一、概述
程控变频钢球加工机床是我公司主导产品,产销量居国内首位,并批量出口美、德、日、韩、意大利等国。产品设计吸收了国内外多项先进技术,本文就电气传动控制部分进行阐述。
九十年代以来,变频技术日臻完善,其调速稳定,节能降耗,方便可靠等优点突出,已完全取代原来的滑差调速和直流调速。而可编程序控制器易于编程,易实现接触器——继电器不能实现的许多功能。两者的结合,已成为我公司产品设计时的首选。RS485通讯只需用两根线,安全可靠且传输距离远被广泛应用在变频器和PLC上,这就使变频器与可编程序控制器通讯极为便利,低廉的成本也提高了产品的竞争力。
二、动作简介
研磨机的主要动作为转动研磨盘由主减速电机经一对三角皮带轮,通过卸荷带轮内的花键幅带动主轴旋转获得,输球料盘由减速电机经过一对链轮传递蜗杆减速箱,减速后由料盘内的直齿轮啮合带动料盘旋转。两者均需要选用不同的转速来加工不同系列的钢球,为此均选用变频调速。为了安全期间,在系统中也加上了机床运转保护功能。如主轴运行监控接近开关,装在机床的主轴大皮带轮上,随时监视研磨盘的运动状态,防止皮带打滑造成研磨盘卡死,当转速低于正常值时,就停车报警;料盘除设有转速检测外,还加有堆球时快速停机,在设定时间内若恢复正常则重新自动运行的保护。
三、系统硬件构成
艾默生的EC10小机型因速度高、通讯组网能力强、编程灵活、仿真模拟运行方便、程序保密性强、抗干扰能力强、性能稳定可靠成为PLC首选。EV1000系列变频器故障率能极低,能实现高转矩、宽调速范围驱动,有优越的防跳闸性能,对恶劣电网、高温、潮湿和粉尘有较大的适应能力,能满足钢球专用加工设备的多样的使用环境,也成为我们设计的首选。由此我们选用了EC10-1614BRA PLC及EV1000-4T0055G和EV1000-2S0007G变频器。
为了用户调速及观看转速方便,电动机转速由电位器调节,其数值由线性数显表显示,不通过通讯控制。
对电机的启动、停止、点动功能我们用通讯控制,将按钮线直接接于PLC的输入点上,使用双绞线通过RS485口来实现PLC对变频器的启停控制,这样极少占用PLC的输出点,也无需用接触器控制,降低了机床的成本。EV1000的RS485口,直接为端子连接,极为方便。但需要注意的是RS485口“+”,“—”极性不能接反,否则将无动作。因变频器本身具备过电流,过电压,欠电压,接地,过热和过载等多项保护功能,一旦异常故障发生,常开点RA,RC闭合,变频器立即停止输出,将断开所有的动作并停车报警,我们将其接入PLC的输入点来控制。变频器故障时可查看变频器屏幕上显示内容,对照变频器使用说明书异常原因及处置方法,采用相对应的措施进行处理即可。