁升降电动机（接触器）线圈回路：当通横梁升降完成时，横梁开始夹紧。 横梁夹紧到位时，过电流继电器动作，返回初始步。 横梁在运动过程中如果碰到限位开关（BG11、BG12或BG13,使其常闭触点断开），将会结束 上升或下降， 龙门刨床运动部分限位开关?览农衣1-2 电器代号序号限位开关名称1-1动作时序见表BG1 1工作台前进减速行程开关1-1工作 台前进换向行程开关2动作时序见衣BG2 工作台前进终端限位开关3前进超限时压合。BG5 1-14工作台后退减速行程开关BG3动作时序见衣1-1 5工作台后退换向行程开关动作时序 见农BG4 工作台后退终端限位开关后退超限时压合。BG6 6 动作放松到位，限位横梁放松限位开关BG7BG7 7 BG13压合。8横梁上升限位开关横梁上升到位，限位BG13 BG11BGU 左侧刀架允许限位9左侧刀架升到横梁限定位置时，限位压合BG12右侧刀架允 许限位右侧刀架升到横梁限定位置时，限位10 BG12 压合10 11 垂直刀架快速移动/自动进给切换手柄 BG21 手柄打向门动进给时BG21压合，常开闭合， 常闭断开 12 左侧刀架快速移动/自动进给切换手柄 BG22 手柄打向自动进给时BG22压合，常开闭合， 常闭断开 13 /自动进给切换手柄右侧刀架快速移动 BG23 手柄打向自动进给时BG23压合，常开闭合， 常闭断开 垂宜刀架运动方向选择手柄左右、上下 BG24 垂直刀架运动方向选择手柄左右时BG24压 垂直刀架快速移动正反方向选择手柄 14 润滑控制继电器 KF0 润滑正常时，继电器触点闭合 衣1-3龙门刨床控制按钮?览衣 序号 按钮开关名称 电器代号 1 系统总起动按钮 SF01 9 系统总停止按钮 SF02 3 垂直刀架手动快速移动按钮 SF1 4 左侧刀架手动快速移动按钮 SF2 5 右侧刀架手动快速移动按钮 SF3 6 横梁上升手动控制按钮 SF4 7 横梁下降手动控制按钮 SF5 8 润淆油泵起动按钮 SF6 9 润滑油泵停止按钮 SF7 10 工作台步进按钮 SF8 调整机床时，工作台以较低的速度步进 11 工作台步退按钮 SF9 调整机床时，工作台以较低的速度步退 12 工作台工进启动按钮 SF10 加工工件时用  13 工作台工进停止按钮 SF11 龙门刨床抬刀控制与电磁铁?览农表］4 序号 按钮开关名称 电器代号 1 左侧垂宜刀架电磯铁 MB1 9 右侧垂直刀架电磁铁 MB2 3 左侧刀架电戰铁 MB3 4 右侧刀架电磯铁 MB4 5 工作台后退行程抬刀继电器 KFtd 设置必要的联锁为保证创床的各部位动作协调、匸作安全可靠，避免因机床的谋动作而造成入 身事故，机床必须设置必要的连锁装置。例如在丄作台越位、横梁或刀架快速移动时，连锁功 能能使工作台停止运动。 11 （5） B2010A/1型6米龙门刨床的技术参数 技术性能 1） 输入电源： 三相四线） 工作环境： 温度?10°C?十40C相对湿度V85%（25°C）海拔＜4000m 3） 装置容量：＜1KW 4） 外形尺寸（长 X 宽 X 高 毫米）： 12900 nimX 3730 nimX 2780 nun 技术参数 产品名称型号 最大刨削宽度X最大创削长度（亳米） 最大加工高度（亳米） 最大加工重量（吨） 工作台面尺寸（长X宽）（亳米） 工作台速度（级数/范圉米/分） 工作精度（直线度毫米/分） 外形尺寸长X宽X高（亳米） T型槽数虽5 T型槽宽度28mm T型槽间距170mm 横梁刀架进给量 侧刀架进给量 横梁刀架快速移动速度 侧刀架快速移动速度 刨刀杆的最大截面 横梁升降速度 主电机总容量 生产厂 水平 0. 2-20 m/min 垂直 0. 2-11. 5 m/min 水平 1. 6m/min , 0. 