单臂刨床说明书

HXKJ590单臂刨床电气操作指导

201702修订

传统的龙门刨床可靠性差，维护困难，影响了加工质量及生产效率。龙门刨床是工厂的大型关键设备之一，是制造重型机械不可缺少的工作母机，电气设备较为复杂，生产工艺对刨床电力拖动自动控制系统的要求也越来越高。龙门刨床主要被用来加工大型狭长平面、斜面或槽，对主拖动系统有很高的要求不仅要求有足够大的切削功率和较宽的调速范围，而且要求其在工作循环中能自动调节速度，以满足不同的工作需要

本系统采用德国西门子S7-1200系列CPU控制系统，采用以太网络通讯，支持远程监控动力系统采用美国欧陆高性能直流电机驱动器，保障刨床所需的高扭矩，

系统运动闭环控制介绍

控制系统可分为两种：开环控制系统和闭环控制系统。虽然开环系统能够实现平滑无级调速，但其机械特性比较软，稳速能力差。如果生产机械对稳速性能没有什么要求，开环系统可满足一定范围内平滑调速的要求。但是，许多生产机械除需要无级调速外，常还有对静差率的要求。例如本设计中的龙门刨床，由于毛坯表面粗糙不平，在加工时负载大小有波动，为了保证工件的加工精度，加工过程中速度应该比较基本稳定，不能有较大的变化，因此对拖动的要求是在满足静差率≤5%条件下，调速范围D=20—40。但开环系统如果要满足以静差率的要求，它的调速范围就很小了。显然开环调速系统不满足龙门刨的调速要求。为了扩大调速范围，只有设法减小静态速降Δnnom，但开环系统主回路的总电阻R和电机参数Ce 是实际存在的，在额定电流Inom时静态速降Δn=Inom·R/Ce是无法减小的。因此只能引入被控制量的负反馈，将开环系统改为闭环系统。

闭环系统又分为单闭环调速控制系统、

双闭环系统和多闭环控制系统，对于本设计到底选用哪种闭环系统呢，下面我们就此来进行讨论。龙门刨在生产实际中处于经常起动、制动、正转、反转的运行状态。在工作行程中其工作台作往复运动，为了避免刀具切入工件时的冲击而使工件崩裂，或损坏刀具，要求切入速度低；在切削结束时，为了避免刀具将工件剥落，要求切出速度低；在返回行程中，为了提高生产率采用高速返回；由于返回速度高，工作台的惯性大，为了减小停车时的超程，要求返回行程结束前先减速，然后停车。对于这类生产机械的拖动系统而言，只有稳速阶段才可用于有效生产，为了提高生产率，应该尽量缩短一个工作周期内的起动时间与制动时间，因此电动机必须以最大的起动电流起、制动。如果采用单闭环调速控制系统，那么起、制动电流10可达到额定电流的3—5倍，如果不限制起、制动电流，无疑会缩短电机寿命，且当龙门刨被卡住时，导致电机堵转会烧坏电机，为了防止这类情况的出现，必须加电流截止负反馈以限制最大起动电流、制动电流、堵转电流。但是加上电流截止负反馈环节的单闭环调速系统只能限制电机的最大的电流，并不能达到令人满意的快速起动和制动性能，只是因为电流一直都是变化着的，达到最大值后，由于负反馈的作用加强和电机转子中的电势增加，电流又被降下来，电动机转矩也随之减小，从而延长了起、制动时间。同时单闭环系统态响应、起制动性能和抗扰调节能力上也比不上双闭环系统。

综合上面的讨论我们知道单闭环调

速系统满足不了本设计的要求。对于多闭环调速系统，由于它主要是控制系统的超速，只有在要求调速运行非常平稳的系统中才采用，同时由于结构复杂，技术性强，且投资高，不符合本

设计的要求

额定功率：60KW

额定电压：AC380V

额定电流：160A

环境温度：-5-45度

运行频率：50HZ

直流电机电流：140A

直流电机转速：1000RMP/MIN

直流电机电压：DC400V

系统操作介绍

图为刨床操作控制箱，动作方式切换分为调试工作，调试在工作台运行前进行磨具安装调试的过程，在调试状态：横梁上升横梁下降垂直快移右侧快移工作台步退工作台步进按钮有效可以操作，总停按钮按下时，所以电机按钮操作无效，

横梁上升横梁下降操作时按下对应按钮不动，横梁松开电机开始松开，当松开指示灯亮时，横梁开始上升或下降，当到达指定位置时，松开按钮，此时锁紧电机立即锁定当锁定指示灯亮且电流超过2.4A时，锁定电机停止(松开锁紧电机动作时可以通过触摸屏观察锁紧电机电流)

触摸屏监控画面速度设置画面

监控画面监测电机及接近开关直流电机速度监控；速度设置画面主要设置工作平台直流电机运行速度（参考值：前进速度5-30% 后退速度80-95% 进刀速度1-30%）

现场辅助电机运行报警指示，当电机运行时，对应指示灯为绿色常亮，当电机报警时对应的指示灯为红色闪烁，发生电机报警时，及时检查报警电机是否有机械赌转现象或电机是否有异常，确认无误后，根据图纸找到对应电机热继保护断路器，将黑色按钮按下，重新启动电机，如果再次发生报警，请用专业仪表检测电机或更换热继断路器；

工作平台接近开关指示，调试时将工作平台后退到刨刀起点，调整平台位置感应板直到后退减速后退换向指示灯绿灯亮为止，再将工作平台前进到工件尾端，调整平台位置感应板直到前进减速前进换向指示灯绿灯亮为止，

工作运行指示，圆形指示灯为直流驱动电机状态，运行为绿色报警为红色闪烁，箭头表示工作台运行方向，红色数字为直流电机运行转速（转/分）实际电流为直流电机工作电流，设定转速为CPU控制直流电机的转速；

自动运行时，直流电机转速设定，设定时点击对应设定旋钮（左边为减小，右边为增加）

电机热保护断路器，当电机发生报警时，可以将对应的热保护断路器进行复位，或检修时将对应电机红色按钮按下将切断对应电机的主电源回路；

造成电机缺相，烧坏电机；

上图为锁紧电机电流检测，采用高精度传感器模拟量处理器，

维护检修详查电气原理图及配置清单