龍門刨床plc設(shè)計作業(yè)1

1、鄭 州 華 信 學(xué) 院目 錄1.龍門刨床運動形式及改造要求- 1 -1.1龍門刨床結(jié)構(gòu)及運動形式- 1 -1.2龍門刨床電氣控制改造目的及意義- 2 -1.3龍門刨床電氣控制改造總體要求- 3 -1.4龍門刨床電氣控制改造方案- 5 -2.工作臺變頻調(diào)速及PLC控制- 7 -2.1工作臺運動及調(diào)速要求- 7 -2.2工作臺調(diào)速方案- 9 -2.3工作臺電氣控制輸入、輸出確定- 10 -2.4工作臺電氣控制接線圖- 11 -2.5工作臺PLC電氣控制程序- 12 -3.刀架變頻調(diào)速及PLC控制- 13 -3.1刀架運動及調(diào)速要求- 13 -3.2刀架調(diào)速方案- 13 -3.3刀架電氣控制輸入、輸

2、出確定- 13 -3.4刀架電氣控制接線圖- 14 -3.5刀架PLC電氣控制程序- 15 -4.橫梁及輔助運動控制- 18 -4.1橫梁運動形式及拖動方式- 18 -4.2油泵控制- 18 -4.3銑磨頭變頻調(diào)速控制方案- 18 -4.4橫梁及其它輔助運動控制接線圖- 18 -5.課程設(shè)計總結(jié)- 20 -5.1龍門刨床電氣控制改造意義與可行性分析- 20 -5.2龍門刨床電氣控制改造效果和解決的主要問題- 21 -5.3心得體會與建議- 30 -5.4結(jié)束語- 31 -1.龍門刨床運動形式及改造要求1.1龍門刨床結(jié)構(gòu)及運動形式圖1龍門刨床因有一個由頂梁和立柱組成的龍門式框架結(jié)構(gòu)而得名，工作臺

3、帶著工件通過龍門框架作直線往復(fù)運動，多用于加工大平面（尤其是長而窄的平面），也用來加工溝槽或同時加工數(shù)個中小零件的平面。龍門刨床主要加工大型工件或同時加工多個工件。B2012A型龍門刨床主要有7部分組成，包括床身，工作臺，橫梁，垂直刀架，側(cè)刀架，立柱，龍門頂梁（見圖1）。其床身上有導(dǎo)軌，工作臺安放在床身上，工作臺下面有斜齒條，可以做往復(fù)運動。立柱上裝有橫梁和側(cè)刀架。橫梁上安裝有垂直刀架，工作臺工作時橫梁不能工作，只有在工作臺停止運動時，橫梁才能動作用于調(diào)整刀架。工作臺1放在床身2上，工作臺由直流電動機拖動可在床身上作往復(fù)運動。當工作臺帶動工件運動時，刨刀8對工件進行刨削加工。刨刀裝在垂直刀架4

4、或側(cè)刀架3上。側(cè)刀架可上下移動并橫向進給，它又分為左側(cè)刀架和右側(cè)刀架。垂直刀架裝在橫梁5上，它可作橫向移動和垂直進給，它又分為左垂直刀架與右垂直刀架。橫梁可沿著立柱6作上下移動。7為龍門頂。龍門刨床的刨削過程是刨刀和工件做相對運動的過程，因此，工件必須和工作臺緊密的鏈接在一起，工件的切削加工只在工作行程中完成，返回行程是空行程。在切削過程中只有工作臺由返回行程轉(zhuǎn)到工作行程的期間刀架才給一定的進給量。工作臺的往復(fù)運動是機床的主運動，其他如橫梁的上下移動，垂直刀架沿橫梁左右移動，側(cè)刀架沿立柱的上下移動的往復(fù)運動稱作輔助運動。龍門刨床的運動可分為主運動、進給運動與輔助運動。 1.2龍門刨床電氣控制改

