B2012A龙门刨床电气线路分析(全 )

B2012A龙门刨床的调试、维修与故障分析Ａ系列龙门刨床电气控制既包括交直流电动机、电器的继电接触控制，又包括连续反馈控制及扰动补偿前馈控制，属于复合控制系统，我校自97年购买了龙门刨床的模拟系统，本人参加了此设备的调试和日常维修工作。

一、系统的控制原理１、主拖动交流机组控制过程⑴合上QF和QF三相交流电源通入→(1L1、1L2)+⑵→FU2→(701.702)+→HL2(700. 720)+灯亮⑵主机启动（Y－△）按SB2A→701→SB1A→703→705→FRB→FRA→KCA+(711.702)→KCA(703.705)自锁→KTA+(705.704) KTA(705.717)KTA (705.723)→MA+(△运转)→K△(704.702)↑→KTA－(705.704) →KTA(705.723)↑复位→K△(101.103)↓(为刨台工作作准备)→KTA(705.717)↓⑶在工作台自动时KJI+(139.102)→KJI(713.715)↓→当任一台电机过载使热元件动作时，由于KI(701.715)有一通路KCA不会立即断电释放，只有工作台后退换向时，保证工作台始终停在后退末了位置上。

⑷K△(101,103)防止直流电机弱磁“飞车，否则刨台开不动。

⑸只有MA正常运转后，才以MB，防止弱磁下驱动M。

⑹当MA、MB投入正常运转后，GE输出220V(1,2)端径FU1→HL1灯亮，供给给定电源和抬刀电源。

⑺旋动SA5、控变TC+，次级输出36V，可供机床照明用⑻当按下SB1A(701.703)↑→KCA－(711.702)→KCA(703.705)↑→K△－(721.706)所有触点复位→KCB－(705.706)主机停止２、刀架控制电路当合上QF后→IC1＋→101.102，感应出127V电源供刀架，横梁及工作台控制电路用，在工作台处于非自动循环下，KJI(101.345)↓刀架方可快进，在工作台处于自动循环下，KJI(101.345)↓刀架方可快进，在工作台处于自动循环下，KJI(101.345)↑切断快进（防止“工进”时“快进”）⑴垂直刀架①快进先将SC(301.303)↓→按SB3A(345.301)↓→KAC(303.309)↓→SC(101.305)↑KQC＋(309.102)→MC＋驱动垂直刀架松开SB3A(345.301)↑→KQC－(309.102)→垂直刀架停止运动②工进将SC(101.305)↓当刨台自动后退换向时，SHH(129.153)↓→KIQ＋(153.102) (301.303)↑→KIQ(303.305)↓→KQC＋(309.102)→Me＋进刀，当SHH(129.153)↑复位时→KIQ－(153.102)→KIQ(303.305)↑→KQC－，当刨台动进换向时，SQH （129.155)↓→KIH＋(155.102)→K2H(503.307)↓→KHC+(311.102)→MC＋进刀２、右侧刀架：先置S4HX(610.612)↓→S5HX(608.610)↑→SB6A(608.102)↑以防刀架与横梁相撞。

分类号：单位代码：10452毕业论文（设计）B2012A型龙门刨床PLC控制系统的设计姓名×××学号年级 2009专业电气工程及其自动化系（院）汽车学院指导教师2013年4月29日摘要龙门刨床是一种大型的机械加工设备，用来加工大型工件或在工作台上夹持几个工件同时进行刨削加工，是机械工业中的主要工作机床之一，在工业生产中占有重要的地位。

龙门刨床的主拖动采用以电机放大机作为励磁调节器的直流发电机—电动机系统，由于工作台长期工作于运行—制动—反向的往复运动状态，控制要求高，加之直流电机的维护不便，使系统很难满足控制要求。

