B2010A龙门刨床改造论文

1、B2010A龙门刨床改造摘要：本文简单地介绍了B2010A龙门刨床改造中的注意要点和详细介绍了西门子SIMOREG DC MASTER 6RA7075 6DV62-0直流调速器各端子的连接。给出了组成传动系统的控制原理图，调速器相关参数的设置方法及设定值，以及控制系统的调试步骤。1、概述 B2010A系列龙门刨床是上世纪五十年代的产品，其调速系统采用电机扩大机发电机电动机这种旋转变流机组供电的A-G-M系统。该系统传动使用的是旋转变流机组，该系统包含两台与调速电动机容量相当的旋转电机，还有一台励磁发电机，以及一台电机扩大机。这种调速系统不但功耗大，噪音大，而且维护困难；由于部分继电器动作频繁，

2、各元器件的工作电流大、发热量大，尤其是电气配件由于年代久远一部分已经找不到配件，调速系统电阻、各种继电器繁多，所以故障多，低速时速度不稳，换向不稳定，常出现爬行越位等故障。由于各正反馈和负反馈电路较多，故障难于判断。电机扩大机经常出现磁饱和而无法工作，近期发现整流子磨损已接近极限，没有办法再继续使用，电机扩大机等一时还找不到备件，而从刨床机械性能和床体钢性来讲还有再继续利用的价值，所以决定对电气部分进行电气改造。随着电力电子技术、计算机技术、控制理论的发展，电力拖动控制技术得到迅速发展，交流变频技术得到了普及，也是目前发展的主流，但是参照以前有其它厂改造后采用的是变频器，变频器在低频时转矩不够

3、，切削量加大，有爬行现象，加工件表面粗糙，还是采用直流调速方案合适，再者刨床的原动机也是直流电机，也可以节约成本。2、电气元件的选型 原电气系统采用的继电器控住线路复杂，连锁点多，故障排除困难，经过商议决定选用plc控制。据统改造后控制系统输入点有（装置启动、停止、急停按钮、连续/点动、前进、后退、工作台点动前进、工作台点动后退、工作台前进减速、工作台后退减速、工作台前进转后退、工作台会退转前进、工作台前进极限、工作台后退极限、横梁上升按钮、横梁下降按钮、上升限位，下降限位、垂直刀架移动按钮、垂直刀架复位限位、垂直刀架进给极限限位、右侧刀架移动按钮、左侧刀架移动按钮、垂直刀架进给自动/手动选择

4、、右侧刀架进给自动/手动选择、左侧刀架进给自动/手动选择、抬刀手动）共计28点；输出点有（启动、急停、点动前进、点动后退、前进、后退、前进减速，后退减速、垂直刀架进给正转、垂直刀架进给反转、右侧刀架进给正转、右侧刀架进给反转、左侧刀架进给正转、左侧刀架进给反转、横梁上升正转、横梁上升反转、横梁加紧、横梁放松横梁加紧指示、横梁放松指示、垂直刀架复位指示、抬刀线圈、润滑泵、）共计22点；根据上述数据PLC定型为西门子S7-200系列CPU224CN 为满足上述点数，加数字量输入扩展模块EM221两块，加数字量输出扩展模块EM222两块，具体程序参照原继电器连锁逻辑编写。3、直流调速装置的接线、参数

5、设置、调试 1、主回路图1 主回路接线图端子1U1、1V1、1W1接3相380V主电源，经整流后供电动机电枢用；端子XF1：3U1、3W1接380V电源，经整流后供电动机励磁用；端子XP：5U1、5W1接380V电源，提供工作电源；端子1C1、1D1接直流电动机电枢；端子3C、3D接直流电动机励磁线圈；端子XS：急停信号输入。具体连接如图1所示2、控制回路主要控制端子功能如下：端子X174： 提供外部分压器用的±10V辅助电压；模拟量输入，适用于作电流或电压输入；1位模拟量输入，适用于作电流或电压输入。端子X171：四路控制信号输入：合闸、分闸，使能信号；两路开关量输出信号。端子X1

6、73：脉冲编码器输入各控制端子的连接参见图2所示图2 控制回路接线3、电路设计端子排X171中的37脚电机冷却风机应答信号，38脚用作调速器使能，39脚用来控制调速器使电机反转。电机转速的快慢，即直流输出电压的大小，由端子排X174中的4 脚上的给定电压的大小来控制；端子排X171中的46、47脚用作过载报警，48、54脚用作待机信号。端子173中的26、27接编码器电源，28接A29接B用于速度闭环控制直流输出端1C1、1D1接至直流电机的电枢端。励磁输出端3C、3D接至直流电机的励磁端。4、参数设置P051 键参数。=0参数不能更改，=40参数可以改变。设置P051 = 40。P052 显