85m/min 龙门创床B2010A/11000X6000 800 （毫米） 9 （吨） 6000X900 （亳米） 无级 6-90 （米/分） 0.015 （毫米/分〉 12900X3730X2780 垂直 0. 15-7. 5 m/min 垂直 0. 6m/min 60X60 0. 57m/min 60 济南第二机床厂 13 13 级数范圉（米/分） 工作台自动运行的实际曲线所示，?段速度切换到另?段速度，都有?个上升时间或下 降时间。B2010A1型六米龙门刨床，其速度设定值如U 1-5所示。 衣1-5宜變设上拉儿 ?lbMcl-5 Selling range of s)eed 序号 斜号 PfrFi 同儿转li(r/mln 454MHz) i tl 俊速切入 50 3.33 2 t2 tail 350-500 23B-3333 3 t3 前退减违 150 IV 4 t4 600-700 40-46.67 5 to 后词減述 210 14 6 250 I6.M) 刨台运动的机械特性曲线 龙门刨床刨台的运动特性分两种情况： （1） 低速区：刨台运行速度较低时，刨刀允许的切削力由电动机的最人转矩决定。电动机确定 后，即确定了低速加工时的最大切削力。因此，在低速加工区，电动机为恒转矩输出。 （2） 高速区：刨台运行速度较髙时，切削力受机械结构的强度限制，允许的最人切削力与速度 成反比，因此，电动机为恒功率输出。 龙门刨床拖动系统变频调速的可行性分析 根据变频调速理论可知，当频率低于额定频率时，电动机调速具有恒转矩输出特性，而当高于额 定频率时，电动机电压不能升高，具有恒功率输出特性。因此。采用变频调速时，电动机的机 械特性曲线刚好与创台运动所对应的特件曲线和符。由此可见，适宜于采用变频调速替代传统的 龙门刨床主拖动系统，并可使电动机的工作频率适当提高至额定频率以上。 L1XL3 LZ -? XO LZ HY 、..， JRA I^T ?XO B FB RB 血爪机川?W；1TS 电幼机 ili动机山动机 cl? Il刀架电动机 Y 右侧刀來 Hl动机 HZO Z斤制力架电动机 i is 2 【 亩滾冯n磴来口/詞宙更1) --0.-. 祇哦火窖电蜩机 1、IM^^KIHCC. 2WK?漩净幵XJA绘枪何弃XHX均忙爪环右 ? ! . ? ? n ?；、h ‘办績谨上升報很妆邂卜価 W7J? CR左㈣聖处近口根IX也岌时?歼? 3、 F X 1H(C. 5HKC宾”枪探i?1HM.虫5皿例检点龙横衣勺右 限创怡点右丁台肪辿过iMWfZ?0-fl^7T?2IWCf刖?占.? 圧 Lfi：6^iU?idKWeK时谢i”? 1、限位丿只GM咬江祕猱丸携讥恂上，片恢集天賞砂IFJ朮仝松丿「卜⑷皿 韵搔戎1101YWM》代迅.iH6HXCWW ?个桂d (101-621)断齐° 九 灵找丿X1KK I件时按通或斷九处刀电峻如 厂加.〃电 喊馈川7H装在相SPJ聖上。 4 汕“?命业鹤」。皱dJ*5H f櫛JM水阳近?FH将渣不圧咬没“ ?i开催匸作台 14 .01 JVJ 617 oA f 37 hB 小 a 战菜松开 描不tj is R梁交?? ??卜? shn /.-M刀架左何刀架 ih 示仪 的 i 1箱况 冰 U 门功 it 71 KK.4 1 + —— —— KkU2 — —— + KK.-YI + — —— KK-Y2 — — 十 + —— — — —— + w= X? -2 匚?匚 ILI2IC1*匕my ~2lrl4 IXZA tly-Mla 口二亠l￡l tx【二Irl MlrvlG-mn Z.-CJP ul1 ;loi9 r ia ex 1运丿虔 ■XIE—Yrv 、丄 Urlxl x.0^7RX KTH-rrv I 一 rH lyl:a 3 ;cx o 「二； Rlruq—殳 -,「《??? 