用可編程控制器對龍門刨床的改造
1.3.1 PLC基本單元選型
根據(jù)所需的PLC的輸入/輸出點數(shù),并留有一定的余地,選擇三菱公司生產(chǎn)的FX2N-80MR-001的PLC。它的基本指令執(zhí)行時間每條0.08μs,存儲器容量可擴(kuò)展到16K步,最大可擴(kuò)展到256個I/O點,有多種摸擬量輸入/輸出模塊、高速計數(shù)器模塊、脈沖輸出模塊、位置控制模塊、RS 232/RS 422,RS 485串行通信模塊、功能擴(kuò)展板和模擬電位器擴(kuò)展板等,可完全滿足設(shè)計需要。
1.3.2 PLC的外部接線圖
圖3是PLC的外部接線圖。輸入部分可以分為外部工作環(huán)境、工作臺運(yùn)行、刀架控制和橫梁運(yùn)行四部分。輸出點分為信號顯示、交流接觸器線圈控制和變頻器控制三部分。
1.4 電機(jī)選型
龍門刨床原直流調(diào)速系統(tǒng)的直流電機(jī)型號為BCD-93,通過對比,選用55 kW的8極變頻電動機(jī),其額定轉(zhuǎn)矩為700.7 N?m。55 kW的8極變頻電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩比原來的直流電動機(jī)大,能夠滿足系統(tǒng)調(diào)速范圍的要求。
1.5 變頻器選型
通過對各主要生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品的性能價格比分析,選用日本安川公司的變頻器。為減少改造成本,選用安川的CIMR-F7A4055變頻器,它的帶PG V/f控制方式的調(diào)速范圍為1:40,速度控制精度可達(dá)±0.03%,可以滿足系統(tǒng)的調(diào)速要求。
2軟件設(shè)計
2.1工作臺控制程序設(shè)計
龍門刨床工作臺的工作分為點動和自動循環(huán)兩種方式。點動包括步進(jìn)(點動前進(jìn))和步退(點動后退),目的是調(diào)整工作臺到達(dá)合適位置,以便擺放加工工件。工作臺的自動循環(huán)往返運(yùn)動是對工件進(jìn)行加工的過程。工作臺自動循環(huán)往返過程由裝在床身的六只行程開關(guān)(接近開關(guān))控制。
在工作臺自動循環(huán)往返過程的開始階段,要求工作臺處于前進(jìn)減速行程開關(guān)X4和后退減速行程開關(guān)X5之間,如果工作臺沒有在這個區(qū)間,應(yīng)在步進(jìn)或步退方式下,按點動按鈕,將工作臺調(diào)整到該范圍之內(nèi)。將油泵轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“接通”位置,若風(fēng)機(jī)和油泵動作,則工作臺自動運(yùn)行的外部條件符合要求。工作臺自動運(yùn)行的順序功能圖如圖4所示。
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