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PLC和变频器在切割机上的应用

发布日期:2016-02-18 来源: 中国机械设备网 查看次数: 85 作者:[db:作者]

核心提示:  48标i只码:A文章编号:1673 1前言交流变频调速技术因其优越的调速性能和显著的节能效果,己成为现代电气传动的主要发展方向之一。近十几年来,随着微机控制技术和电力电子制造技术的发展,变频调速技

  48标i只码:A文章编号:1673 1前言交流变频调速技术因其优越的调速性能和显著的节能效果,己成为现代电气传动的主要发展方向之一。近十几年来,随着微机控制技术和电力电子制造技术的发展,变频调速技术己成为我国交流电机调速中最好的一种方法,功率因数可达90%以上,控制效果好,可靠性高、方便灵活。铁芯切割机用于电机磁路-硅钢片的切割加工,对于不同的硅钢片铁芯切割机应采用不同的工作速度才能生产出符合要求的产品。现有铁芯切割机设备笨重,操作烦琐,工作效率低;切割机的控制比较复杂,若用继电器控制,线路将非常复杂。为此,本文把变频调速器和可编程序控制器(ProgrammableLogic Controller简称PLC)相结合对切割机进行调速控制,使操作更为简便易行,控制灵活,安全可靠。

  2系统实现的功能铁芯切割机主要分为机械执行部分和电气控制部分。机械部分分为夹紧部分、冷却部分和执行部分。夹紧部分是利用液压夹紧装置,在工作之前,利用液压力将工件夹紧在夹具上,使其不再移动;冷却部分主要是由一台电机控制一冷却泵,通电电机工作后冷却泵将冷却液通过外接水管浇灌到刀具上,以保持刀具合适的温度和必要的工作硬度;执行部分共有三个电机,分别控制着磨头(刀具)的上下移动、磨头转动和工作台移动。这一部分是切割机的关键部分,工作的速度、加工的精度和加工质量都由这里决定。

  3切割工艺过程将工件硅钢片置于工作台上,由电机驱动磨头上下移动完成纵向对刀后,使吸盘吸紧工件。启动冷却泵和磨头旋转电机,然后根据硅钢片的特点设定变频器的调速参数以改变电机的速度实现工作台运动速度的设定。在工作台以适当的速度移动时,旋转的磨头下移实现对工件的切割13.铁芯切割机的工作过程介绍如下:上料:按下启动按钮,上料机械手前进,将零件送到夹具上,夹具夹紧零件。同时进料装置进料,之后上料机械手退回原位,放料退回原位。

  加工:工作台前进,夹紧工件,由切割手臂按设定程序进行加工。加工完成后,各工作台退回原位。

  下料:下料机械手向前抓住零件,夹具松开,机械手退回原位并取走加工完的零件。

  这样就完成了一个工作循环。

  4控制要求实现切割机的各个工作部分的联锁控制和最佳运行控制。

  可对工作台的运动速度进行调节,以满足不同材料工件的加工要求。

  当切割机出现故障应及时报警并停止工作。

  系统的工作台调速依靠液压电磁阀来实现,并由机械传动部件不断地改变传输比,达到改变工作台转速的目的。

  5PLC的原理及系统控制流程图可编程控制器(PLC)是在继电器控制和计算机控制的基础上开发的产品,它的工作采用循环扫描工作方式,在PLC中,用户可以按先后顺序存放指令,CPU从第一条指令开始执行,直至遇到结束符后又返回第一条,如此周而复始不断循环|41.这个过程分为内部处理、通信操作、程序输入处理、程序执行和输出处理五个过程。

  内部处理阶段:PLC检查CPU模块的硬件是否正常,使监视定时器复位。

  通信操作阶段:PLC与一些智能模块通信,响应编程器键入的命令,更新编程器的内容。

  输入处理阶段:顺序读入所有端子的通断状态,并将读入的信息存入对应的寄存器中。

  程序执行阶段:根据PLC的程序扫描原则,按先左后右,先上后下的步骤逐句扫描。

  输出处理阶段,程序执行完毕后,将映像输出寄存器中的Y寄存器的状态,在输出阶段转存到输出锁存器,再通过隔离电路、驱动功率放大器,使输出端子向外界输出控制信号。

  PLC控制铁芯切割机的主程序流程图如所示:6变频器的原理及电气接线图铁芯切割机的主控单元由变频调速器来承担,变频调速就是改变电路中电动机定子的供电频率来改变电动机的转速,交流电动机的变频调速就是利用变频器将供电电网中的固定频率(50Hz)固定电压(380V)的交流电变为频率可调的交流电,去驱动电动机实现电机的调速111.本系统选用日本富士公司生产的FRN30G9S一4JE电压型通用变频器,它具有转差补偿控制,转矩矢量控制,S―曲线加速和减速,负载转矩自适应,电压自整定等先进功能。配以检测器、交流接触器、断路器等对整个加工过程进行协调控制,实现变频器的电气接线图如所示频率设定UVW过载复位工作台交流电机报,警输出7本系统的软件梯形图设计如所示8结束语本系统所采用的可编程序控制器(PLC)是专为工业环境下的应用而设计的,它具有比计算机更强的与工业过程相连的接口。它与变频器配合构成的控制系统,使铁芯切割机工作稳定可靠,自动化程度高,延长了其维护周期和使用寿命,提高了工作效率和产品精度,经济效益显著。

  IO分配表:输入输出SA控制系统梯形图

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