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)，車(chē)制各種大型工件；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，檢修周期長(zhǎng)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，這類控制系統(tǒng)已顯示出越來(lái)越多的弊端。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，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)，是其它工控產(chǎn)品難以比擬的。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。
1、 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)，并由機(jī)械傳動(dòng)部件不斷地改變傳輸比，達(dá)到改變工作臺(tái)轉(zhuǎn)速目的。其變速操作相當(dāng)繁瑣，必須先讓主機(jī)停車(chē)，選好速度后，微動(dòng)使齒輪重新啃合再掛擋，最后重新啟動(dòng)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)負(fù)載計(jì)算與理論分析，保留主拖動(dòng)方式，用電壓型通用變頻器，對(duì)工作臺(tái)電機(jī)進(jìn)行速度換向控制。電壓型通用變頻器具有轉(zhuǎn)矩矢量控制、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償、電AVR自整定、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，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，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，可縱向橫向移動(dòng)，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，因此有兩級(jí)工作進(jìn)給速度：I級(jí)0.29- 45.6m/min，II級(jí)0.58-91.2m/min。改造時(shí)，仍維持原方式。
2、
PLC機(jī)型選擇
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)、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)。共有64個(gè)輸入點(diǎn)。
PLC的控制負(fù)載主要分成三類：一是10臺(tái)交流電機(jī)正反轉(zhuǎn)主接觸器；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)）；三是顯示、報(bào)警負(fù)載（包括顯示燈、聲光報(bào)警器等）；四是工作臺(tái)調(diào)速輸出（到變頻器）。共56個(gè)輸出點(diǎn)。
3、
PLC選型
確定輸入輸出點(diǎn)后，還要進(jìn)行PLC選型，本系統(tǒng)除了與變頻器連接需模擬量外，全部為開(kāi)關(guān)量，再考慮到性能價(jià)格比及輸入輸出點(diǎn)數(shù)，選用奧越信科技OYES-200系列，系統(tǒng)配置靈活，編程功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高。系統(tǒng)所有動(dòng)作都有PLC控制，PLC通過(guò)編程器輸入程序，達(dá)到控制目的。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)，需要通過(guò)Y/△變換實(shí)現(xiàn)變速，因此為了避免Y/△變換中電源短路，除了用互鎖外，還必須設(shè)置切換延時(shí)，定為1S。同樣，在橫梁下降（反轉(zhuǎn)）時(shí)，還需要回升（正轉(zhuǎn)），因此也需要設(shè)置切換延時(shí)，以防電源短路。在快速制動(dòng)過(guò)程中，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，接入電阻R迅速釋放電機(jī)儲(chǔ)能，實(shí)現(xiàn)安全快速的制動(dòng)。
4、 結(jié)束語(yǔ)
實(shí)踐證明，用PLC改造傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)是很好的方法。它可以充分發(fā)揮PLC高可靠性、高抗干擾的特點(diǎn)，壽命長(zhǎng)、維修量少、查找外部線路簡(jiǎn)單提高了效率，為企業(yè)創(chuàng)造較好的經(jīng)濟(jì)效益。
