发布时间 : 星期四 文章基于PLC的龙门刨床电气控制系统设计更新完毕开始阅读41d8e93410661ed9ad51f3fc
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方向移动，另外，左右侧刀架控制线路中添加了由SQ3、SQ2两个行程开关触发的1J、2J两个中间继电器的常闭触点。SQ3、SQ2是刀架与横梁的限位开关，当开动左右侧刀架向上运动时，碰到横梁上限位开关SQ3、SQ2, 则1J、2J得电，其常闭触点1J(2)、2J(2)断开，就自动使刀架电机停止转动，防止刀架与横梁碰撞。同理，横梁下降时如触发SQ2、SQ3，常闭触点1J(1)、2J(1)断开，KM10失电，横梁停止下降，自动夹紧
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3.3.4 润滑泵及主拖动直流电机控制电路设计
工作台运行时需加以润滑，所以工作台在开动前必须先开动润滑泵，否则工作台干磨是危险的。润滑泵控制开关7KK有两个工作位置，当工作台不工作而需要润滑泵时，将SA1打在连续位置；工作台自动工作时打在自动位置。SA1打在“连续”或“自动”其中一个位置上，KM11线圈均能通电，润滑泵电机工作，油泵上油，至一定压力时压力继电器KM11常开触点闭合，为工作台自动工作做好准备。
系统起动时按下起动按钮SB11，则接触器KM13得电，其常开触点自锁，松开SB11仍然得电，KM13动作接通直流调速器电源，直流调速器供电给直流电机工作。按下SB11同时接触器KM2亦得电动作，接通直流机冷却风机电源，风机开始工作。SB12为急停按钮，用来断开电路。JW为热继电器的常开触点，用来对直流电机进行过载保护，系统一上电JW触点即闭合，过载时JW触点断开，切断接触器KM13通电回路，直流电机断电停止。
3.4 直流调速电路设计
3.4.1 电机拖动电路设计
系统电机拖动电路如图3.6所示。除主电机采用直流调速装置拖动外，其余7个控制电机均采用常规电力拖动。L1，L2，L3为三相交流380V进线，3AC380/220V为三相变压器，输出为三相220V交流电，以提供直流调速器工作电源，FU为熔断器，用来对回路进行短路保护。变压器2AC380/260V用以提供主拖动直流电机励磁电源进线，经直流调速器整流后输出为直流电机励磁电源。
QF8为主回路自动空气断路器，用作交流电路总的短路保护和过载保护。它既能在正常工作条件下切断负载电流，又能在发生短路故障时自动切断短路电流。其余各回路均设有自动控器断路器保护(QF7，QF6，QF5，QF4，QF3，QF2，QF1)。M8是直流电机通风机，用以冷却运时的直流电机，KM2为其接触器触点；M7是油泵电机，用以实现油泵上油，KM11为其回路接触器触点；M6为控制柜通风机，用以冷却控制柜；M5为垂直刀架控制电机，用以实现垂直刀架水平移动和进刀、退刀，KM3为其正转回路接触器触点，KM4为其反转回路接触器触点；M4为右侧刀架控制电机，用
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以实现右侧刀架的垂直移动和进刀、退刀，KM5为其正转回路接触器触点，KM6为其反转回路接触器触点；M3为左侧刀架控制电机，用以实现左侧刀架的垂直移动和进刀退刀，KM7为其正转回路接触器触点；KM8为其反转回路接触器触点；M2为横梁升降控制电机，用以实现横梁的升降运动，KM9为其正转回路接触器触点，KM10为其反转回路接触器触点；M1为横梁夹紧控制电机，用以实现横梁的夹紧、放松运动，KM12为其正转回路接触器触点，KM1为其反转回路接触器触点；KA为横梁夹紧电流继电器线圈，串入夹紧电机主回路，辅助实现系统的自动控制[14]。
QF8L1L2L3QF1QF2QF3QF4QF5QF6QF7KM12KM1KM9KM10KM7KM8KM5KM6KM3KM4KM11KM2KAFR1FR2FR3FR4FR5FR6FR7M3 ~MM3 ~M3 ~3 ~M3 ~MM3 ~3 ~M3 ~M1M2M3M4M5M6M7M8
图3.6 系统电机拖动电路
3.4.2 调速继电控制逻辑电路设计