、.三;?!] 4X“ ■ntJllp =,【! irx ￡ThA Ya f■.■「12 -y 二二rlzl 、wu—女 Trrr-nv 、2h卞\ 7mq1? 3(二 xz --5 txIH;: glov ? 2 二I 三lr?- “■U.F ejimj?cm 2,;二 E￡￡ 2 一二丁二 fid# 一=.r 举 二171 二—壬 i- -:二一一 ml - 二 nlt 帀二IMI 彳三- 121一匸 Ft* IXlatTa—rz IfflEm v「a rx— lal1勺 ILX—=IX My 刃2 一 =lzlV去二 wr-lxl =x -Elt--lr 6lrqj.ln■Sr—— 3r.UK 1 1 ■ 1 1 目 I* 衣右lr 4 尸 W r 多g.-氏玉型 I + 1 1 左 + z Kse.lg炙 Hxt?*e￡z 1 + o 1 1 R w? \X + 1 z ? a w「? 一:??= + 1 *2* * o isi-ii IKIIII Xllc \l sut注 暮* 9烬~＞：0卡 rxiK = ^4H ??n n 2 4 16 17 17 **fe_ gMswTiJP 二 Mz.nc =-*?%McD.G ? 1 4 + 1 + 1 1 4 1 4 * 1 1 1 1 4 + 1 1 ? 1 ? 1 ? 1 1 ? ? 1 + 1 1 + 1 + + 1 ? 1 + 1 1 ? 1 i 1 十 1 1 t t 1 1 * ? 1 1 ? 1 1 4 十 1 1 ? 1 1 4 * 1 4 1 ?- 1 z 7 -? ?? — 2 ” — Z 2 1 1 十 1 1 H? 十 1 1 二哆 /a c c ▲ a 二：2 :￡2玄 ex ￥ 3S5 「1? 童爭?自 gs 5.5 s aewos.? -5=T ~tr- — … 直流电动机的电枢和励磁绕组供电，通过控制线路实现对直流电动机的调速控制，其系统组成如 1.6所示。 OI；偷底电FE OIJI二样1 OI ；偷底电FE OIJI 二样1削动tl Z “淹发追執zZ y 812建 rrrfi 图1.6主拖动系统小:意图 2) 龙门刨床的主电路如图 交流主电路包括了主拖动机组、刀架控制、横梁控制等电路，如图1.7所示。 2 5JR?A 》Z2Lz电咖. 2 5 JR?A 》 Z 2L z 电咖. 龙门刨床的主电路图图1.7 19 图1.7中，各电机的功能： ?交流电动机A用来拖动电机扩人机，电机扩人机的输出电压给直流发电机G1的励磁绕组供 电； FB是通风电动机； RB是润滑泵电动机： ?交流电动机MA用来拖动发电机G1和励磁机G2,它们又分别给宜流电动机NK主拖动机组） 的电枢和励磁绕组供电：主拖动机组由交流电动机MA拖动直流发电机G1励磁机G2构成。 Y是用来控制右侧刀架自动进给及快速移动的电动机；控制右侧刀架沿立柱方向上下移动: Z是用来控制左侧刀架自动进给及快速移动的电动机：控制左侧刀架沿立柱方向上下移动: C是用来控制垂直刀架自动进给及快速移动的电动机；自动进给的电动机，控制垂自刀架 沿水平方向左右运动和沿立柱方向上下左动： H是用来控制横梁升降的电动机： J是用来控制横梁放松和夹紧的电动机； 】 B2010A/1型龙门刨床的各电动机的额定参数 I电机 符号 塑号 名騙 A ZBF-292J 威 J82 4 利 =相界步电功机 55KU(?)Kir)1460r/nin 380V 1O5A 仃 O2.\) 技広 1 ZBF-92 70KW 1450r/min 230V 305A 1 L Z2 12 百.流发*1机 3. 5KW H50r/min 230V 15. 