龙门刨床的电气控制多采用继电器控制线路，使用了大量的中间继电器和时间继电器，致使控制柜体积庞大，线路复杂，继电器故障发生率高，可靠性差，维修工作量大。

采用三菱公司的FX2N-80MR型可编程控制器和华为TD2000变频器对该龙门刨床实施改造。

系统中由三菱PLC完成数据的采集和对变频器、电动机等设备的控制任务。

使用FX2N可编程控制器的编程软件GX Developer 8.0进行编程编制，模块化的程序设计方法，大量采用代码重用，减少了软件的开发和维护工作量。

关键词：龙门刨床电气控制PLC 变频器ABSTRACTThe double housing planer is a kind of large-scale mechanical processing equipment, used for processing the large-scale work piece or grasps several work pieces at the same time on the basis of working bench creating and paring processing, it is one of the groundwork lathes in the mechanical industry.Mainly pulling adopts and regards enlarger of the electrical machinery as the direct current generator of the excitation regulator-motor system of this double housing planer,because the working bench works in apply-brake-reverse reciprocating the motion state, high control requirement,and the maintenance inconvenience of direct current machine, it is very difficult to use the system to meet the control requests.The device uses electrical control relay to control circuit, using a large number of intermediate relay and time relay resulted in large, complex circuits, relays the high incidence of failure, poor reliability, and maintenance workload.Adopt Mitsubishi FX2N-80MR programmable controller and Emerson TD2000 inverter to implement the tranformation to the double housing planer. Mitsubishi PLCfinishes the collection of the data and task of control on apparatus such as frequency converter, electrical machinery in the system. The software GX Developer8.0 of programming based on FX2N PLC adopts the module procedure design method, uses a large number code reuse, reduces software development and maintenance.Key words: Double-housing Planer Electrical Control PLC VVVF目录第一章绪论 (1)1.1 A系列龙门刨床概述 (1)1.2 A系列龙门刨床控制要求 (2)1.3 课题研究的主要内容 (3)1.4 控制系统设计的初步方案 (3)第二章可编程序控制器工作原理 (4)2.1 可编程序控制器简介 (4)2.2 可编程序控制器的结构 (4)2.3 可编程序控制器的工作原理 (5)第三章变频调速原理 (7)3.1 变频调速基本原理 (7)3.2 变频器的基本结构 (8)第四章龙门刨床控制系统设计 (9)4.1 生产工艺对电气控制系统的要求 (9)4.2 控制系统整体结构 (10)4.3 系统硬件实现 (10)4.4 PLC 设置 (14)4.5 变频器设置 (18)4.6 编程软件实现 (19)结论 (19)参考文献 (21)谢辞 (22)第一章绪论1.1 A系列龙门刨床概述1.1.1 A系列龙门刨床的基本结构龙门刨床是机械工业的主要工作母机之一，主要用来加工大型工件或在工作台上夹持几个工件同时进行刨削加工，是机械制造工业中的主要工作机床之一，在工业生产中占有重要的地位。

B2012A刨床电气控制系统的检修一、实训目的1．熟悉龙门刨床电气控制系统的电器布局2．熟悉龙门刨床的操作方法3．熟悉龙门刨床电气控制系统的控制原理4．掌握龙门刨床电气控制系统的常见故障的排除方法二、实训项目B2012A刨床电气控制系统的检修三、实训要求独立完成实训内容四、实训设备1．B2012A刨床2．B2012A刨床电气控制系统3．示波器4．万用表5．电工常用工具五、实训内容一）B2012A刨床的介绍龙门刨床电气控制系统既包括交直流电动机、电器的继电接触控制，又包括连续反控控制及扰动补偿前馈控制，属于复合控制系统。

1．龙门刨床对电气控制线路的要求：1）调速范围 D=10-30；低速档 6—60n／rain；高速档 9-90n／rain。

2）自动循环，并有A、慢速切入和退出，以保护：工作和刀具B、低速时不要求减速(10m／分以下)C、有磨削要求(每分1m)3）过渡过程要快速，经常处于起动、加速、减速、制动换向过程中，又要求工作台运行稳定。

