自动控制实训题3深孔钻车床PLC控制和交流变频调速控制系统.docx
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自动控制实训题3深孔钻车床PLC控制和交流变频调速控制系统.docx
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自动控制实训题3深孔钻车床PLC控制和交流变频调速控制系统
电气自动控制模块实训题3――深孔钻床PLC控制变频调速系统
电气自动控制模块实训题6――深孔钻床PLC控制带PG变频调速系统
1.操作条件
(1)、安川电机VarispeedG7交流变频调速实训装置:
(2)、三相交流异步电动机:
YSJ7124
PN=370W,UN=380V,IN=1.12A,nN=1400r/min,fN=50HZ,COSφN=0.72,ηN=0.70
(3)FX2N系列的PLC实训装置(配备装有三菱编程软件SWOPC-FXGP/WIN-C的电脑)
2.操作内容
(1)工艺流程及控制要求:
1)系统工作概况及控制要求:
深孔钻床示意图如下图所示。
在操纵台上设有自动工作和手动点动工作转换开关.。
自动工作时设有启动按钮、停止按钮、急停按钮;手动点动工作时设有钻头正向进给点动按钮,反向退回点动按钮及钻头旋转开关。
钻头进给电动机正转由Y0控制,反转由Y1控制;钻头旋转由Y4控制。
自动工作时,当深孔钻头在原点SQ1(X3)时,按下启动按钮,钻头进给电动机以1000r/min速度正转,钻头正向快进。
当深孔钻头快进到A点SQ2(X4)时,钻头进给电动机减速至700r/min切削速度,(切削速度用速度给定电位器来调节),钻头以切削速度正向工进,切削速度快慢可调节速度给定电位器以适应加工件不同材质需要,同时钻头旋转,做3秒钟的钻削。
当3秒钟的钻削时间到后,钻头进给电动机以1300r/min速度反转,钻头反向快退,直到A点SQ2为止,以便出屑。
随后深孔钻头再次以切削速度正向工进,比上一次增加3秒钟的钻削时间,然后仍快速退回A点SQ2。
如此反复,直到在B点碰到SQ3(X5),则表示钻削结束。
这时,钻头进给电动机以1300r/min速度反转,钻头快速退回到A点,钻头停转,停留10秒。
钻头再旋转,钻头以切削速度正向工进,重复上述加工过程。
当按下停止按钮后,等到当前零件加工结束,钻头进给电动机以1300r/min速度反转,钻头反向快速退回到原点,在经过A点时,钻头停转。
当按下急停按钮时,钻头停转,停留原处。
这时可用手动方式将钻头退至原点。
手动点动工作时可分别通过钻头正向进给点动按钮,反向退回点动按钮及钻头旋转开关来控制钻头正向进给、反向退回、钻头旋转等,以便对设备进行调整和检修。
钻头进给电机正向进给、反向退回的点动速度为__300_r/min。
深孔钻床电气自动控制系统采用PLC控制,钻头进给电机电动机采用交流变频调速系统,钻头进给电机电动机交流变频调速系统亦由PLC控制。
2)PLC控制系统和交流变频调速系统控制要求:
①深孔钻床电气自动控制系统设有自动工作与手动点动工作转换开关,自动工作时设有启动按钮、停止按钮、急停按钮;手动点动工作时设有钻头正向进给点动按钮,反向退回点动按钮及钻头旋转开关。
②深孔钻床电气自动控制系统采用PLC控制,进给电机电动机采用交流变频调速系统,进给电机电动机交流变频调速系统亦由PLC控制。
进给电机交流变频调速系统采用PLC控制交流变频器的数字量输入端口来控制变频调速系统的起停、正反转、多段固定频率设定及正反向点动等。
③进给电机交流变频调速系统的主电路设有自动空气断路器和熔断器。
为满足进给电机工艺控制要求,并配置能耗制动单元和能耗制动电阻。
进给电机交流变频调速系统控制方式采用无PG的V/f控制方式(无PG的矢量控制、带PG的矢量控制)。
3)交流变频调速系统设定值:
①电动机起动从0~1500r/min耗时4秒,制动从1500r~0/min耗时2秒。
②要求交流电动机按S字曲线进行加、减速运行,加速开始、加速完了、减速开始、减速完了的S字特性时间分别为_0.4__秒、_0.3_秒、__0.3__秒、_0.2_秒。
③停车时,当转速降至200r/min开始进行直流制动,直流制动电流为50%电动机额定电流,制动时间为0.5秒
④正向点动速度为__300__r/min,反向点动速度为__300_r/min。
⑤以上各转速均为该电动机的同步转速(忽略转速降)。
(2)根据上述工艺流程与控制要求及给定的PLC实训装置和交流变频调速实训装置,写出PLC控制系统输入、输出I/O地址编号,画出深孔钻床的PLC控制系统和交流变频调速系统接线图,并在实训装置上完成系统接线。
1)写出PLC的输入、输出端口I/O分配表:
输入设备名称
输入点编号
输出设备名称
输出点编号
2)画出配料系统的PLC控制系统和交流变频调速系统接线图
(3)按系统工艺流程与控制要求写出程序,并上机编制程序与调试。
(4)按系统控制要求与设定值写出变频器参数设置清单,并完成变频器参数设置及调试。
(5)完成PLC控制系统和交流变频调速系统调试运行并实现系统控制功能,结果向考评员演示。
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