【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 SA1 SA3，選擇好旋轉(zhuǎn)方向，各主軸轉(zhuǎn)換開關(guān)的工作狀態(tài)見表 1。然后，按下主軸起 動(dòng)按鈕 SB2，時(shí)間繼電器 KT1 得電并自鎖， KT1 的延時(shí)斷開常開觸點(diǎn) (35)閉臺(tái)，接通三主軸的起動(dòng)接觸器，各主軸電動(dòng)機(jī)按預(yù)定轉(zhuǎn)向起動(dòng)。以右水平主軸電動(dòng)機(jī) 表 1 主軸轉(zhuǎn)換開關(guān) SA SA SA3工作狀態(tài)表 符號(hào) 指示 手柄 SA1 SA21 SA3 SA1 SA22 SA3 SA1 SA23 SA3 正轉(zhuǎn) 向左 + 零位 向上 + 反轉(zhuǎn) 向右 + 注： 1.“ +”表示開關(guān) 觸 點(diǎn)接通； 2.“ ”表示開關(guān)觸 點(diǎn) 斷開 。 為例，如果需要逆銑，則將轉(zhuǎn)換開關(guān) SA1 處于反轉(zhuǎn)位， SA11 斷開， SA13 接通，這時(shí)，接觸器 KM2 得電并自鎖，右水平主軸電動(dòng)機(jī) M1 反向起動(dòng)旋轉(zhuǎn)。 工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 龍門銑床電氣控制系統(tǒng) PLC改造 6 工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為工作臺(tái)的前后運(yùn)動(dòng)，受“工作臺(tái)與主軸箱進(jìn)給選擇”開關(guān) SA6的控制。當(dāng)工作臺(tái)進(jìn)給時(shí)， SA6 1 接通，電磁鐵 YA1 得電。 SA6 2 斷開，使左右水平、垂直主軸箱的進(jìn)給不能發(fā)生。以工作臺(tái)的正向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為 例 ，按 下正向進(jìn)給按鈕 SB7，正向進(jìn)給繼電器 KA6 得電，其常開觸點(diǎn) (49 117)閉合，中間繼電器 KA4 得電吸合，接通調(diào)速電路中的給定電壓。同時(shí)， KA6 的常開觸點(diǎn) (49 121)閉臺(tái)，接觸器 KM11 得電吸臺(tái)，進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M 正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)工作臺(tái)正向進(jìn)給。反向進(jìn)給時(shí)，按下反向進(jìn)給按鈕 SB6，反向進(jìn)給繼電器 KA7 得電，繼電器 KA4 和接觸器 KM12 得電吸合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M 反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)工作臺(tái)反向進(jìn)給。 需要停止進(jìn)給時(shí)，按下進(jìn)給停止按鈕 SB5，繼電器 KA6（或 KA7）斷電，繼電器KA4 和接觸器 KM11(或 KM12)相 繼斷電釋放，進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M 斷電停轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，接觸器 KM13 得電，在 M 的電樞繞組上并聯(lián)電阻 RM，進(jìn)行能耗制動(dòng)。 正、反向迸給是“自動(dòng)”還是“點(diǎn)動(dòng)”，由轉(zhuǎn)換開關(guān)關(guān) SA5 控制。 SA5 斷開時(shí)，工作臺(tái)只能點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給，松開按鈕 SB7(或 SB6)，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)即能耗制動(dòng)停車。 主軸箱的進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 主軸箱的進(jìn)始包括左右水平、垂直主軸箱的進(jìn)給。當(dāng)“工作臺(tái)與主軸箱進(jìn)給選擇”開關(guān) SA6 扳到主軸箱位置時(shí)， SA6 1 斷開， SA6 2 接通，此時(shí)工作臺(tái)不能進(jìn)給。三個(gè)主軸箱是同時(shí)進(jìn)給，還是一個(gè)或兩個(gè)進(jìn)給則由轉(zhuǎn)換 開關(guān) SA SA9 進(jìn)行控制。