4）静态特性要求好，一般s<=5～10％，又具有挖土机特性。

5）满足刀架进给运动要求，其移动、进刀、退刀、松刀、抬刀要与工作台有机配合。

6）辅助运动要可靠(抬刀、放刀、横梁升降与夹紧)。

7）必要的过载与联锁保护。

工作台速度图和静态特性要求如下图：图1-1 工作台速度图图1-2 静态特性要求二）电机与电气线路的组成龙门刨床电气控制系统共有13个电机，其彼此关系，代号及其容量见图1-3所示。

图1-3 龙门刨床电气控制系统13个电机名称、代号及其容量整个电气控制系统有5个部分组成，即①主拖动控制系统②主拖动交流机组启动控制电路③刀架控制电路④横梁控制电路⑤工作台控制电路，其中①是直流调速自动控制系统，是AG—G—M系统，比较难以理解但很重要，其它②③④是继电接触控制系统，比较好理解，可以自己看懂。

⑤部分内容，也是继电接触控制系统，不过它控制的是AG—G—M系统的电压与电阻，致使改变给定和反馈，实行自动控制。

课题名称：B2012A 龙门刨床电气线路【实习目的】A 型龙门刨床电气控制系统既包括交、直流电动机、电器的继电器接触器控制，又包括连续反馈控制及扰动补偿前馈控制，属于复合控制系统。

它概括电气控制技术的主要内容，具有一定的典型性、综合性与复杂性。

通过实习使学生获得全面系统的基本训练，提高综合分析能力和测试维修技能。

【实习原理】龙门刨床用来加工各种平面、斜面、槽、更适合于加工大型而狭小成批的机械零件，如：机床床身、导轧、箱体、立柱等。

其生产工艺主要是刨削，控制目标是控制工作台自动往复循环运动和调速。

控制要求如下： 1、调速范围宽B2012A 系统采用电压调速，并加一级机械变速（齿轮变速） 30~10n n D minmax==低速档：6-60m/min ；高速档：9-90m/min ；在低速档和高速档，均能实现无级变速。

2、静差度在加工过程中，由于工件表面不平及材料不均匀度的影响，会导致切削力的变动，为保证工作台速度不致因切削力的变动而变化太大，以便保证加工精度。

B2012A 静差度为10% %100n n n s 0e0⨯-=3、工作台的往复运动能适应切削工艺要求，应实现自动往返循环 (1) 在切削速度较高时，为减小刀具切入工件时的冲击，应使刀慢速切入，然后增加到规定速度。

(2) 若切削速度冲击刀具所能承受，可以取消慢速切入。

(3) 在工作台前进或返回行程的末尾，工作台能自动减速，以使刀具慢速离开工件，防止工件边缘剥裂。

(4) 工作台速度低于10m/min，减速环节不起作用。

(5) 工作台自动循环速度图(6) 工作台没有慢速切入循环速度图(7) 工作台速度低于10m/min速度图磨削速度 1m/min5、调速方案满足负载性质的要求25m/min以下为恒转矩；25m/min以上为恒功率；B2012A采用机电联合调速。

6、工作台正反向过渡过程要快，工作台运行要稳定7、满足刀架运动的要求如：刀架的移动，进刀、退刀、抬刀等都与工作台的运动有机的配合8、设置必要的联锁9、系统的机械特性应具有下垂特性，当负荷过大时，使电机转速迅速下降，保护电机及机械。

