【正文】 刨臺(tái) 運(yùn)動(dòng)的機(jī)械特性曲線 龍門(mén)刨床刨臺(tái)的運(yùn)動(dòng)特性分兩種情況： （ 1）低速區(qū)：刨臺(tái)運(yùn)行速度較低時(shí)，刨刀允許的切削力由電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩決定。電動(dòng)機(jī)確定后，即確定了低速加工時(shí)的最大切削力。因此，在低速加工區(qū)，電動(dòng)機(jī)為恒轉(zhuǎn)矩輸出。 （ 2）高速區(qū)：刨臺(tái)運(yùn)行速度較高時(shí)，切削力受機(jī)械結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度限制，允許的最大切削力與速度成反比，因此，電動(dòng)機(jī)為恒功率輸出。 龍門(mén)刨床拖動(dòng)系統(tǒng)變頻調(diào)速的可行性分析 根據(jù)變頻調(diào)速理論可知，當(dāng)頻率低于額定頻率時(shí)，電動(dòng)機(jī)調(diào)速具有恒轉(zhuǎn)矩輸出特性，而當(dāng)高于額定頻率時(shí)，電動(dòng)機(jī)電壓不能升高，具有恒功率輸出特性。 因此。采用變頻調(diào)速時(shí)，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線剛好與刨臺(tái)運(yùn)動(dòng)所對(duì)應(yīng)的特件曲線相符。由此可見(jiàn)，適宜于采用變頻調(diào)速替代傳統(tǒng)的龍門(mén)刨床主拖動(dòng)系統(tǒng)，并可使電動(dòng)機(jī)的工作頻率適當(dāng)提高至額定頻率以上。 14 ?? 參考資料 2 【 1) 傳統(tǒng)龍門(mén)刨床電氣原理圖 15 16 17 18 19 傳統(tǒng)龍門(mén)刨床 主拖動(dòng)系統(tǒng)的組成 主拖動(dòng)系統(tǒng)通常采用電機(jī)擴(kuò)大 機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。電機(jī)擴(kuò)大機(jī)由交流電動(dòng)機(jī) A 拖動(dòng)，其輸出電壓給 直流 發(fā)電機(jī) G1 的勵(lì)磁繞組供電，而交流電動(dòng)機(jī) MA 則拖動(dòng)發(fā)電機(jī) G1 和勵(lì)磁機(jī) G2，它們又分別給直流電動(dòng)機(jī)的電樞和勵(lì)磁繞組供電，通過(guò)控制線路實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制，其系統(tǒng)組成如 所示 。 圖 主拖動(dòng)系統(tǒng)示意圖 2) 龍門(mén)刨床的主電路如圖 交流主電路包括了主拖動(dòng)機(jī)組、刀架控制、橫梁控制等電路，如圖 所示。 圖 龍門(mén)刨床的主電路圖 20 圖 中，各電機(jī)的功能： ● 交流電動(dòng)機(jī) A 用來(lái) 拖動(dòng)電機(jī)擴(kuò)大機(jī)，電機(jī)擴(kuò)大機(jī) 的 輸出電壓給 直流 發(fā)電機(jī) G1 的勵(lì)磁繞組供電 ； ● FB 是通風(fēng)電動(dòng)機(jī)； ● RB 是潤(rùn)滑泵電動(dòng)機(jī)； ● 交流電動(dòng)機(jī) MA 用來(lái) 拖動(dòng)發(fā)電機(jī) G1 和勵(lì)磁機(jī) G2，它們又分別給直流電動(dòng)機(jī) M（主拖動(dòng)機(jī)組） 的電樞和勵(lì)磁繞組供電 ；主拖動(dòng)機(jī)組由交流電動(dòng)機(jī) MA 拖動(dòng)直流發(fā)電機(jī) G1 勵(lì)磁機(jī) G2 構(gòu)成。 ● Y 是用來(lái)控制右側(cè)刀架自動(dòng)進(jìn)給及快速移動(dòng)的電動(dòng)機(jī)；控制右側(cè)刀架沿立柱方向上下移動(dòng)； ● Z 是用來(lái)控制左側(cè)刀架自動(dòng)進(jìn)給及快速移動(dòng)的電動(dòng)機(jī)；控制左側(cè)刀架沿立柱方向上下移動(dòng)； ● C 是用來(lái)控制垂直刀架自動(dòng)進(jìn)給及快速移動(dòng)的電動(dòng)機(jī)；自動(dòng)進(jìn)給的電動(dòng)機(jī)，控制垂直刀架沿水平方向左右運(yùn)動(dòng)和沿立柱方向上下左動(dòng)； ● H 是用來(lái)控制橫梁升降的電動(dòng)機(jī)； ● J 是用來(lái)控制橫梁放松和夾緊的電動(dòng)機(jī)； 】 4. B2021A/1 型龍門(mén)刨床的 各電動(dòng)機(jī)的額定參數(shù) 21 5. 