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时间:2017-12-07
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1、2014年5月机床与液压Mav2014第42卷第10期MACHINET0OL&HYDRAULICSVol_42No.10DOI:10.3969/j.issn.1001—3881.2014.10.061触摸屏与PLC在龙门刨床中的应用研究刘捷(四川工程职业技术学院,四川德阳618000)摘要:根据龙门刨床的运行特点和生产工艺要求,采用PLC技术对龙门刨床进行电气改造,用触摸屏作为终端显示及操作界面,对龙门刨床进行了硬件和软件设计,达到了对设备的工作过程进行实时监控、对故障点进行显示的目的。实际应用证明:该系统工作稳定,故障发生率低,刨削精度高,节能降耗明显,符合生产实际需
2、求,具有较大的推广价值。关键词:龙门刨床;触摸屏;PLC技术;电气改造中图分类号:TG551+.2文献标识码:B文章编号:1001—3881(2014)10—200—4龙门刨床是具有门式框架和卧式长床身的刨床,在现场对龙门刨床的工作过程进行实际的观察与刨床主要由床身、工作台、横梁、左右立柱、垂直刀测量,记录了工作台各种工况的运行速度,如表1架、侧刀架、连接梁、龙门顶等构成,有的龙门刨床所示。还附有铣头和磨头,变为刨铣床和铣磨床,主要用于表1工作台各种工况的速度设定直径较大的重型机械工件的刨削、铣削、磨削平面或沟槽的加工,在机械加工制造中有广泛的应用。传统的龙门刨床是用继
3、电器进行控制,目前存在故障率高、故障排除率低、维修成本高的特点,需要进行电气改造以提高生产效率、降低维修成本、节约生产资源。通过对龙门刨床的控制过程和生产工艺流程进行详细的研究,文中设计了由触摸屏和PLC组成的控制系统,对B2016A型龙门刨床的工作流程进行监控和故障报警显示,在实际应用中取得了很好的效果。1工作过程与控制要求对B2016A龙门刨床的电气控制改造要求有:龙门刨床的主运动是工作台的纵向往复运动,进(1)调速范围。B2016A龙门刨床工作台工作尺给运动是由刀架的移动来完成的。横梁上的刀架,在寸(宽×长)1400mm×6000mm,工作台驱动电机横梁导轨上作横
4、向进给运动,以刨削工件的水平面;功率60kW,垂直刀架快速移动速度1600mm/min立柱上的侧刀架,沿立柱导轨作垂直进给运动,以刨(水平)、600mm/min(垂直),侧刀架垂直快速移动削垂直面;刀架亦可偏转一定角度以刨削斜面。横梁速度850mm/min,机床电机总功率130.25kW,三可沿立柱导轨上下升降,以调整刀具和工件的相对位相交流电380V、50Hz供电电源。现场测算出工作置。工作台回程时需机动抬刀,避免划伤工件表面。台驱动电机的调速范围要求为50—900r/min,即调龙门刨床工作台的自动运行曲线如图1所示。速范围比为18:1。箭莲前进(2)刀架的进刀、移
5、动、抬刀和退刀要与工作幅渍初始切入后退台的运动紧密配合,在工作时,刀架应能快速移动。停车I换向I(3)工作台自动循环往返运动要求。龙门刨床i\后退馨后退f俘在正常工作时,当切削速度较高时,工作台应降低速!快速后退7i^f2一f3一f4一fl—t61一“:_1一f9:一度使刀具慢速切入;在刀具离开工件之前,工作台速度应降低,使刀具慢速切出;为减小反向冲击,要求图1B2016A龙门刨床工作台自动运行曲线图在返回行程的末尾,先减速,然后反向升到高速;为收稿日期:2013—08—30基金项目:德阳市第二十次金桥工程项目作者简介:刘捷(1971一),女,硕士,副教授,从事电气自动
6、控制方面的教学和科研工作。E—mail:li~iejch@sina·com。第10期刘捷:触摸屏与PLC在龙门刨床中的应用研究·201·减小停车的超程,要求在工作行程的末尾,先减速,TPC7062KS昆仑通态触摸屏作为显示终端,其触摸再停车。屏的画面设计用人机组态工具MCGS嵌入式组态软件(4)必须设置保护措施。当横梁、刀架快速移制作。触摸屏通过专用电缆线与Pc机、PLC连接,动时或工作台越位时,必须能使工作台停止运动,以进行数据传送与调试,动态地显示PLC中开关量的避免因误操作或设备故障而导致机床误工作,防止人状态和数字量的数值,生成触摸屏的画面。身、财产伤害事故的发
7、生。工作台主电机选择了型号为YBP315S-8-55KW的(5)采用触摸屏作为人机交互操作界面。建立变频电动机,由三菱变频器FR—A740—55K—CHT控制触摸屏与PLC通信,使人工操作简单化、机床故障变频主电机,选择了三菱公司的FX2N-80MR-001可视化。PLC作为核心控制机构,控制刨床的横梁、刀架等运2硬件系统设计动工况和变频器的频率,PLC的输入输出分配表如表改造后的设备硬件系统如图2所示,使用了2所示。三相电源UVW右侧刀架M6电机ll左侧M7电机lIlI勇囊域誓豳Ill仃篷栏葬升羹天变频器PLC触摸屏FR.A740.55
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