陈达能 钱烽
关键词：龙门刨床;改造;PLC;直流可调电源驱动器
1、概述
目前铜陵公司配件车间使用的B2016A龙门刨床是1973年大连机车车辆工厂制造，电控系统由直流发电机组和交磁扩大机组成;日常使用中故障频发，维修困难，而且效率低，能耗、噪音都很大;电器线路、继电器、接触器、电位器等元器件老化严重。制约生产的正常运行。随着自动化技术的发展，此控制系统已经十分落后，对其进行改造非常必要。
为此，对龙门刨电气控制线路的主拖动调节系统和交流控制系统进行自动化数控改造;1、采取PLC控制器编程实现自动化控制，提高设备的柔性，降低设备故障率，2、采用590Digtal直流可调电源驱动器控制原有的60千瓦直流主电机，节约耗电成本，实现低噪音工作，实现结构简单化、控制数字化自动控制。
2、电气改造实施方案
2.1、主机及PLC选择
主机直流调速装置，采用590Digtal直流可调电源驱动器。590Digtal具有可供用户随意设定的参数，如加速时间、减速时间，停车时间等，同时具有控制、监控、保护和串行通讯的功能。还配备I/O接口，可以方便的与外部设备结合，从而实现了工作台的无极调速、自动加减速以及自动换向等动作。
用PLC实现龙门刨床的其他动作的自动控制。采用FX3U-64M三菱PLC完成龙门刨自动进给刀、抬刀、横梁升降、横梁夹紧放松、刀架快速移动以及工作台的加速、换向等各种动作的正常运转，方便维护。
电控柜至龙门刨控制线及操作按钮开关全部更新，以确保操作主令信号的可靠。
2.2、改造后系统达到的主要技术性能
调速范围：主拖动电机可在20-2000r/min（包括电机弱磁升速）平稳无级调速。
机械特性硬度好：当电机负荷在100%额定值时，静差度<1.6%。控制系统能适应机床快速启动、减速、换向，正确把握工作台往返时的能量转换，制动平稳、换向时无明显冲击、越位小。
刀架的技术指标：刀架的快移速度0-3米/分（机械可调）;垂直快移速度0-1.5米/分（机械可调）;刀架的横向进给量0.12-500mm（机械可调）;垂直进给量0.05-250mm（机械可调）。
机床功率富余量大，平时实际使用的最大刨削功率只有整机功率的1/3。
3、龙门刨改造后效果
改造后龙门刨现场照片如下：
（1）该数字直流传动装置能耗低，效率高，其效率可达到0.99以上，而直流发电机组只有0.7左右。
（2）调速性能高。这种全数字直流调速装置是一种高精度传动装置，以期自身的优点使整个主拖动控制系统的精度、调速范围、快速性能有了很大的改善，从而提高了加工能力及加工质量。
（3）结构简单，可靠性高。与交磁扩大机组相比，全数字直流调速装置可减少直流发电机、交磁放大机，大大减少了占地面积，并使控制系统结构简单、体积缩小;而且能量一次性转换，使能耗降低，效率大大提高。用PLC取代繁杂的交直流继电器控制系统，使控制元件减少，连线减少，大大提高了系统的可靠性，同时维修也十分方便。
（4）免维护，改造后，系统的全数字直流调速装置和可编程序控制器不需要维护，提高了系统的作业效率，减少运行成本。
5、小结
使用590Digtal直流可调电源驱动器和PLC改造龙门刨电控系统，系统稳定性及节能效果明显，为公司带来较大的经济效益。
参考文献：
[1]廖常初.PLC编程及应用[M].3版.北京：机械工业出版社，2008.
[2]廖常初.PLC基础及应用[M].2版.北京：机械工业出版社，2007.
[3]徐灏（主编）：《机械设计手册》，机械工业出版社，1991年9月北京第1版
[4]三菱FX系列PLC编程手册 三菱公司官网
[5]590Digtal直流可调电源驱动器说明书 上海荟格工业自动化-公司官网
作者简介：
陈达能，1968年5月出生，男，高级工程师，本科学历。