5、造目的及意義本題的改造目標為利用可編程控制器及變頻器實現(xiàn)對龍門刨床的自動控制和平滑調(diào)速,消除換向沖擊,提高工作效率,減少噪聲,取締原控制系統(tǒng),從而達到既經(jīng)濟又快捷地運行龍門刨床的目的.而使龍門刨床復(fù)雜的電氣控制系統(tǒng)變的簡單,清晰明了,使龍門刨床處于最佳的工作狀態(tài).龍門刨床如控制和使用得當,不僅能提高效率,節(jié)約成本,還可大大延長使用壽命. 節(jié)省資金。機床的數(shù)控改造同購置新機床相比一般可節(jié)省60%左右的費用，大型及特殊設(shè)備尤為明顯。一般大型機床改造只需花新機床購置費的1/3.即使將原機床的結(jié)構(gòu)進行改造升級也只需花費購買新機床60%的費用，并可以利用現(xiàn)有地基。性能穩(wěn)定可靠。因原機床各基礎(chǔ)件經(jīng)過長期時

6、效，幾乎不會產(chǎn)生應(yīng)力變形而影響精度。提高生產(chǎn)效率。機床經(jīng)數(shù)控改造后即可實現(xiàn)加工的自動化效率可比傳統(tǒng)機床提高 3至5倍。對復(fù)雜零件而言難度越高功效提高得越多。且可以不用或少用工裝，不僅節(jié)約了費用且可以縮短生產(chǎn)準備周期。目前機床數(shù)控改造的市場在我國還有很大的發(fā)展空間，現(xiàn)在我國機床數(shù)控化率不到3。用普通機床加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長，從而在國際、國內(nèi)市場上缺乏競爭力，直接影響一個企業(yè)的產(chǎn)品、市場、效益，影響企業(yè)的生存和發(fā)展，所以必須大力提高機床的數(shù)控化率。本文以車床的數(shù)控改造為例，介紹了機床數(shù)控改造的方法，包括其結(jié)構(gòu)的改造設(shè)計，性能與精度的選擇以及最后改造方案的確

7、定。龍門刨床主要分為機械和電氣控制兩大組成部分,機械部分相對比較穩(wěn)定,而使龍門刨床運行在最優(yōu)狀態(tài)主要取決于電氣控制系統(tǒng)控制方式.在傳統(tǒng)龍門刨床中,其機械部分剛性好,精度較高,一般其基本性能可達到現(xiàn)代同類機械的水平,但控制和驅(qū)動部分則顯得不同程度的老化,對老式龍門刨床的改造有很大的實際意義.1.3龍門刨床電氣控制改造總體要求 B2012A型龍門刨床的工作臺是往返交替循環(huán)直線運動的，工件固定在工作臺上與刀具作相對運動。工作臺在工作行程是進行切削加工，各種臺返回時，刀具自動抬起，不進行切削加工。工作臺返回是速度快，以減小空行程時間。B2012A型龍門刨床的主拖動系統(tǒng)要求比較高，它不僅要求足夠大的切削

8、功率，較大的調(diào)速范圍，而且能夠按照要求實現(xiàn)自動的速度循環(huán)。對于刀架得移動進刀退刀抬刀橫梁放松與夾緊橫梁上升與下降工作臺步進與步退等各種電動機與控制電器配合實現(xiàn)電器配合實現(xiàn)。B2012A型龍門刨床對電氣控制和PLC控制的系統(tǒng)要求綜合起來又以下幾個方面：（1） 要求有寬廣的調(diào)速范圍由于在加工過程的材料和零件不同，所使用的刀具也會不同（例高速鋼刀具。硬質(zhì)合金刀具等），這就要求機床有不同的速度，以便滿足不同加工工藝的要求。B2012A型龍們刨床采用電機放大機作為直流發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器的直流發(fā)電機-電動機組系統(tǒng)并加一級機械變速，從而保證工作臺調(diào)速范圍達到20：1工作臺在低速檔的速度為660m/min在高速

9、檔的速度為990m/min在低速檔或高速檔范圍內(nèi)，可實現(xiàn)電氣的無機調(diào)速，以便生產(chǎn)時能選擇最合理的切削速度。（2） 電氣控制電路能保證機床可靠地自動工作工作臺往復(fù)運動一次吼，刀架自動進給。后退行程中，刀架自動抬起。工作臺在行程末尾可進行減速、反向等運動的自動變換。（3）工作臺能夠按照需要實現(xiàn)自動往返循環(huán)。在高速切削時，是為了減小刀具的沖擊，應(yīng)使刀具慢速切入工件。若切削速度與沖擊為刀具所能承受時，利用轉(zhuǎn)換開關(guān)，可以取消慢速切入。在工作臺前進與返回行程末尾，工作臺能自動調(diào)速，以保證刀具慢速離開工件，防止工件邊緣剝裂，同時可減小工作臺反向時的沖程和對電動機及其他機械的沖擊。 （4） 工作臺速度調(diào)整，且

