重要W200HC镗床电气改造

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1、重要W200HC锂床电气改造1引言：W200HC是东方汽轮机厂上世纪70年代从捷克购买的重型加工设备，该设备为机、电、液一体化技术密集型产品，其性能要求可实现多轴控制、可加工带有复杂曲而的大型工件,属于机械加工行业里的高性能、高效率、较高精度的关键重大装备。此种类型产品电控部分逻辑控制普遍采用继电器控制，故障率高，低速时损耗大，功率因素低，且对电网和机械的冲击很大，维修麻烦等特点。针对上述特点，在保证机床精度和性能的前提下实现对机床坐标控制的数字化、程序化管理，因此提出了如下改造方案：2电气控制原理简介W200HC铳镇床电气控制分别由X轴

2、（立拄）、丫轴（主轴箱）、Z轴（主轴）、主传动（镇杆和方滑枕）、旋转工作台等五部分组成完整的运动控制系统。原有控制系统采用继电器・接触器逻辑控制，调速系统采用的V5数字式直流调速，制动方式有电磁阀制动和串电阻制动。改造过程屮采用可编程逻辑控制器S7-300系列PLC内部复杂逻辑的设计实现对全数字直流调速系统开关量端子的控制。通过对数字直流调速系统给定电压的控制改变了调速系统对直流电压和励磁电压参数值的整定来实现了对直流电机的调速。直流调速是一平滑的过程,在调节速度过程屮是无级的，对振动不敏感。其木身具有控制接线简单，全过程可调整，调速精度

3、高，启动力矩大，过载能力强等优点。直流调速能通过电枢反馈、测速机反馈、编码器反馈等反馈方式实现系统的精确定位。3电器选型：在使用直流调速的过程中对成本的回收不是利用设备的创造价值，而是依附节省能源这部分来实现。大多数直流调速系统使用寿命在2~8年，与环境和保养方法有直接联系。在国内用户只注重调速系统的一次性投入价格，而忽视了性价比的用户比较常见。在调速系统的选型上，用户要考滤的技术因素已不在是昔日的关键技术是否成熟的问题；转而转到CPU处理速度是否够快，直流调速系统对电机的建模方法，控制板和功率板的设计运算能力和精度等问题。选择英国CT全

4、数字直流驱动能够使整个系统科技含量跨向一新台阶，一切源自于直流调速的稳定和使用的方便性决定。控制系统的选择：市于本机床具有多轴连动，对工件加工精度要求较高，各种检查元件和执行机构多而复杂等特点，所以要求在控制系统在计算速度和响应时间上都必须迅速，而且多数字模拟量扩展能力等特点，结合本厂的实际特点选用西门子S7-300作为整个机床的控制系统。电机名称P电机容量P驱动型号V反谛类型9主传动电机Q83KW380VPM350RP测遽机反馈Q乂轴电机311.9KW380VpM45RP测遠机反馈QY轴电机卩11.9KW380VP测速机反愦卩Z轴电机a

5、84%卸乩M倬碍测連机反馈卩工作台电机911.9诫381/VpM45R^电枢反谛Q4电路设计W200HC铳镇床电气控制分别由X轴（立拄）、丫轴（主轴箱）、Z轴（主轴）、主传动（镇杆和方滑枕）、旋转工作台等五部分组成，其电气控制和设计原理基木相同，故在这里就以主传动电气设计为主来阐述设计原理与思想。讯2枝足主电遁主軸快速览给电皿诒定主轴驱动简图（1）gongkong.com5PLC应用程序的设计硬件连接好，插入存储卡到屮央处理器屮，建立计算机和屮央处理器的通讯。开始对系统进行PLC程序调试，要求对系统作一次（PLC）总清或总复位。PLC总清

6、完成后，PLC程序即可进行调试。本次设计所选用的PLC是SIMATICS7-300o故而调试软件为STEP7。5.1S7-300硬件组态S7-300硬件组态在硬件配置窗口中完成。光标点击STATION目录级，选择“Hardware”图标，进入硬件配置窗口。（1）组态在硕件组态的站窗口中分配机架，可分布式I/O,可以从硕件目中选择部件。（2）参数分配建立可分配参数模块的特性，女口：启动特性，保持区等。（3）设定组态设定好的硬件组态和参数分配，需下载到CPU中去，选择菜单“PLC”"DOWNLOAD”。（4）实际组态己存在硬件中的实际组态和参

7、数分配。可以从CPU直接上传到PC。选择菜单“PLC”“UPLOAD”。5.2用户基本程序PLC程序的编制全部按照正逻辑的设计，即不论物理信号是高电平还是低电平有效，逻辑“1”表示信号有效。所有物理输入输出信号都需经过逻辑处理好，才能进行逻辑运算，也就是先耍定义输入输出的信号有效和输入输出信号的逻辑，再将输入输出的物理信号和逻辑参数异或，其结果与有效参数（使能参数）与，最后送入输入输出缓冲区中。由X轴（立拄）、丫轴（主轴箱）、Z轴（主轴）、主传动（锂杆和方滑枕）、旋转工作台控制原理基本相似，现就主传动调速及换档PLC程序加以说明。1AI2

8、.6"主传动启动开关”=L0.0AL0.0Al1.2”主传动风机过载”=Q36.4”主传动装置启动中继“AL0.0BLD102=Q36.5”主传动风机启动中继“2AQ36.4”主传动装置启动中