課題要完成的主要工作 龍 門(mén)刨床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容 龍門(mén)刨床控制系統(tǒng)總體方案 （軟件、硬件設(shè)計(jì)課題都要做的工作） 1）．熟悉龍門(mén)刨床控制工藝，列出控制系統(tǒng)里的所有 I/O 點(diǎn) PLC 需要的輸入 /輸出點(diǎn)（開(kāi)關(guān)量、模擬量輸入輸出點(diǎn) ） 變頻器需要的輸入 /輸出點(diǎn)（開(kāi)關(guān)量、模擬量輸入輸出點(diǎn)） 2）龍門(mén)刨床控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) （軟件、硬件設(shè)計(jì)課題都要做的工作） （ 1）變頻器的選擇 （類(lèi)型選擇） (2）可編程控制器（ PLC）的選擇（ PLC 類(lèi)型 CPU、各種模塊選擇）； （ 3）確定各種檢測(cè)傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)； （ 4）繪制系統(tǒng)整體框架圖。 用 PLC 作為主控制器 , 用變頻器對(duì)龍門(mén)刨床主拖動(dòng)系統(tǒng)中的刨臺(tái)進(jìn)行速度控制，對(duì)龍門(mén)刨床的 各刀架、橫梁等進(jìn)行控制，設(shè)計(jì) 總體方案，對(duì)設(shè)計(jì)方案的可行性進(jìn)行論證； 2．龍門(mén) 刨床變頻調(diào)速系統(tǒng)硬件 設(shè)計(jì) （硬件設(shè)計(jì)課題的工作） 1） 龍門(mén)刨床控制系統(tǒng)電氣控制原理圖設(shè)計(jì) 繪制主電路、控制電路、 PLC 及變頻器外部接線圖； 2） 電氣控制線路中電氣元器件的選擇（電氣控制原理圖設(shè)計(jì)完成后再選） 3） 變頻器容量的選擇，變頻器制動(dòng)電阻及制動(dòng)單元的選擇。 3．龍門(mén)刨床變頻調(diào)速系統(tǒng) PLC 控制程序設(shè)計(jì) （軟件 課題都要做的工作） 根據(jù)龍門(mén)刨床的工藝流程設(shè)計(jì)工作臺(tái)、刀架、橫梁的運(yùn)行和控制梯形圖程序。 就是根據(jù)控制要求，設(shè)計(jì) PLC 控制程序。一般龍門(mén)刨床變頻調(diào)速主要的程序是運(yùn)行控制程序，即根據(jù)不同的輸入條件，發(fā)出控制指令，送給變頻器，控制變頻器輸出，控制各機(jī)構(gòu)運(yùn)行方向及運(yùn)行速度； 針對(duì)龍門(mén)刨床可能出現(xiàn)的各種故障，研究龍門(mén)刨床的故障診斷和故障顯示方法。 龍門(mén)刨床變頻器參數(shù)的設(shè)置 （硬件設(shè)計(jì)課題的工作） 根據(jù)控制要求，設(shè)置各變頻器的控制參數(shù)。 5．觸摸屏監(jiān)控畫(huà)面設(shè)計(jì) （軟件 課題都要做的工作） 根據(jù)龍門(mén)刨床的工藝特點(diǎn)和工作過(guò)程，設(shè)計(jì)對(duì)龍門(mén)刨床動(dòng)態(tài)監(jiān)控的人機(jī)界面 (觸摸屏 )。在觸摸屏上可以監(jiān)控龍門(mén)刨床的運(yùn)行狀況，并進(jìn)行適當(dāng)干預(yù)。 龍門(mén)刨床變頻調(diào)速系統(tǒng)的模擬安裝調(diào)試 （軟件、硬件設(shè)計(jì)課題都 要做的工作） 注：新型龍門(mén)刨床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，關(guān)鍵點(diǎn)在于： 1. 用變頻器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的 電機(jī)擴(kuò)大機(jī)調(diào)速系統(tǒng) ，即用變頻器控制三相交流籠型異步電動(dòng)機(jī)（或交流變頻電機(jī)），實(shí)現(xiàn)主傳動(dòng)的控制及調(diào)速； 2. 用 PLC 代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)龍門(mén)刨床各機(jī)構(gòu)的自動(dòng)控制； 3. 用觸摸屏進(jìn)行操控及監(jiān)視。 202111 整理