10、無須停車。用于磨削時，工作臺應(yīng)能降低速度至1m/min，以便保持磨削時工件的精度。能自動調(diào)速，以保證刀具慢速離開工件，防止工件邊緣剝裂，同時可減小工作臺反向時的沖程和對電動機及其他機械的沖擊。（5） 刀架能自動進給和快速移動。進行加工時，工件裝在工作臺上，工作臺沿床身導(dǎo)軌作直線往復(fù)運動。橫梁上的垂直刀架和立柱上的側(cè)刀架都可以垂直或水平進給。（6）系統(tǒng)的機械特性要有一定的硬度。為了避免因起切削符合發(fā)生變化引起的工作臺速度有較大的波動，以至于影響加工工件表面的質(zhì)量，同時系統(tǒng)的機械特性應(yīng)具有下垂特性，當負荷過大時，能使拖動工作臺的直流電動機的轉(zhuǎn)速迅速下降，直至停止，從而達到保護電動機及機械裝置的目的

11、。(7)有必要的聯(lián)鎖保護。為了使發(fā)電機和電動機的換向器不致過大的換向火花而燒壞。1.4龍門刨床電氣控制改造方案 機床電氣參數(shù)：主電機型號：Z2-93D2 功率：60KW 電流：210A 轉(zhuǎn)速：1460轉(zhuǎn)/分其余電機功率分別為：油泵電機0.25KW，進給電機1.5KW 3臺，剎緊電機0.75KW，橫梁升降電機5.5KW。電氣改造方案：原主電機為老型號電機，負載能力差，建議更換工作臺運行的直流電機，采用上海南洋Z4-200/41系列60KW、400V電機（帶測速機和風(fēng)機），該電機過載能力強，可靠性好。 主電機控制采用西門子四象限直流調(diào)速裝置進行控制，保證控制精度和高低速性能。采用可編程控制器MIT

12、SUBISHI PLC FX2N-31MR，取代原繼電器邏輯控制，留有不少于10%的I/O點。直流調(diào)速裝置采用USS協(xié)議與MITSUBISHI PLC通訊。直流調(diào)速裝置按標準配置電抗器、制動單元、制動電阻，可以實現(xiàn)主電機無極調(diào)速及快速啟動/停止。各電機保護信號、限位信號單設(shè)（不可串接）接進PLC。其余電器元件采用天水二一三廠產(chǎn)品，控制熔斷器選擇RT18帶燈的座。更換全部機床線纜及穿線管。配線使用軟線；按鈕站使用多芯軟護套電纜。所有導(dǎo)線要求具有耐油性。電柜采用新型仿威圖電氣控制柜，電柜一側(cè)安裝寶雞雷博空調(diào)機，電柜上安裝報警指示和電流指示。原機床懸掛按鈕站更換成新式銑刨按鈕站。電柜、按鈕站各器件的

13、安裝要便于維修。除滿足原電氣控制系統(tǒng)的要求和聯(lián)鎖保護外，邏輯控制作如下改進：橫梁升降控制：橫梁下降結(jié)束等待1秒，同升0.5秒；上升結(jié)束等待1秒開始剎緊；升降動作沒執(zhí)行就松開升降按鈕立即開始剎緊動作。電柜風(fēng)機總電源在按動急停時都斷電；照明不受總電源控制；總停能停止所有的機床動作。工作臺控制：工作臺運行具有步進/步退功能，能實現(xiàn)前進/后退自動換向，采用一級極限位，工作臺超越限位自動停車，工作臺具有1級減速功能。更新原機床的換向開關(guān)。工作臺的減速及返向環(huán)節(jié)，采用“軟換向”，可以大大減輕減速及換向時蝸桿與齒條之間的撞擊。采用PLC和開關(guān)磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)對B2012A龍門刨床電控系統(tǒng)進行改造,主拖動部分

