龍門刨床電氣系統的數字智能化改造方案

  針對老式龍門刨床多數使用年限已經過長，電氣方面存在的很多問題，對其電氣系統進行數字智能化改造，是很有必要的，本公司對改造過的刨床測試了設備運行參數，效果非常好，性能顯著提高，節能明顯。

  一、老刨床存在的問題

    (1)調速系統陳舊。工作臺一般由1部直流電機驅動，采用“交流電動機—直流發電機組—交磁擴大機”調速系統（K—F—D系統），啟動電流大、對電網容量要求高、機械傳動能耗大、效率低（0.5~0.68），由模擬量調節參數，溫漂大。

    (2)電氣控制系統落后。采用繼電器—接觸器系統，中間環節多、電器元件老化嚴重、故障頻繁、維護量大、各項用度高。

    (3)工作臺調速范圍小、精度低。工作臺減速、換向由機械式限位開關實現，低速時速度不穩，換向沖程大，常出現爬行、越位等現象，影響加工件質量。

    (4)占地面積大，噪聲高，維護麻煩。

    (5)加工范圍小，僅適于粗刨加工。

    總之經過幾十年使用，老式龍門刨床可靠性、穩定性已不能達到目前生產加工的要求。沈陽力矩直流電機電氣有限公司對東北地區多臺老式龍門刨床的電氣控制系統進行了數字智能化改造，受到了一致的好評。

   二、龍門刨床數字智能化電氣系統改造

    改造采用590C/380A（SSD）直流調速裝置和基于PLC的電氣控制系統，實現了工作臺的無極調速、自動加減速、換向以及極限限位停車等動作。在直流電機尾端加裝測速電機或編碼器與PLC構成閉環控制，進步了控制及定位精度，工作臺行程限位改用電磁感應接近開關。

  三. 刨床改造后有如下特點：

    (1)高性能的調速系統。590C是全數字化直流電機調速裝置，輸出電流在15-2400A，能耗低，效率高（0.95以上），啟動電流小于1.5Ie，對電網的沖擊小用戶可根據需要設定各參數，具有監控、保護功能，配有I/O、P3串行通訊接口，與上位機通訊方便，可進行故障存儲記憶，自適應參數優化等智能化操縱。

    (2)先進的電氣控制系統。PLC取代繁雜的交直流繼電器控制，實現了各種邏輯動作，完成龍門刨床自動進刀、抬刀、落刀等各種動作，保證工作臺加速、減速、換向的精確運轉，減少了電器元件使用量，進步了系統可靠性，維護方便。

    (3)工作臺調速范圍大、精度高改造后速度可達5~1500r/min，從啟動到全速只需約8s，從全速到減速換向，可在12s內完成，且換向平穩，無沖擊、爬行、越位等現象。可以恒轉矩切削，加工精度、效率大為進步。

    (4)加工范圍廣，可用于刨、刮、磨、銑加工。

  四、改造后效果

    改造后設備運行平穩，各項性能得到明顯改善。 據估算，每天按8小時工作計算，此次改造全年可節電約6萬kW/h，若電費按0.6元／(kW/h)計算，則可節省電費約4萬余元，而且每年減少1萬余元的設備維護費用。

根據經驗，B2010A、B2012A、B2012Q、B2151、B2152、132016A等10余種型號的老式龍門、單臂刨床電氣系統均適合數字智能化改造，且周期短，用戶只需投資幾萬元，經過1年左右的時間所節省的電費即能收回所投設備成本。

五、主要原件說明

590C/380A直流調速器、400A/8.8V電抗器、西門子或三菱PLC、快速熔斷器、隔離變壓器、斷路器、接觸器、中間繼電器、電流繼電器、柜體1200×2000×600、其它低壓電器類