φ3500立式機(jī)床是一種自動(dòng)化程度要求較高的機(jī)電設(shè)備，一般應(yīng)用于冶金行業(yè)荷腊，車(chē)制各種大型工件熬鸟；它通常采用繼電器邏輯控制方式，設(shè)備的電控系統(tǒng)故障率高瘤希，檢修周期長(zhǎng)昂贷。隨著技術(shù)的進(jìn)步，這類(lèi)控制系統(tǒng)已顯示出越來(lái)越多的弊端答艘。近年來(lái)PLC機(jī)在工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域應(yīng)用愈來(lái)愈廣拆翘，它在控制性能、組機(jī)周期和硬件成本等方面所表現(xiàn)出的綜合優(yōu)勢(shì)息体，是其它工控產(chǎn)品難以比擬的囊脉。如果用PLC控制技術(shù)對(duì)這些系統(tǒng)實(shí)施改造，則具有普遍的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)意義狗悔。

　　2 方案選擇

　　原設(shè)備為手動(dòng)操作屉争，根據(jù)使用部門(mén)的建議，在改造方案上維持改造前設(shè)備人一機(jī)界面的原始性巡软，這樣可以有效減少設(shè)備使用人員的誤操作檩讯，不至于使設(shè)備的事故率在技術(shù)改造后有所增加。

　　系統(tǒng)的工作臺(tái)變速單元依靠液壓電磁閥來(lái)實(shí)現(xiàn)菌劲，并由機(jī)械傳動(dòng)部件不斷地改變傳輸比干跛，達(dá)到改變工作臺(tái)轉(zhuǎn)速目的益涧。其變速操作相當(dāng)繁瑣，必須先讓主機(jī)停車(chē)驯鳖，選好速度后闲询，微動(dòng)使齒輪重新啃合再掛擋，最后重新啟動(dòng)浅辙。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)負(fù)載計(jì)算與理論分析扭弧，保留主拖動(dòng)方式，用一臺(tái)FRN15G95-4JE電壓型通用變頻器记舆，對(duì)工作臺(tái)電機(jī)進(jìn)行速度換向控制鸽捻。FRN15G954JE電壓型通用變頻器具有轉(zhuǎn)矩矢量控制、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償泽腮、電AVR自整定御蒲、負(fù)載轉(zhuǎn)矩自適應(yīng)等一系列先進(jìn)功能，在無(wú)速度傳感器的開(kāi)環(huán)運(yùn)行條件下诊赊，采用磁通矢量控制和電機(jī)參數(shù)自動(dòng)測(cè)試等功能后厚满，其調(diào)速性能達(dá)到甚至高于傳統(tǒng)晶閘管供電的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)。原系統(tǒng)還有左右兩個(gè)刀架楚餐，可縱向橫向移動(dòng)斤卒，通過(guò)電磁離合器與左右驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接。左右驅(qū)動(dòng)電機(jī)有Y/△變換撇扯，因此有兩級(jí)工作進(jìn)給速度：I級(jí)0.29- 45.6m/min囚誓，II級(jí)0.58-91.2m/min。改造時(shí)见撵，仍維持原方式启孔。

　　3 PLC機(jī)型選擇

　　3．1 輸入輸出點(diǎn)數(shù)

　　PLC控制系統(tǒng)的輸入信號(hào)包括操作臺(tái)控制輸入、工作臺(tái)和刀架各速度信號(hào)薪尉、分布在機(jī)床上各部分行程開(kāi)關(guān)及變頻器投入信號(hào)键羡。共有64個(gè)輸入點(diǎn)。

　　PLC的控制負(fù)載主要分成三類(lèi)：一是10臺(tái)交流電機(jī)正反轉(zhuǎn)主接觸器章理；二是用于左右刀架調(diào)速的離合器線圈（電磁離合器直接由PLC驅(qū)動(dòng)）所硅；三是顯示嘴父、報(bào)警負(fù)載（包括顯示燈杂蒙、聲光報(bào)警器等）；四是工作臺(tái)調(diào)速輸出（到變頻器）企悦。共56個(gè)輸出點(diǎn)台腥。

　　3．2 PLC選型

　　確定輸入輸出點(diǎn)后，還要進(jìn)行PLC選型绒北，本系統(tǒng)除了與變頻器連接需模擬量外黎侈，全部為開(kāi)關(guān)量察署，再考慮到性能價(jià)格比及輸入輸出點(diǎn)數(shù)，選用德維森公司ATCS系列PPC31型機(jī), PPC31為模塊化結(jié)構(gòu)峻汉，系統(tǒng)配置靈活贴汪，編程功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高休吠。

　　4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　4．1 變頻器設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)所有動(dòng)作都有PLC控制扳埂。當(dāng)PLC輸出繼電器out1=ON時(shí)，工作臺(tái)正轉(zhuǎn)瘤礁；輸出繼電器out2=ON時(shí)阳懂，工作臺(tái)反轉(zhuǎn)。工作臺(tái)共有16級(jí)速度柜思。操作時(shí)岩调，首先將二進(jìn)制值存儲(chǔ)在PLC數(shù)據(jù)區(qū)，當(dāng)正反轉(zhuǎn)時(shí)触擎，操作臺(tái)輸入速度值沛狱，而PLC輸出一路二進(jìn)制值，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換到變頻器的12號(hào)輸入端博旬，滿足工作臺(tái)調(diào)速要求乍之。當(dāng)out1 and out3=O N時(shí)，工作臺(tái)點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)出毁；當(dāng)out2 and out 3=ON時(shí)促奇，工作臺(tái)點(diǎn)動(dòng)反轉(zhuǎn)。點(diǎn)動(dòng)速度用變頻器提供的多段速指令選擇管剂。當(dāng)電機(jī)過(guò)載缺相時(shí)露龙，熱繼電器FR動(dòng)作，使變頻器THR端子OFF崇槽，可在瞬間封鎖 U.V.W輸出注辜，同時(shí)閉合故障繼電器30A-30C觸點(diǎn)，經(jīng)PLC輸入繼電器產(chǎn)生系統(tǒng)故障報(bào)警秆廉。

　　在快速制動(dòng)過(guò)程中策洒，一但電機(jī)反饋“泵升”電壓使變頻器母線電壓達(dá)到800V時(shí)，制動(dòng)單動(dòng)BU功率模塊立即導(dǎo)通顽腾，接入電阻R迅速釋放電機(jī)儲(chǔ)能近零，實(shí)現(xiàn)安全快速的制動(dòng)。

　　4．2 軟件設(shè)計(jì)

　　PLC通過(guò)編程器輸入程序抄肖，達(dá)到控制目的久信。由于PLC工作過(guò)程是循環(huán)，程序執(zhí)行速度快，在刀架進(jìn)給雙速電機(jī)時(shí)裙士，需要通過(guò)Y/△變換實(shí)現(xiàn)變速入客，因此為了避免Y/△變換中電源短路，除了用互鎖外腿椎，還必須設(shè)置切換延時(shí)桌硫，定為1S。同樣啃炸，在橫梁下降（反轉(zhuǎn)）時(shí)鞍泉，還需要回升（正轉(zhuǎn)），因此也需要設(shè)置切換延時(shí)肮帐，以防電源短路咖驮。

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