14、用開關(guān)磁阻電機代替電機擴大機一直流發(fā)電機一直流電動機的組合方式,控制部分采用PIC實現(xiàn)邏輯控制和連鎖控制 電氣元器件選擇(見表1)符號名稱型號規(guī)格用途數(shù)量M1電動機Y250M-4 55KW 1480r/min刨臺拖動1M2電動機Y90L-4 1.5KW 1400r/min左刀架拖動1M3電動機Y90L-4 1.5KW 1400r/min右刀架拖動1M4電動機Y90L-4 1.5KW 1400r/min垂直刀架拖動1M5電動機Y802-4 0.75KW 1390r/min橫梁夾緊、放松1M6電動機Y100L1-4 3.0KW1430r/min橫梁升降1M7電動機JCL22-4 0.25KW 14

15、10r/min泵油1M8電動機1.5KW 960 r/min磨頭1FR1熱繼電器JR15-150/2 4.5A 380VM5過載保護1FR2熱繼電器JR15-10 4.5A 380VM6過載保護1FR3熱繼電器JR15-10 4.5A 380VM7過載保護1KM1接觸器CJ10-150 150A 380VUF1通/斷電1KM2接觸器CJ10-10 10A 380VUF2通/斷電1KM3接觸器CJ10-10 10A 380VM2電機通/斷電1KM4接觸器CJ10-10 10A 380VM3電機通/斷電1KM5接觸器CJ10-10 10A 380VUF3通/斷電1KM6接觸器CJ10-5 5A 3

16、80VM5正轉(zhuǎn)1KM7接觸器CJ10-5 5A 380VM5反轉(zhuǎn)1KM8接觸器CJ10-10 10A 380VM6正轉(zhuǎn)1KM9接觸器CJ10-10 10A 380VM6反轉(zhuǎn)1KM10接觸器CJ10-5 5A 380VM7通/斷電1KM11接觸器CJ12-250 250A 380V電源總開關(guān)1KM12接觸器CJ10-10 10A 380VUF4通/斷電1QF1空氣開關(guān)DZX10 200A 380V隔斷電源1QF2空氣開關(guān)DZ5 20A 380V隔斷電源1QF3空氣開關(guān)DZ5 20A 380V隔斷電源1QF4空氣開關(guān)DZ5 20A 380V隔斷電源1QF5空氣開關(guān)DZ5 20A 380V隔斷電源1

17、QF6空氣開關(guān)DZ5 20A 380V隔斷電源1QF7空氣開關(guān)DZ10 250A 380V隔斷電源1QF8空氣開關(guān)DZ10 250A 380V隔斷電源1FU1熔斷器RL1-200 200A 380V總電路保險3FU2熔斷器RL1-60 20A 380V左右刀架電路保險3FU3熔斷器RL1-15 10A 380V垂直刀架電路保險3FU4熔斷器RL1-15 4A 380V橫梁松緊電路保險3FU5熔斷器RL1-15 15A 380V橫梁上升電路保險3FU6熔斷器RL1-15 4A 380V油泵電路保險3FU7熔斷器RL1-15 3A 380V磨頭電路保險3FU8熔斷器RL1-200 200A 380

18、V刨臺主拖電路保險3UF1變頻器三菱FR-A740-75-CHTM1的變頻調(diào)速1UF2變頻器三菱FR-A740-75-CHTM2、M3的變頻調(diào)速1UF3變頻器三菱FR-A740-75-CHTM4的變頻調(diào)速1UF4變頻器三菱FR-A740-75-CHTM8的變頻調(diào)速1SB1-SB20按鈕開關(guān)LA2手動開關(guān)21SQ1-SQ10行程開關(guān)LX19-131作限位開關(guān)使用25KAP電流繼電器定做夾緊故障保護1信號燈信號燈ZSD-38 8W信號指示9（表 1）2.工作臺變頻調(diào)速及PLC控制2.1工作臺運動及調(diào)速要求 主運動是指工作臺的往復(fù)運動，進給運動是指刀架的進給，輔助運動是調(diào)整刀具運動（如橫梁的夾緊與放