7、示参数的选择。=0只显示不是工厂设定值的参数，=3显示所有参数。设置P052 = 1电动机数据：（电机铭牌数据）P100 电枢额定电流（A），设置P100 = 141。P101 电枢额定电压（V），设置P101 = 440。P102 励磁额定电流（A），设置P102 = 7.56。P103 励磁最小电流（A），设置P103 = 1.52。P104 速度n1（rpm），设置P104 = 1000。P105 电枢电流I1（A），设置P105 = 0.1。P106 速度n2（rpm），设置P106 =1500P107 电枢电流I2（A）。设置P107 = 0.1。P108 最大运行速度n3（rpm）

8、。设置P108 = 1482。P109 和速度有关的电流限幅激活。设置P109 = 0。P114 电动机热时间常数（min）。设置P114 = 10。速度检测数据：P083 速度实际值由“脉冲编码器来的实际速度”通道(K0040)提供设置P083 = 2。P140 脉冲编码器类型选择 P140=脉冲编码器类型2每个旋转方向具有一个脉冲通道的编码器(没有零标志)P141 脉冲编码器的脉冲数 P1411000P143脉冲编码器运行的最高转速P1431482励磁数据：P081 依赖于EMF的励磁减弱。设置P081 = 1。P082 励磁的运行模式。=3励磁电流恒定接入。设置P082 = 2。工艺功能

9、选择：P171 在转矩方向I的电机电流限幅。设置P171 = 100。P172 在转矩方向II的电机电流限幅。设置P172 = -100。P180 在转矩方向I的电机转矩限幅1。设置P180 = 300。P181 在转矩方向II的电机转矩限幅1。设置P181 = -300。P303 斜坡加速时间1。设置P303 = 1.0。P304 斜坡减速时间1。设置P304 = 1.0。P305 斜坡初始圆弧1。设置P305 = 0.2。P306 斜坡最终圆弧1。设置P306 = 0.2。调速器额定数据：P076.001 额定电枢直流电流（百分数）。设置P076.001 = 100。P076.002 额定

10、励磁直流电流（百分数）。设置P076.002 = 100。P078.001 电枢回路供电电压（V）。设置P078.001 = 380。P078.002 励磁回路供电电压（V）。设置P078.002 = 380连接数据：P433 标准给定的源。设置P433=K11。P484 标准给定的源。设置P484=K209。P438 标准给定的源。设置P438=K208。P443 标准给定的源。设置P443=K207。P644 主给定的源。设置P644=K206。P634 斜坡函数输出限幅的源。设置P634=K190。P625 速度调节器给定的源。设置P625=K170。P607 主驱动转矩给定的源。设置P

11、607=K148。P601 电枢电流调节器给定的源。设置P601.001=K141, P601.003=K134, P601.005=K125。P600 触发单元输入的源。设置P600=K102。P671 控制字的源。=0正旋转方向禁止，=1正旋转方向使能。设置P671=B17。P771 开关量输出端子的源。设置P771=B106。P772 开关量输出端子的源。设置P772=B144。完成后，再重复上面的操作，将参数P51设置为25、27、分别进行对于预控制和电流调节器的优化、励磁减弱的优化运行5、控制原理工作台的前进或后退由继电器K10或K11控制，K10吸合工作台前进、K11吸合工作台后退

12、。点动或连动由继电器K20控制，K20释放时点动、吸合时连动。减速由继电器K15控制，K15吸合时减速。通过调节六个电位器RP1RP6可获得六种不同的速度，详见图3，图中的2、3、4接X174的2、3、4端子。图3 控制接线工作台运行速度的转换由感应开关SQ6、SQ7、SQ9、SQ9控制。当K10吸合时，工作台处在前进过程中，当挡铁扫过前进减速感应开关SQ6时，K15吸合，工作台进入减速状态；当挡铁扫过前进换后退感应开关SQ8时，工作台随即进行换向，K10释放、K11吸合，K15释放，进入后退工作状态。工作台在后退过程中当挡铁扫过后退减速感应开关SQ7时，K15吸合，工作台进入减速状态；当挡铁

13、扫过后退换前进感应开关SQ9时，工作台随即进行换向，K11释放、K10吸合，K15释放，进入前进工作状态。K20吸合时，工作台依此循环工作，各继电器的连锁在plc程序中编写，连锁可靠6、调试使工作台传动齿条与传动齿轮啮合，调试点动运行。调节电位器RP5、RP6获得合适的点动速度。正确后进入连动调试，同样调节电位器RP1、RP2和RP3、RP4设定合适的连动速度和减速速度。工作台起动后，人为地用改锥或其他金属物靠近感应器，测试其减速和换向功能。正确后停机，将感应开关盒装回原处。装好后进行连动调试，在不同的前进或后退速度下，分别调整减速速度设定电位器、调速器参数P303P306的值、以及感应铁块的位置，以获得良好的减速和换向性能。7、结束语改造后的刨床调速性能高。这种全数字直流调速装置是一种高精度传动装置，以其自身的优点使