2A 1 D ZDD 93 左流发动机 60KV lOOOr/iain 230V S05A J FB JQ 21-2 直流电动机 1.5KU 2850r/?in 220/3MV 5. 6S/3. 25A J BK 7KK-12J 三村界步电动机 1.9KW 29(?0r/?in 22D/3RDV 5A 1 功年扩人机如 1.2K? 2!XX)r/min 编号 12-4-12 115V 四个悴制宠fl 1 RR JCL227 二相另左耳步电越 机 0.25KW l410r/iln 220/3NOV 1.32/0. ?6A 1 J J 031-4 一相异步电劝机 0.6KW 1120r/Bin 220 ^380V 2. 8/1. GA J (；?T JIH1-4 相异步电功机 I.7KU H30r/?in 220/3X0V 6. 7/3. % Z Z JOIM 刑异步电动机 l.HW 1430r/Bin 220/380、’ 6. 7/3. 9A 1 II J42 4 一相畀步电动机 2.BKW 1130r/?in 220/380V 1.5/6. 1A 1 th A 1- L （i的为二合 机俎，片的为一眾机Mb X为一合 机如A和『共用铭牌卑号为ZUT92J 20 课題要完成的主要匚作--龙门刨床控制系统模块设计内容 1、 龙门创床控制系统总体方案 （软件、硬件设计课题都耍做的匸作） 1） .熟悉龙门刨床控制工艺，列出控制系统里的所有I/O点 PLC需要的输入/输出点（开关虽、模拟量输入输出点） 变频器需要的输入/输出点（开关量、模拟量输入输出点） 2） 龙门刨床控制系统总体方案设计（软件、硬件设计课题都要做的匸作） （1） 变频器的选择（类型选择） （2） 可编程控制器（PLC）的选择（PLC类型-CPU、各种模块选择）： （3）确定各种检测传感器、执行机构； （4）绘制系统整体框架图。 用PLC作为主控制器，用变频器对龙门刨床主拖动系统中的刨台进行速度控制，对龙门刨床的 各刀架、横梁等进行控制，设计总体方案，对设计方案的可行性进行论证： 龙门刨床变频调速系统硬件设计（硬件设计课题的匸作） 1）龙门创床控制系统电气控制原理图设计 绘制主电路、控制电路、PLC及变频器外部接线） 电气控制线路中电气元器件的选择（电气控制原理图设计完成后再选） 3） 变频器容量的选择，变频器制动电阻及制动单元的选择。 21 21 龙门刨床变频调速系统PLC控制程序设计（软件课題都要做的匸作） 根据龙门刨床的工艺流程设计工作台、刀架、横梁的运行和控制梯形图程序。 就是根据控制要求，设计PLC控制程疗:。?般龙门刨床变频调速主要的程序是运行?控制程丿了， 即根据不同的输入条件，发出控制指令，送给变频器，控制变频器输出，控制各机构运行方向及 工作速度： 针对龙门创床可能出现的各种故障，研究龙门创床的故障诊断和故障显示方法。 4、 龙门刨床变频器参数的设置（硕件设计课题的匚作） 根据控制要求，设置各变频器的控制参数。 触摸屏监控湎而设计 （软件课题都要做的匚作） 根据龙门刨床的工艺特点和工作过程，设计对龙门刨床动态监控的人机界而（触摸屛）。在触摸屏 上可以监控龙门刨床的运行状况，并进行适当干预。 6、 龙门创床变频调速系统的模拟安装调试（软件、破件设计课题都要做的匸作〉 注：新型龙门刨床控制管理系统设计，关键点在于： 1-用变频器代替传统的电机扩人机调速系统，即用变频器控制三相交流笼型异步电动机（或交 流变频电机），实现主传动的控制及调速： 2?用PLC代替传统的继电器接触器控制管理系统，实现龙门刨床各机构的自动控制； 3.用触摸屛进行操控及监视。 2015-11 整理

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