19、松、橫梁的上升與下降、刀架的快速移動與抬刀等）。圖2高速退刀行程后退減速t6t5t4步退中速前進正向減速t3t2t1步進后退速度前進速度B2012A型龍門刨床其主拖動方式以直流發(fā)電機電動機組及晶閘管電動機系統(tǒng)為主，采用電磁擴大機作為勵磁調(diào)節(jié)器的直流發(fā)電機電動機系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)直流電動機電壓來調(diào)節(jié)輸出速度，并采用兩級齒輪變速箱變速的機電聯(lián)合調(diào)節(jié)方法。其主運動為刨臺頻繁的往復(fù)運動，在往復(fù)一個周期中，對速度的控制有一定要求，如圖1所示。圖中： t1段表示刨臺起動，刨刀切入工件的階段，為了減小刨刀剛切入工件的瞬間，刀具所受的沖擊及防止工件被崩壞，此階段速度較低。 t2段為刨削段，刨臺加速至正常的刨削速度

20、 t3段為刨刀退出工件段，為防止邊緣被崩裂，同樣要求速度較低。 t4段為步退返回段。t5返回過程中，刨刀不切削工件，為節(jié)省時間，提高加工效率，返回速度應(yīng)盡可能高些。 t6段為緩沖區(qū)。返回行程即將結(jié)束，再反向到工作速度之前，為減小對傳動機械的沖擊，應(yīng)將速度降低，之后進入下一周期。 2.2工作臺調(diào)速方案 刨臺運動的機械特性曲線 與很多切削機床相同，刨臺運動特性分兩種情況分析。 a低速區(qū) 刨臺運動速度較低時，此時刨刀允許的切削力由電動機最大轉(zhuǎn)矩決定。電動機確定后，即確定了低速加工時的最大切削力。因此，在低速加工區(qū)，電動機為恒轉(zhuǎn)矩輸出。 b.高速區(qū) 速度較高時，此時切削力受機械結(jié)構(gòu)的強度限制，允許的最

21、大切削力與速度成反比，因此，電動機為恒功率輸出。 由此可得，主拖動系統(tǒng)直流電動機的運行機械特性曲線分為如圖2所示兩段。 圖3 負載機械特性 主拖動機組電動機M1控制電路 由交流電動機M1拖動直流發(fā)電機G和勵磁發(fā)電機GE組成主拖動機組，其控制電路如圖6（c）所示。其中33區(qū)中的按鈕SB2為交流電動機M1的啟動按鈕；按鈕SN1為交流電動機M1的停止按鈕。當需要主拖動電動機M1拖動直流發(fā)電機G和勵磁發(fā)電機GE工作時，按下33區(qū)中的主拖動交流電動機M1的啟動按鈕SB2，33區(qū)中的接觸器KM1線圈、35區(qū)中的時間繼電器KT2線圈、36區(qū)中的接觸器KMY線圈通電吸合，主拖動交流電動機M1的定子繞組接成Y接

22、法降壓啟動，被拖動的直流勵磁發(fā)電機CE利用剩磁開始發(fā)電。接觸器KM2通電閉合自瑣，其在20區(qū)中的主觸點閉合，接通交流電動機M2、M3的電源，交流電動機M2、M3分別拖動電機放大機AG和通風(fēng)機工作。同時接觸器KM通點閉合。此時接觸器KM1和接觸器KM的主觸點將交流電動機M1的定子繞組接成接法全壓運行，交流電動機M1拖動發(fā)電機G和勵磁發(fā)電機GE全速運行，完成主拖動機組的啟動控制過程。工作臺自動循環(huán)控制電路分為慢速切入控制、工作臺工進速度前進控制、工作臺前進減速運動控制、工作臺后退返回控制、工作臺返回減速控制、工作臺返回結(jié)束并轉(zhuǎn)入慢速控制等。2.3工作臺電氣控制輸入、輸出確定 （見表2）代號名稱輸入

23、點編號代號名稱輸入點編號SB1電動機M1啟動按鈕X1SB2電動機M1停止按鈕Y0SB8工作臺步進啟動按鈕X2SB10工作臺自動循環(huán)停止按鈕Y2SB9工作臺自動循環(huán)啟動按鈕X3SB11工作臺后退自動循環(huán)按鈕Y4SQ1工作臺前進減速行程開關(guān)X11SQ3工作臺后退減速行程開關(guān)Y5SQ2工作臺前進換向行程開關(guān)X14SQ4工作臺后退換向行程開關(guān)SQ5工作臺前進限位行程開關(guān)X4SB13工作臺變頻器啟動按鈕SQ6工作臺后退限位行程開關(guān)X5SB14工作臺變頻故障按鈕HL1工作臺運行指示Y0HL2工作臺故障指示RL工作臺低速Y2RM工作臺中速RH工作臺高速Y4STF工作臺前進Y5HL3主電路通電顯示Y7KM1工