例如，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān) SA SA9 都扳到右邊時(shí)，電磁鐵 YA YA4 得電，這時(shí)，接下正向進(jìn)給按鈕SB7 或反向進(jìn)紿按鈕 SB6，進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M 正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)右、左兩個(gè)水平主軸箱沿立柱向下或向上作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。若將 SA SA9 都扳到左邊，電磁鐵 YA3 得電，這時(shí)，按下 SB7 或 SB6，進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M 就會(huì)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)垂直主軸箱沿向右或向左作迸給運(yùn)動(dòng)。 主軸箱的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和工作臺(tái)一樣，也有“自動(dòng)”和“點(diǎn)動(dòng)”兩種方式，由轉(zhuǎn)換開關(guān)SA5 控制。 工作臺(tái)和主軸箱的快速 移動(dòng) 工作臺(tái) 和主軸箱的快速移動(dòng)，也是在液壓泵起動(dòng)的前提下進(jìn)行的。以正向快速移動(dòng)為例：按下正向快移按鈕 SB8，正向快速繼電器 KA8 得電并自鎖，接通正向進(jìn)給繼電器 KA6 和進(jìn)給電動(dòng)機(jī)快速移動(dòng)繼電器 KA5 以及中間 繼 電器 KA4 和進(jìn)給電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器 KM11。 KA5 吸合后，產(chǎn)生三個(gè)作用 :一是 KA5 的常閉觸頭 (342 343)斷開，常開觸頭（ 341 343）閉合，使給定電壓為最大值，放大器輸入信號(hào)亦為最大值，因而觸發(fā)脈沖大大前移，可控整流器輸出電壓達(dá)到最大值，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速上升；二是 KA5 常開觸頭 (305 309)閉合， 接通電壓繼電器 KA10 回路。由于可控整流輸出電壓已達(dá)最大值，電壓繼電器 KA10 動(dòng)作，其常閉觸頭 (206 208)斷開，使直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組減少一半，龍門銑床電氣控制系統(tǒng) PLC改造 7 轉(zhuǎn)速上升到 2021r/min 左右；三是 KA5 常閉觸頭 (371 373)斷開，使測(cè)速發(fā)電機(jī) TG 勵(lì)磁繞組串 入 電阻 R17，保證直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 2021r/min時(shí)，測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出電壓仍為 100V左右 (正常進(jìn)給時(shí)的額定轉(zhuǎn)速為 1000r/min)。這樣，快移時(shí)一方面提高整流輸出電壓，一方面減弱直流電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)，使直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速上升到 2021r/min 左右 ， 滿足了快速移動(dòng)的要求。 反向快速移動(dòng)的工作過程與正向相似，但此時(shí)參與控制的電器元件是反向快移按鈕SB反向快速繼電器 KA反向進(jìn)給繼電器 KA中間繼電器 KA4，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)快移繼電器 KA5 以及進(jìn)給電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器 KM12。 工作臺(tái)和主軸箱的快移不能同時(shí)進(jìn)行 。 由“工作臺(tái)與主軸箱進(jìn)給選擇”開關(guān) SA6控制。 工作臺(tái)和主軸箱不能從正常進(jìn)給直接轉(zhuǎn)換為快速進(jìn)給。當(dāng)工作臺(tái)或主軸箱正常進(jìn)給時(shí)，中間繼電器 KA4 得電，其常閉觸點(diǎn)（ 24 4）斷開，此時(shí)，不論按正向快速按鈕 SB8還是按反向快速按鈕 SB9 均不起作 用。只有在 KA4 斷電的情況下，按 SB8 或 SB9 才有效。 工作臺(tái)和主軸箱的正向快速和反向快速運(yùn)動(dòng)也有“自動(dòng)”和“點(diǎn)動(dòng)”之分，由轉(zhuǎn)換開關(guān) SA5 控制。當(dāng) SA5 斷開時(shí)， KA8 或 KA9 不能自鎖，處于“點(diǎn)動(dòng)”工作狀態(tài)。 