變頻調(diào)速及PLC控制技術(shù)常常應(yīng)用于機(jī)床自動(dòng)化控制系統(tǒng)中府寒。由于系統(tǒng)控制過程較復(fù)雜凤优，要求控制系統(tǒng)恒速可調(diào)可控受葛，節(jié)能可靠题涨，因此采用PLC與變頻調(diào)速控制系統(tǒng)是最佳選擇。這不僅可以大幅度節(jié)約電能总滩，提高系統(tǒng)的自動(dòng)化程度纲堵，而且使系統(tǒng)具有運(yùn)行可靠穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單蝌秕，維修灌蛙、維護(hù)、調(diào)整方便镐赖，經(jīng)濟(jì)實(shí)用易配置等優(yōu)勢又诡，取代了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)。

　　1 問題的提出

　　X5032型立式升降臺(tái)銑床是一種早期的立式銑床从巾。機(jī)床的主軸傳動(dòng)系統(tǒng)由功率為7．5kw的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)懦诸，通過變速機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)范圍在30～1500 r／min的18種轉(zhuǎn)速，是一種應(yīng)用范圍很廣的機(jī)床趣临。由于其使用過久赖谷，加之采用的是電器化控制，主傳動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)速均采用多聯(lián)齒輪離合器的方式幸膨，在實(shí)際加工過程中暴露出噪聲大滥氏、起動(dòng)傳動(dòng)不平穩(wěn)、換速時(shí)沖擊大等問題络兜。鑒于實(shí)際需要和其壽命年限辐赞，需要對(duì)其進(jìn)行小型化的改造。具體進(jìn)行以下兩點(diǎn)的改造：一是通過變頻器實(shí)現(xiàn)主軸的調(diào)速硝训；二是由于機(jī)床的傳動(dòng)部分許多電器元件已經(jīng)老化响委，加上電器元件控制的本身的缺點(diǎn)，需通過PLC對(duì)控制部分進(jìn)行改造窖梁。在X5032的改造中赘风，變頻器的控制是通過PLC來實(shí)現(xiàn)的，故采用PLC對(duì)整個(gè)機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)作相應(yīng)的改造纵刘。

　　2 調(diào)速改造方案的確定

　　主軸轉(zhuǎn)速的實(shí)現(xiàn)：電動(dòng)機(jī)經(jīng)彈性聯(lián)軸器與1軸相連邀窃，通過7根軸及其齒輪將動(dòng)力輸出到立軸上，共有兩個(gè)滑動(dòng)的三聯(lián)齒輪和一個(gè)雙聯(lián)齒輪假哎，由變速機(jī)構(gòu)以撥叉操縱瞬捕，現(xiàn)在需要將其主軸機(jī)械傳動(dòng)部分進(jìn)行簡化，通過變頻器控制異步電機(jī)來達(dá)到調(diào)速的目的舵抹。

　　2．l 調(diào)速原理

　　一般來說肪虎，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可以通過改變電源頻率達(dá)到調(diào)速的目的劣砍，而且變頻調(diào)速具有調(diào)速范圍大，平滑蚣狠、穩(wěn)定就肪、效率高。操作簡單号蒙，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)赊设。

　　2．2 變頻器的選擇

　　該銑床的主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用的是異步電動(dòng)機(jī)Y132M—4，額定功率為7．5 kw物坝。由于變頻器供給電動(dòng)機(jī)是脈動(dòng)電流未奋，其脈動(dòng)值比工頻供電時(shí)要大。因此斩缘，須將變頻器的容量留有適當(dāng)?shù)脑Ａ俊?/p>

　　為了增加調(diào)速改造的安全性和可靠性唁底，采用后一式來確定變頻器的輸出電流，并可適當(dāng)減少變頻器的容量泳隶，結(jié)合電動(dòng)機(jī)的銘牌參數(shù)，選擇了BPTS—E15型變頻調(diào)速器涮侥。BPTS系列變頻器采用數(shù)字PWM變頻電路系統(tǒng)灭大，控制參數(shù)由觸摸式開關(guān)設(shè)定，并具有抗干擾保護(hù)措施铐维。BPTSE15型變頻調(diào)速器采用三相 380 V電壓輸人柬泽，頻率精度可達(dá) 1 0．5，可滿足該銑床的主軸加工要求精度嫁蛇；頻率范圍0．6～125 HZ锨并，滿足銑床的調(diào)速要求范圍；并有過電壓睬棚、欠電壓第煮、過電流、短路抑党、失速等保護(hù)功能包警。

　　2．3 分段調(diào)速頻率的給定

　　由于該銑床原有的調(diào)速裝置是由一個(gè)手柄撥轉(zhuǎn)18個(gè)位置控制4個(gè)電磁離合器來實(shí)現(xiàn)調(diào)速的，為了防止在改造后操作工人一時(shí)難以掌握底靠，用戶要求調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的操作方法盡可能不變害晦。需采用撥檔式操作手柄，加上該銑床還要進(jìn)行較為復(fù)雜的程序控制暑中，故可應(yīng)用PLC結(jié)合變頻器的多檔轉(zhuǎn)速功能來實(shí)現(xiàn)調(diào)速的目的壹瘟，撥檔SAZ可通過左右旋轉(zhuǎn)達(dá)18個(gè)位置，通過控制外接電位器的輸入鳄逾，而形成不同檔的輸人頻率宽剪，但同時(shí)應(yīng)使各檔的轉(zhuǎn)速與改造前相同锭鸣。

　　2．4 電機(jī)的控制

　　電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)和停止控制是通過按鈕SF莽烫、SR來實(shí)現(xiàn)的瞭谴，其由PLC進(jìn)行控制，相應(yīng)的梯形圖如圖所示汉渣。接觸器Y000（KMI）用于接通變頻器的電源册压，由按鈕X001（SB）和X002（SB。）控制赶匣；繼電器Y002（KA捕诲。）用于正轉(zhuǎn)，由X003（ST）和X004（SF）控制卿怀；Y001用于反轉(zhuǎn)卿裙，由X003（ST）和X005（SR）控制。正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)只有在變頻器接通電源后才能進(jìn)行镣凯，變頻器只有在正外卷、反轉(zhuǎn)都不工作時(shí)才能切斷電源。

　　3 結(jié)論

　　通過變頻器對(duì)機(jī)床進(jìn)行調(diào)速改造后痹筛，使得機(jī)床的轉(zhuǎn)速控制簡單可靠莺治，而且沖擊小、換速平緩帚稠、運(yùn)行平穩(wěn)可靠谣旁、自動(dòng)化程度較高、便于推廣滋早。它大大簡化了操作程序榄审，具有操作簡單的優(yōu)點(diǎn)。某廠投人使用該改造后的機(jī)床后杆麸，工件批量生產(chǎn)的質(zhì)量得到了保證搁进，工作效率提高了3倍以上，加工成本大幅度下降角溃，受到了大家歡迎拷获。