24、作臺變頻器通電Y6STR工作臺后退Y10表22.4工作臺電氣控制接線圖 2.5工作臺PLC電氣控制程序 工作臺自動循環(huán)控制主要由安裝在龍門刨床工作臺側(cè)面上的四個撞塊A、B、C、D按一定的規(guī)律撞擊安裝在機床床身上的四個行程開關(guān)ST1、ST2、ST3、ST4，使行程開關(guān)ST1、ST2、ST3、ST4的觸點按照一定的規(guī)律閉合或斷開，從而控制工作臺按預(yù)定運動的要求進行運動。 3.刀架變頻調(diào)速及PLC控制3.1刀架運動及調(diào)速要求在龍門刨床上裝有左側(cè)刀架、右側(cè)刀架和垂直刀架，分別由交流電動機M7、M6、M5拖動。各刀架可實現(xiàn)自動進給運動和快速移動運動，由裝在刀架進刀箱上的機械手柄來進行控制。刀架的自動進給

25、采用撥叉盤裝置來實現(xiàn)，撥叉盤由交流電動機拖動，依靠改變旋轉(zhuǎn)撥叉盤角度的大小來控制每次的進倒量。在每次進刀完成后，讓拖動刀架的電動機反向旋轉(zhuǎn)，使撥叉盤復(fù)位，以便為第二次自動進刀作準備。3.2刀架調(diào)速方案 刀架控制電路由自動進刀控制、刀架快速移動控制電路組成。用兩個變頻器對水平刀架和垂直刀架進行調(diào)速。3.3刀架電氣控制輸入、輸出確定 （表3）代號名稱輸入點編號代號名稱輸入點編號SB1電動機M1啟動按鈕X12SB2電動機M1停止按鈕Y12SB3垂直刀架快退啟動X22SB4左刀快退啟動Y13SB5右刀快退按鈕X24SQc垂直刀自動控制行程開關(guān)Y15SQz左刀自動控制行程開關(guān)X23SQy右刀自動控制行程

26、開關(guān)Y17SA1僅垂直刀動轉(zhuǎn)換開關(guān)X25SA2僅左刀動轉(zhuǎn)換開關(guān)Y14SA3僅右刀動轉(zhuǎn)換開關(guān)X27SA4僅左右刀動轉(zhuǎn)換開關(guān)Y16SQ11垂直刀限位行程開關(guān)X26SQ13右刀限位行程開關(guān)Y23SQ12左刀限位行程開關(guān)X30SB16垂直刀變頻器故障按鈕Y30SB17左右刀變頻器故障按鈕X21主電路通電Y24STF垂直刀架前進X20STR垂直刀架后退Y26STF左刀架前進STR左刀架后退Y27STF右刀架前進Y16STR右刀架后退Y17左抬刀Y25右抬刀Y26垂直刀抬刀Y243.4刀架電氣控制接線圖 3.5刀架PLC電氣控制程序 4.橫梁及輔助運動控制4.1橫梁運動形式及拖動方式橫梁沿著立柱作上下移動

27、，靠M2電動機拖動4.2油泵控制4.3銑磨頭變頻調(diào)速控制方案銑磨頭做旋轉(zhuǎn)運動，分為正轉(zhuǎn)運動和反轉(zhuǎn)運動4.4橫梁及其它輔助運動控制接線圖及程序6（d）在圖6（d）中，50區(qū)總共的按鈕SB6為橫梁上升啟動按鈕；51區(qū)中的按鈕SB7為橫梁下降啟動按鈕；53區(qū)中的行程開關(guān)ST7為橫梁上升的上限位行程保護行程開關(guān)；55區(qū)中的行程開關(guān)ST8和ST9為橫梁下降的下限位保護行程開關(guān)；52區(qū)和59區(qū)中的行程開關(guān)ST10為橫梁放松及上升和下降動作行程開關(guān)。橫梁的上升控制。當需要橫梁上升時，按下50區(qū)中的橫梁上升啟動按鈕SB6，中間繼電器K2線圈通電閉合，接觸器KM13通電閉合并自鎖。橫梁放松、夾緊電動機M9通電反

