煙臺瀚青電氣龍門刨銑床電氣控制系統改造，維修

1.舊刨床的工作臺驅動由交流機組、直流發電機組、直流電動機組及交磁擴大機組成。
1).交流電動機的基參數如下:
  型號: JB2-4    功率:60kW    電壓:380V    電流:308A    轉速:1460轉/分
2).直流電動發電機的主要參數如下:
 功率: 70kW  電壓:230v轉速:1450轉/分
3).直流電動機:
 型號: Z2-93D2功率:60kW電壓:220v電流:308A轉速:1460轉/分
4).交磁擴大機:
 型號: ZKK-4
 功率: 4kW
2.工作臺換向及一、二級減速、限位由1XKM、2XKM、3XKM、4XKM、XKQ、XKH、1XK、2Xk等開關實現,因此控制復雜,故障點多,難于維修。
3.調速系統電阻、各種繼電器繁多,所以故障多,低速時速度不穩,換向不穩定,常出現爬行越位等故障。由于各正反饋和負反饋電路叫多,所以故障難于判斷。
4.改造時舊龍門刨床存在的問題及缺點:
1).設備使用年代以久,電器控制元件嚴重老化,設備故障率高,維修費用大,已不能滿足目前生產加工的需要。
2).由于采用的是交直流機組,故其效率只有0.5~0.68,且能耗高!
3).主傳動及控制部分電氣操作條件教多,不但增加了維護工作量,也使整個系統可靠性大大降低。
4).工作臺調速范圍小,精度(D≤30),加工工件的表面質量差。
5).占地面積大,噪音高。
二.改造后龍門刨床的特點:
1.工作臺驅動系統
1).由于用英國歐陸公司的SSD 590直流驅動器代替了復雜的交磁放大控制電路,故使控制簡單化,數字化,智能化.
2).用50kW直流電機Z4-200-31取代了交流機組和直流發電機組(包括編碼器LMA-10BM-C24C、測速機ZYS-100A),因此,調速方便且數字化。
3).工作臺換向由旋轉編碼器PLC完成,不需要一、二級減速、及換向開關。
4).其它動作均由PLC實現,元件少,簡單直觀故障少。
5).去掉了發電機組,節電又省功。
6).工作臺行程設定可隨意進行,且具有記憶功能。
7).可實現恒轉矩控制,并能實現低速切入。

三.改造后數字化龍門創新的優越特點:

1 .龍門刨工作臺直流調速系統的改造:

改造后的龍門刨工作臺直流調速系統采用的是英國歐陸公司生產的SSD 590直流驅動裝置。SSD是具有當代水平的全微機化工業直流電機調速驅動器,輸出電流范圍在15A~5000A,全系列產品還具有控制、監控、保護和串行通訊的🦩功能。

SSD 590分單象限和四象限兩種配置,單🐻象限驅動器僅能實現正向運行,四象限驅動器則是完全可逆的,這兩種配置的驅動器均能實現對電機速度和轉矩的全面控制,四象限驅動器也可以對正反向逆行全面控制。

SSD 590還有一系列可供擁護隨意設定的參數,此參數數據有些來自外部,如速度給定、轉矩給定、速度反饋以及電機的各種特🍒性參數等,同時配備I/O接口,可以方便的與外部設備結合,以滿足各種調速的需要,用SSD 590中的180A和一臺50kW的直流電機,來完全取代直流發電機組和交磁擴大機,從而實現了工作臺的無級調速、自動加減速、以及自動換向等動作。

2.用PLC實現龍門刨床的其他動作的電器自動控制。本改造采用西門子S7-200PLC完成龍門刨床自動進給刀、抬刀、橫梁升降、橫梁夾緊放松、刀架快速移動以及工作臺的加速、換向等各種動作的正常運轉。

3.采用圓光柵編碼器完成工作臺的行程設定。在支流電機的軸上安裝有圓光柵編碼器,通過編碼器A相、B相脈沖計數與PLC內的計數器和SSD 590的I/O接口完成工作臺的前進、后退、加減速、換向,以實現工作臺自動往復的行程設定,從而取消了工作臺過去的加減速開關、換向開關,同時也減少了故障。

4.改造后的全數字龍門刨控制系統的特點:

1).該數字直流傳動裝置能耗低,效率高,其效率可達到0.99以上,而直流發電機組只有0.7左右。
2).調速性能高。這種全數字直流調速裝置是一種高精度傳動張制,以其自身的優點使整個主傳動控制系統的精度、調速范圍、快速性能有了很大的改善,從而提高了加工能力及其加工質量。
3).結構簡單,可靠性高。與交磁擴大機組相比,全數字可逆直流調速裝置可減少60Kw直流發電機一臺,70kW交流電動機一臺,交磁放大機一套,同時大大減少了占地面積,并使控🌞制系統結構簡單、體積縮小;而且能量一次性轉換,使能耗降低,效率大大提高。

𓃲  用𒆙先進的可編程控制器取代繁雜的交直流繼電器控制系統,使元件減少,連線減少,大大提高了系統的可靠性,同時維護也十分方便。

4).裝機水平高,具有完善的保護功能。系統具有良好的保護和監控功能,PLC有自身的輸入/輸出監控指示燈,而全數字直流調速裝置則更有良好的保護監控功能,且具有故障存儲記憶,自適應參數優化等多種功能。
5).免維護,改造后,系統中的全數字直流調速裝置和可編程控制器不需要頻繁維護,提高了系統的作業效率,減少運行成本。
6).改造后,由于去掉了交流機組,因而可無噪音運行。  

四、使用效率:

由ETD790和西門子PLC相互配合進行改造后的龍們刨床控制系統最低速為5rpm,最高為1500rpm,從起步到全速只需8秒時間,從全速到換向實行兩次減速,可在12秒時間內完成,且換向平穩無沖擊,💃不會發生振蕩、爬行、起位等現象,同時可恒轉矩切削,因而大大提高加工精及效率。通過懸掛按鈕完全能完成系統的啟動、停止、自動手動。工件加工長度范圍由懸掛按鈕站完成行程設置,并通過PLC的記憶功能來保存,電氣柜上有各種報警指示,幾乎可以實現無故障、免維護運行。

五、結束語:

使用ETD790和西門子PLC后,節能效果十分明顯,改造周期短。因此,將先進的調速裝置直接應用到龍門刨床的調速系統♐中,無疑是一種大的技術革新,可以帶來較大的經濟效益。