橫梁升降運(yùn)動(dòng) 橫粱的升降運(yùn)動(dòng)，也是在液壓泵起動(dòng)的前提下進(jìn)行的。以橫粱上升為例：接上升按鈕 SB3，橫粱升降中間繼電器 KA1 得電，常開觸點(diǎn)（ U2 143）閉合，電磁鐵 YA5 通電動(dòng)作，橫梁開始放松。當(dāng)橫粱完全松開時(shí)，行程開關(guān) SQ11~SQ14 受壓閉合，橫粱放松中間繼電器 KA2 得 電，其常開觸點(diǎn)（ 55 57）閉合，接觸器 KM9 得電，橫粱升降電動(dòng)機(jī) M4 起動(dòng)正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)橫粱上升。當(dāng)橫梁上升到預(yù)定位置時(shí) ， 松開上升按鈕 SB3， KAYA KM9 均斷電釋放，電動(dòng)機(jī) M4 停轉(zhuǎn)，橫粱自動(dòng)夾緊。當(dāng)橫粱夾緊以后，行程開關(guān)SQ11~SQ14 復(fù)位，繼電器 KA2 斷電，為下一次升降移動(dòng)作好準(zhǔn)備。 橫粱下降工作過程與上升相似，但參與控制的電器元件是下降按鈕 SB4，橫粱升降中間繼電器 KA電磁鐵 YA橫粱放松中間繼電器 KA接觸器 KM10。 在橫梁升降控制電路中串接了正向進(jìn)給繼電器 KA6 的常閉觸點(diǎn) (49 51)、反向進(jìn)給繼電器 KA7 的常閉觸點(diǎn)（ 51 53），當(dāng)一作臺(tái)或主軸箱正常進(jìn)給或快速進(jìn) 給 時(shí)， KA6 或KA7 的常閉觸點(diǎn)斷開，切斷了橫梁升降控制電路，保證橫粱升降移動(dòng)與 工 作臺(tái)或主軸箱的進(jìn)給不會(huì)同時(shí)發(fā)生。 控制線路的聯(lián)鎖與保護(hù) 龍門銑床的運(yùn)動(dòng)形式比較多，控制線路復(fù)雜，為保證安全可靠地工作，在電氣上采取了一些聯(lián)鎖和保護(hù)措施。 龍門銑床電氣控制系統(tǒng) PLC改造 8 （ 1）液壓泵起動(dòng)與進(jìn)給及橫粱升降操作的聯(lián)鎖。電路通過接觸器 KM8 控制進(jìn)給調(diào)速系統(tǒng)電源，通過高、低液壓繼電器 KA1 KA12 控制進(jìn)給和橫粱升降 控制電路的電源，保證必須先有潤(rùn)滑才能有進(jìn)給。 （ 2）工作臺(tái)與主軸箱進(jìn)給的聯(lián)鎖。由“工作臺(tái)與主軸箱進(jìn)給選擇”開關(guān) SA6 實(shí)現(xiàn)，當(dāng)開關(guān)接到“工作臺(tái)進(jìn)給”時(shí)， SA6 l 接通， SA62 斷開；撥到“主軸箱進(jìn)紿”時(shí) SA6 1斷開， SA6 2 接通 ， 保證工作臺(tái)與主軸箱的進(jìn)給不會(huì)同時(shí)發(fā)生。 （ 3）工作臺(tái)或主軸箱進(jìn)給與橫粱升降的聯(lián)鎖。本機(jī)床要求工作臺(tái)或主軸箱的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)不能和橫粱升降運(yùn)動(dòng)同時(shí)發(fā)生。為此，在橫粱升降控制電路中接入正向進(jìn)給繼電器KA6 和反向進(jìn)給繼電器 KA7 的常用觸點(diǎn)，在工作臺(tái)或主軸箱進(jìn)給控制電路中接 入 橫粱放松中間繼電器 KA2 的常閉觸點(diǎn)，只要一方工作，另一方的運(yùn)動(dòng)就不能進(jìn)行。 （ 4）橫粱充分 放松 后才能移動(dòng)，移動(dòng)后自動(dòng)夾緊。橫粱的夾緊與放松采用電氣 — 液壓 — 機(jī)械結(jié)構(gòu)相結(jié)合，電氣為控制系統(tǒng)，液壓為夾緊動(dòng)力，機(jī)械為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)橫粱運(yùn)動(dòng)完成，橫粱夾緊后，橫梁放松中間繼電器 KA2 釋放，才能接通進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制電路。 （ 5） 在主軸電動(dòng)機(jī)控制電路上接入時(shí)間繼電器 KT1 的延時(shí)斷開觸點(diǎn)，保證了主軸停止時(shí)，先停進(jìn)給，后停主軸。 （ 6） 在各進(jìn)給方向的機(jī)械極限位置設(shè)置行程開關(guān)保護(hù)，行程開關(guān)作用見表 2。 （ 7） 為了防止進(jìn)給直流電動(dòng)機(jī) M 失去勵(lì)磁后造成“飛車”，在勵(lì)磁線圈回 路串入 電 表 2 行程開關(guān)作用表 符號(hào) 作用 符號(hào) 作用 SQ1 橫梁向上限位開關(guān) SQ6 工作臺(tái)前進(jìn)限位開關(guān) SQ2 防止左水平銑頭與橫梁相碰 SQ7 左水平銑頭向下限位開關(guān) SQ3 防止右水平銑頭與橫梁相碰 SQ9 垂直銑頭向右限位開關(guān) SQ4 工作臺(tái)后退限位開關(guān) SQ10 右水平銑頭向下限位開關(guān) SQ5 垂直銑頭向左限位開關(guān) SQ11SQ14 橫梁放松行程開關(guān) 流繼電器 FA1。