28、轉(zhuǎn)，使橫梁放松/此時，行程開關(guān)ST10在59區(qū)中的常閉觸點斷開，接觸器KM13失電釋放，橫梁放松、夾緊電動機M9停止反轉(zhuǎn)。行程開關(guān)ST10在52區(qū)中的常開觸點閉合，接觸器KM10通電閉合，交流電動機M8正向運轉(zhuǎn)，帶動橫梁上升。當橫梁上升到要求高度時，松開衡量上升啟動按鈕SB6，接觸器KM10線圈失電釋放，橫梁停止上升。繼而接觸器KM12閉合，交流電動機M9正向啟動運轉(zhuǎn)，使橫梁夾緊。然后行程開關(guān)ST10常開觸點復(fù)位斷開，59區(qū)中的行程開關(guān)ST10常閉觸點復(fù)位閉合，為下一次橫梁升降控制作準備。橫梁下降控制。當需要橫梁下降時，按下51區(qū)中的橫梁下降啟動按鈕SB7，中間繼點器K2線圈通電閉合，接觸器K

29、M13通電閉合并自鎖。橫梁放松、夾緊電動機M9通電反轉(zhuǎn)，使橫梁放松。當橫梁放松后，行程開關(guān)ST10在59區(qū)中的常開觸點閉合，接觸器KM11通電閉合，橫梁升降電動機M8反向運轉(zhuǎn)，帶動衡梁下降。當橫梁下降到要求高度時，松開橫梁下降啟動按鈕SB7，衡量停止下降。接觸器KM12接通橫梁放松、夾緊電動機M9的正轉(zhuǎn)電源，交流電動機M9正向啟動運轉(zhuǎn)，使橫梁夾緊。繼而接觸器KM10通電閉合，電動機M8啟動正向旋轉(zhuǎn)，帶動橫梁作短暫的回升后停止上升，然后橫梁的進一步夾緊。5.課程設(shè)計總結(jié)5.1龍門刨床電氣控制改造意義與可行性分析 工作方式：在B2012A改造前，工作時，直流發(fā)電機組一直處于運行狀態(tài)，特別是在工作間

30、隙、測量工件時等，白白消耗大量的空載能量。改造后，龍門刨床只是在工作臺運動時才消耗能量，并且在輕載時變頻器自動節(jié)能。進線電流：在改造前，大刨切削45號鋼坯時，吃刀深度10 mm，進刀量為1 mm，檢測進線電流為50A。改造后，同樣加工條件下，進線電流僅為15.5A。環(huán)境改善：改造前，發(fā)電機組工作時噪音嚴重，可達80dB。改造后，檢測噪音為70dB，大大改善了工作環(huán)境，利于操作工人的身心健康。占地面積：改造前，機組占地面積大，現(xiàn)在改造后僅為原來的10%。機床維修：改造前，機床維修量大，并且難以修理，特別是勵磁發(fā)電機不發(fā)電故障。改造后，由于變頻器控制柜集中，基本上不出大的故障。機床運行：改造前，由

31、于原B2012A機床年久失修，各處性能大不如最初，換向慣性大。改造后，采用了先進的矢量控制，從性能、穩(wěn)定性上超過原來，換向慣性小，反向快速響應(yīng)。5.2龍門刨床電氣控制改造效果和解決的主要問題 變頻器的正反轉(zhuǎn)由繼電器K1、K2控制，速度的切換由繼電器K3、K4完成。變頻器故障報警輸出觸點(30A、30C觸點)用于立即停止高速計數(shù)器運行，并由指示燈HR指示。 變頻器具有多段速度設(shè)定功能，當K3、K4兩個繼電器觸點都斷開時，高速行駛(第一速度);K3閉合，K4斷開時，中速行駛(第二速度);K3斷開，K4閉合時，低速行駛(第三速度);K3、K4都閉合時，手動調(diào)節(jié)行駛(第四速度)。 旋鈕SF用于手動/自

