T68鏜床改造的實(shí)施探索
2018-6-25 來(lái)源：- 作者：陸雯
摘要：T68鏜床是一種精密加工機(jī)床，目前的臥式鏜床大多采用傳統(tǒng)的繼電器、接觸器控制，電路復(fù)雜，生產(chǎn)率低下；本文利用PLC對(duì)臥式鏜床控制線路進(jìn)行改造，利用變頻類(lèi)型的選擇主軸電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，最后結(jié)合觸摸屏技術(shù)生成人機(jī)操作界面，在簡(jiǎn)化線路，提高系統(tǒng)可靠性，簡(jiǎn)化故障診斷與排故的基礎(chǔ)上，使得系統(tǒng)的操作更具有直觀性。
關(guān)鍵詞：觸摸屏技術(shù)；PLC；變頻器；機(jī)電一體化；T68鏜床
一、改造目的
第一，變頻器控制T68鏜床的目的。而變頻器調(diào)速性能好，控制精度和調(diào)速的平滑性很高，能滿足任何工況運(yùn)行對(duì)傳動(dòng)速度范圍和精度的調(diào)節(jié)要求，實(shí)現(xiàn)平滑無(wú)級(jí)變速。第二，PLC 改造 T68 鏜床的目的。目前，機(jī)床對(duì)電氣的控制也有了更高的要求，人們可以利用可編程控制器來(lái)取代傳統(tǒng)鏜床中的繼電器、接觸器控制的電路部分。第三，觸摸屏技術(shù)引入的目的。觸摸屏技術(shù)作為一種新型的人機(jī)界面，強(qiáng)大的功能及優(yōu)異的穩(wěn)定性使它非常適用于工業(yè)環(huán)境，還可以使機(jī)器配線標(biāo)準(zhǔn)化，簡(jiǎn)單化，也相對(duì)提高整套設(shè)備的附加價(jià)值。
二、改造思路
第一，變頻器改造。當(dāng)控制線路中有按扭或位置開(kāi)關(guān)動(dòng)作，將有相應(yīng)的輸入信號(hào)輸給可編程控制器，立即有相應(yīng)的輸出信號(hào)輸給變頻器，再由變頻器輸出相應(yīng)的信號(hào)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)和高低速變速轉(zhuǎn)換。
第二，PLC 改造。通過(guò)對(duì) T68 鏜床電氣所有硬件部分接線方式的了解與認(rèn)識(shí)，從實(shí)際連線出發(fā)掌握鏜床的工作原理以及各機(jī)械部件的動(dòng)作方式。然后按照其接線畫(huà)出相應(yīng)原理圖，并對(duì)其進(jìn)行注釋。對(duì)原理圖作進(jìn)一步的分析，將所有的機(jī)械動(dòng)作原件轉(zhuǎn)換成以 PLC的軟件控制。
第三，觸摸屏改造。構(gòu)建觸摸屏界面，直接操作觸摸屏上的操作按鈕，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的直觀控制。
三、改造實(shí)施過(guò)程
第一，MM420變頻器對(duì)T68鏜床主軸變速進(jìn)行改造。在 MM420 變頻器中輸出接口用到了Q2.0，Q2.2，Q2.2分別所控制的是 M1 的低速運(yùn)轉(zhuǎn)、高速運(yùn)轉(zhuǎn)和正反轉(zhuǎn)控制，并且產(chǎn)用的是外部控制。
2、MM420變頻器參數(shù)恢復(fù)出廠設(shè)置
3、PLC 控制變頻器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)高低速正反轉(zhuǎn)操作參數(shù)設(shè)置目標(biāo)：P0003=2，P0700=2，P0701=16，P0703=12，P1000=3，P1001=20.00（低速運(yùn)行
第二，PLC 對(duì) T68 鏜床控制線路的改造。頻率為 20Hz），P1002=30.00（高速運(yùn)行 頻 率 為 30Hz），P1120=1.50，P1121=1.00。其一，PLC的選擇。人們所運(yùn)用的傳
統(tǒng) T68 鏜床輸入端一共有 12 個(gè)，輸出端有6 個(gè)。選用型號(hào)為 FX2N-24MR 的可編程序控制器。其二，保留及改造部分。當(dāng)采用PLC 實(shí)現(xiàn)對(duì) T68 鏜床的電氣改造時(shí)，照明、變壓器及相關(guān)電路保持不變，原繼電器控制系統(tǒng)中的行程開(kāi)關(guān)改為 PLC 的輸入設(shè)備；接觸器線圈為 PLC 的輸出設(shè)備。保留控制部分所有的按扭和位置開(kāi)關(guān),作為可編程控制器的信號(hào)輸入部分，按照正常使用鏜床操作流程，通過(guò)可編程控制器編程，輸出相應(yīng)的輸出信號(hào)，控制變頻器實(shí)現(xiàn)高低速，正反轉(zhuǎn)。
其三，PLC對(duì)T68鏜床改造后的I/O分配。輸入：SQ1，高低速轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)；SQ2，變速?zèng)_動(dòng)；SQ3，主軸電機(jī)限位開(kāi)關(guān)；SQ4，工作臺(tái)限位開(kāi)關(guān)；SQ5，快速進(jìn)給電機(jī)正轉(zhuǎn)；SQ6，快速進(jìn)給電機(jī)反轉(zhuǎn)；輸出：Q2.0，5（變頻器引腳），變頻低速運(yùn)行；Q2.1，6（變頻器引腳），變頻高速運(yùn)行；Q2.2，7（變頻器引腳），變頻正/反轉(zhuǎn)；Q0.0，KM1，進(jìn)給電機(jī)正
轉(zhuǎn)；Q0.1，進(jìn)給電機(jī)反轉(zhuǎn)；其四，調(diào)試過(guò)程主要包括兩部分的運(yùn)行調(diào)試：（1）主軸電機(jī)的啟動(dòng)與停止控制：包括主電動(dòng)機(jī)的正向點(diǎn)動(dòng)、反向點(diǎn)動(dòng)、正向低速轉(zhuǎn)動(dòng)、反向低速轉(zhuǎn)
動(dòng)、正向高速轉(zhuǎn)動(dòng)和反向高速轉(zhuǎn)動(dòng)六種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方式，還有就是停車(chē)制動(dòng)；（2）主軸及進(jìn)給的變速控制，具體調(diào)試過(guò)程見(jiàn)后面的調(diào)試錄像鏈接。
第三，觸摸屏改造。根據(jù)項(xiàng)目功能要求 ，人 們 已 經(jīng) 選 用 了 FX2N 系 列 PLC 與MT500 觸摸屏控制，通過(guò)觸摸屏實(shí)現(xiàn)整個(gè)過(guò)程的自動(dòng)控制。
第四，運(yùn)行調(diào)試。將組態(tài)程序下載到觸摸屏后，使PLC 與觸摸屏連接，接通電源進(jìn)行調(diào)試。見(jiàn)調(diào)試錄像展示，按下 Ctrl 的同時(shí)，按下鏈接播放調(diào)試運(yùn)行過(guò)程。
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