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基于可编程序控制器和变频器的龙门刨床控制系统的研究

陈竞雄  
【摘要】:龙门刨床是常见的大型机械加工设备,老式的龙门刨床的主拖动采用交磁放大机-发电机-电动机(JF-D)调速系统,能量损耗高、噪声大。老式龙门刨床的电控部份采用继电器逻辑控制,线路复杂,故障率高,查找故障困难。 论文首先介绍了B2016A型6m 龙门刨床的工艺对控制系统的要求,对电气控制系统进行了总体设计。龙门刨床的主拖动采用调速范围宽、节能效果显著的变频器,用PLC(可编程序控制器)实现开关量逻辑控制和变频电动机的转速控制。控制系统用触摸屏作人机界面,触摸屏用各种画面来显示龙门刨床的运行状态和故障信息。 论文介绍了控制系统的硬件,根据原有直流调速系统的实际调速范围和负荷,选择了变频异步电动机、变频器和测量转速的编码器的型号。给出了电力拖动系统的主回路电路图、PLC 和变频器的外部接线图。 论文介绍了PLC 控制程序的顺序控制设计法,用它设计了龙门刨床工作台的自动运行程序和横梁升降控制程序。这种方法易学易用,设计复杂的控制程序可以节约大量的设计时间。 论文详细介绍了故障诊断程序的设计方法。工作台自动运行和横梁升降的故障诊断程序是用顺序功能图来设计的,在运动过程中的各步设置监视用的定时器。若提供转换条件的反馈元件出现故障,监控定时器的定时时间到时,将转换到故障报警步,通过触摸屏发出故障报警信号。 论文介绍了变频器接口电路的设计方法和变频器参数的设置方法。 论文介绍了触摸屏的工作原理、触摸屏画面设计的基本思路、画面切换的关系图和各画面的功能,并给出了主要的画面。


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