32、動切換，并用指示燈HG1表示自動狀態(tài)。手動時，能夠通過按鈕SA1(電機正轉(zhuǎn))和SA2(電機反轉(zhuǎn))手動調(diào)節(jié)傳動系統(tǒng)的位置。 按鈕SA用于傳動系統(tǒng)在自動狀態(tài)下的啟動/停止控制。采用“一鍵開關(guān)機”方式實現(xiàn)啟動/停止控制，用指示燈HG2表示啟動狀態(tài)。 行程開關(guān)SQ用于自動啟動時，確定傳動系統(tǒng)在原點位置，自動停止時，傳動系統(tǒng)必須返回原點。行程開關(guān)SQ1、SQ2用于傳動系統(tǒng)的兩端限位，確保傳動系統(tǒng)不能脫離設(shè)備整體效果（見表4）輸入信號輸出信號名稱代號輸入點編號名稱代號輸出點編號熱繼電器KR1，R4X0交流電動機M1啟動接觸器KM1Y0電動機M1停止按鈕SB1X1交流電動機M2，M3接觸器KM2Y1電動機M

33、1啟動按鈕SB2X2交流電動機M1 Y啟動接觸器KM YY2垂直刀架控制按鈕SQCX3交流電動機M1 運行接觸器KMY3右側(cè)刀架控制按鈕 SQYX4交流電動機M4接觸器KM3Y4左側(cè)刀架控制按鈕SQZX5交流電動機M5正轉(zhuǎn)接觸器KM4Y5橫梁上升啟動按鈕SQ7X6交流電動機M5反轉(zhuǎn)接觸器KM5Y6橫梁下降啟動按鈕SQ8X7交流電動機M6正轉(zhuǎn)接觸器KM6Y7工作臺步進啟動按鈕SB8X10交流電動機M6反轉(zhuǎn)接觸器KM7Y10工作臺自動循環(huán)啟動按鈕SB9X11交流電動機M7正轉(zhuǎn)接觸器KM8Y11工作臺自動循環(huán)停止按鈕SB10X12交流電動機M7反轉(zhuǎn)接觸器KM9Y12工作臺自動循環(huán)后退按鈕SB11X1

34、3交流電動機M8正轉(zhuǎn)接觸器KM10Y13工作臺步退啟動按鈕SB12X14交流電動機M8反轉(zhuǎn)接觸器KM11Y14工作臺循環(huán)前進減速行程開關(guān)SQ1X15交流電動機M9正轉(zhuǎn)接觸器KM12Y15工作臺循環(huán)前進換向開關(guān)SQ2X16交流電動機M9反轉(zhuǎn)接觸器KM13Y16工作臺循環(huán)后退減速行程開關(guān)SQ3X17工作臺步進控制繼電器K3Y17工作臺循環(huán)后退換向行程開關(guān)SQ4X20工作臺自動循環(huán)控制繼電器K4Y20工作臺前進限位開關(guān)SQ5X21工作臺步退控制繼電器K5Y21工作臺后退限位開關(guān)SQ6X22工作臺后退換向繼電器K6Y22橫梁上升限位開關(guān)SQ7X23工作臺前進換向繼電器K7Y23橫梁下降限位開關(guān)SQ8X

35、24工作臺前進減速繼電器K8Y24橫梁下降限位開關(guān)SQ9X25工作臺低速運行繼電器K9Y25橫梁放松開關(guān)SQ10X26磨削控制繼電器K10Y26工作臺低速運行行程開關(guān)SQ11X27工作臺低速運行行程開關(guān)SQ12X30自動進刀控制開關(guān)SQ13X31自動進刀控制開關(guān)SQ14X32自動進刀控制開關(guān)SQ15X33潤滑泵電動機M4手動開關(guān)SA7-1X34潤滑泵電動機M4自動開關(guān)SA7-2X35磨削控制開關(guān)SA8X36壓力繼電器KPX37過流繼電器KA1X40過流繼電器KA2X41時間繼電器KT1X42手動控制開關(guān)SA6X435.3心得體會與建議通過對B2012型龍門刨床的改造，我們了解了龍門刨床的構(gòu)成和各個部分的工作原理以及安全操作技術(shù)。了解機械制造工藝知識和新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備在機械制造中的應(yīng)用。  在主要的機械設(shè)備改進上，具有初步的獨立思考問題的能力。  在了解、熟悉和掌握一定的工程基礎(chǔ)知識和操作技能過程中，培養(yǎng)、提高和加強了我們的獨立自主的思考能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。不僅加強對機械設(shè)備的認識，同時，對plc和變頻器的理論知識也有了進一步了解。&#