调速继电控制逻辑电路如图3.7所示。图中，士l0V与0电位为调速电路工作电源，由外部电源提供，均接至直流调速器模拟量输入基准电压端子。Q为工作台前进控制线圈触点，H为工作台后退控制线圈触点，JI为工作台自动工作控制线圈触点，J为减速控制线圈触点。RP1~RP4为5KΩ 精密可调电阻，用来给定速度值，士l0V对应正反向最大速度，0对应0速。 Rl，R2为5KΩ精密可调电阻，用以保护电路，防止工作电源短路。1V~6V为二极管，G为刨台速度主给定端，接至直流调速器模拟量输入端子主给定端，0接至直流调速器模拟量输入端子主给定负端及参考地端。工作台前进：Q线圈动作，其常开触点闭合，常闭触点断开。当工作台自动工作时，线圈
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JI动作，其常开触点闭合，常闭触点断开，通过调速电位计RP3可接通正向给定回路，
+10VQJIRP1JIJR1 5KQ正向给定1V2V3V4V5V6V刨台速度给定JIRP3J0JRP2RP4JIJI-10VHJIJR2 5KH反向给定减速点动点动减速G
图3.7 调速继电控制逻辑电路
G端给定输出模拟量(0-l0V )，模拟量的大小通过调节RP3的触头来控制，直流调速器根据给定模拟量的大小来调节主拖动直流电机的转速。
当工作台前进至触发减速接近开关时，线圈Q，JI，J均处于得电状态，其常开触点均闭合，减速给定回路接通，给定端G输出0电位至直流调速器，主电机随即减速至零再换向。当工作台步进时，JI线圈不得电，其常开触点断开，常闭触点闭合，通过调速电位计RP1可接通点动给定回路，点动的速度可通过RP1来调节。
工作台后退时原理也一样。电路还设置了触点互锁，确保某一条给定回路接通时其余给定回路处于断开状态。
3.4.3 直流调速器及其外围控制电路设计
直流调速器如图3.8所示。端子1U，1V，1W为三相电源进线端，3U1，3W1为励磁电源进线端，5U1，5W1为电子板电源进线端，4U1，4V1，4W1为风扇电源端，1C1，1D1输出220V直流至直流电机电枢，3C，3D输出220V直流作为直流电机励磁电源。
端子1~5为模拟量输入端子，1为基准电压0电位端，2为基准电压l0V端，3为基准电压l0V端，分别接外部电源的0和士l0V端。4为主给定输入+端，接来自PLC的给定端G，5为主给定输入一端，接外部电源0电位端。12~17为模拟量输出端，接外部数显表，用以显示实际电流值和速度值，22，23为温度传感器输入端，外接温度传感器，用以保护电路和主电机。14，15为模拟量输出端，通过参数设置输出为实际反电动势值，接至可编程控制器的模拟量输入模块，以提供实时反电动势值。37为电
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QF8L1L2L33AC380/220T2FUT12AC380/260KM131U1V1W14R35KA+A-PLC0.50.23L0.33U13W15U11512345373834R45K4U14V14W16RA705W1SA8电流显示速度显示温度显示1213161722231091103C1C11D13D故障报警器SA9AC220VM故障指示灯MDHL1
图3.8 直流调速器
源的合闸/分闸端，高电平信号合闸，低电平信号分闸。38为运行使能端，高电平信号调节器使能，低电平信号调节器禁止。34为24V直流电源输出端，与电源合闸和运行使能端通过启动开关相连，以启动和停止系统。109，110为开关量控制输出端，用以输出故障报警信号，外接故障指示灯及故障报警器，通过止闹开关来切断报警器的铃声[15]。T1为单向变压器，采用型号为TPZ17A，把AC380V变为AC260V；T2为三相变压器，采用型号为JBK-400W；故障报警器采用YAO18C721-01，额定电压为220V；故障指示灯采用AD16，额定电压220V。
3.5本章小结
本系统是采用PLC和直流调速器进行电气控制的，龙门刨床横梁、工作台、刀架等部件工作运行平稳性好、可靠性高，克服了以往控制系统的许多弊端。系统控制简单方便，稳定可靠，变速范围大，调速方便灵活，速度变化波动小，加工精度与工作效率都大大提高。而采用PLC控制代替继电控制，降低了系统成本，运行时噪音少，节能降耗，维护量少，经济效益显著。
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