當(dāng)勵(lì)磁電流達(dá)到一定數(shù)值時(shí)， FA1 吸合，串接在工 作臺(tái)或主軸箱進(jìn)給 控制電路上的常開觸點(diǎn) (49 71)閉合，電動(dòng)機(jī) M 的控制回路才能接通。 （ 8） 在直流電功機(jī) M 電樞回路中串接電流繼電器 FA2。當(dāng)電樞電流達(dá)到 倍額定電流時(shí)， FA2 動(dòng)作，接通時(shí)間繼電器 KT2，其延時(shí)斷開觸點(diǎn) (73 75)切斷工作臺(tái)或主軸箱進(jìn)給控制電路 ， 使電動(dòng)機(jī) M 得到過載保護(hù)。 進(jìn)給直流電動(dòng)機(jī)晶閘管調(diào)速系統(tǒng) XN2021 型龍門銑床的進(jìn)給拖動(dòng)最統(tǒng)采用集中傳動(dòng)，因而一臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)可分別驅(qū)龍門銑床電氣控制系統(tǒng) PLC改造 9 動(dòng)幾個(gè)部件的進(jìn)給。系統(tǒng)調(diào)速范圍 D= 50:l；最大負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)下的轉(zhuǎn)速誤差不大于 15%。過渡過程要求高速起動(dòng)時(shí)間在 1s 左右 ； 過渡過程要求為非周期無超調(diào)特性。 放大器（PI作用） 移相 脈沖形成晶閘管整流調(diào)速電動(dòng)機(jī)電流微分負(fù)反饋電流截止負(fù)反饋電壓微分負(fù)反饋測(cè)速機(jī)+給定n 圖 1 進(jìn)給系統(tǒng)方框圖 (1) 進(jìn)給系統(tǒng)方框圖 系統(tǒng)方框國(guó)如圖 1 所示。給定信號(hào)（即調(diào)速信號(hào)）與速度負(fù)反饋信號(hào)、電壓和電流反饋信號(hào)進(jìn)行比較后，送到 PI 放大器放大，再輸往移相觸發(fā)器，產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，對(duì)晶閘管進(jìn)行控制。晶閘管整流輸出的可調(diào)直流電壓，使直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 (2) 晶閘管調(diào)速系統(tǒng)的主回路 主回路電路如圖 2 所示。由于電動(dòng)機(jī)反向工作不頻繁，容量又較小，因此采用單相半控橋式整流電路，主回路采用掛觸器反向。考慮龍門銑床進(jìn)給制動(dòng)次數(shù)不多，故采用能耗制動(dòng)。主回路未接濾波電抗器，雖然使主回路電流斷續(xù)，對(duì)電動(dòng)機(jī)換向不利，系統(tǒng)機(jī)械特性變軟，但電動(dòng)機(jī)輸出軸至負(fù)載傳動(dòng)比大，對(duì)系統(tǒng)工作影響不顯著。 電路中，二極管 VD VD2，晶閘管 VS VS2 組成單相半控橋式整流電路。 R30C30 R30 C30 R30 C30 R30 C30 R30 C308 是阻容吸收元件，用于吸收電網(wǎng)或其他因素可能產(chǎn)生的浪誦 峰值電壓，對(duì)晶閘管等整流元件進(jìn)行保護(hù)。 FU4 是 快速熔斷器，主要是作晶閘管的短路保護(hù)用。 VD3 是續(xù)流二極管， RP1 是電壓負(fù)反饋信號(hào)取樣分壓電阻，用來調(diào)節(jié)電壓負(fù)反饋信號(hào)的強(qiáng)度。 RF1 是電流反饋信號(hào)取樣電阻。 FA2是過電流繼電器，當(dāng)直流電動(dòng)機(jī) M 過載時(shí) ， FA2 動(dòng)作，切斷主回路交流電源，起到過載保護(hù)作用。 KA10 是電壓繼電器 ， RF3 為其分壓電阻， 以 用作電動(dòng)機(jī) M 的弱 磁 調(diào)速指 令。 KA5 是快移控制繼電器 ， 當(dāng)工作臺(tái)或主軸箱需快速運(yùn)行時(shí)， KA5 常開觸點(diǎn)閉合 ，KA10 得電吸臺(tái)，將電動(dòng)機(jī) M 的勵(lì)碰線圈斷開一半，從而使電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)?l000r/min 上升至 2021r/min。 RM 是能耗制動(dòng)電阻， KM13 是電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)接觸器。 KM1 KM12 分別龍門銑床電氣控制系統(tǒng) PLC改造 10 為電動(dòng)機(jī) M 的正反轉(zhuǎn)接觸器。 R F 3K A 5K A 1 0R MK M 1 3K M 1 3K M 1 1K M 1 2R