PLC改造B2012A型龙门刨床控制系统1.改造意义本题的改造目标为利用可编程控制器及变频器实现对龙门刨床的自动控制和平滑调速,消除换向冲击,提高工作效率,减少噪声,取缔原控制系统,从而达到既经济又快捷地运行龙门刨床的目的.而使龙门刨床复杂的电气控制系统变的简单,清晰明了,使龙门刨床处于最佳的工作状态.龙门刨床如控制和使用得当,不仅能提高效率,节约成本,还可大大延长使用寿命.龙门刨床主要分为机械和电气控制两大组成部分,机械部分相对比较稳定,而使龙门刨床运行在最优状态主要取决于电气控制系统控制方式.在传统龙门刨床中,其机械部分刚性好,精度较高,一般其基本性能可达到现代同类机械的水平,但控制和驱动部分则显得不同程度的老化,对老式龙门刨床的改造有很大的实际意义.2.工艺要求本课题的工艺要求为:(1)取消电机扩大机、发电机,以减少噪声,克服诸多控制缺陷.(2)工作台能实现自动循环工作和点动,可实时精确调节工作台速度,平稳换向,并有自动和点动工作时的极限保护.(3)垂直刀架可方便地在水平和垂直两个方向快速移动和进刀,并能进行快速移动和自动进给的切换.(4)左右侧刀架可在上、下方向快速移动和进刀,能进行快移/自动切换.并有左右侧刀架限位开关,防止其向上移动时与横梁碰撞.(5)横梁可方便地上下移动和夹紧放松,加紧程度可调;横梁下降时有回升延时,延时时间可调.(6)润滑泵有连续/自动切换开关,系统一得电,油泵即上油,至一定压力时,油压继电器触点闭合,为工作台工作做准备.(7)有保护环节控制,保证工作台停在后退末了,以免切削过程中发生故障而突然停车造成刀具损坏和影响加工工件表面的光洁度.(8)各回路均有自动空气断路器作短路保护和过载保护.3.工作原理B2012A型龙门刨床接触器--继电器控制电路原理:(1)主拖动机组的启动和停止按主拖动机组的启动按钮SB2后,接触器KM1和KMY吸上.时间继电器KT2线圈得电,经延时它的触点动作.接触器KM1的常开触点(703-705)闭合,实现自保.同时KMY 的常闭触点(702-706)断开KM2与KM△线圈通路,接触器KMY在主拖动机组定子侧的三个常开触点闭合,使主拖动机组接成Y并启动.随着主拖动机组的启动,发电机G和励磁机GE也被拖动运转.当GE输出电压达到正常数值时,直流时间继电器KT1吸上,它的断电延时闭合的常闭触点(705-717)打开,断电延时打开的常开触点(723-725)闭合.由于时间继电器KT2延时时间尚未结束,它的触点(705-717)尚未断开,所以尽管KT1的触点(705-717)已打开,接触器KMY扔维持吸上状态,主拖动机组扔按星形连接运行.当时间继电器KT2的延时结束时,它的通电延时断开的常闭触点(705-717)断开,接触器KMY断电释放,同时KT2的通电延时闭合的常开触点(705-723)和已经闭合的KT1的触点(723-725)共同使接触器KM2通电吸上.KM2有两个常开触点闭合,一个实现自保(705-725),另一个(717-721)为接触器KM△通电做好准备.KM2的两个常闭触点断开,一个(717-719)使KMY彻底失电,另一个KM2的常闭触点(31-51)使KT1线圈失电,在这里KT1是负责Y与△切换的间隔时间,经过整定延时后,KT1的触点(705-717)闭合,触点(723-725)打开.这时KM△线圈得电吸合,KM△在主拖动机组定子侧的三个常开触点闭合,使主拖动机组被连接成三角形运转,同时KM△的常闭触点(702-704)断开KT2与KMY的线圈通路,到此主拖动机组启动完毕.当按下主拖动机组的停止按钮SB1时,接触器KM1、KM△和KM2均断电释放,主拖动机组的电源被切断机床停止工作.(2)工作台的“步进”、“步退”当主拖动机组启动完毕后，接触器KM△的常开触点（101－103）闭合，按工作台“步进”按钮SB8,继电器KA3通电吸合，KA3的常开触点（1－3）闭合，断电延时继电器KT3吸合，KT3的延时闭合的常闭触点（41－270）与（280－281）断开，断开了电机放大机的欠补偿回路和发电机的自消磁回路，同时KT3的延时断开的常开触点（1－201）与（2－204）闭合，使电机放大机控制绕组WC3中加入给定电压。

龙门刨床PLC与变频技术化改造作者：摘要：龙门刨床是机械工业的主要工作母机之一，在工业生产中占有重要的位置，是常见的大型机械加工设备,老式的龙门刨床的拖动系统是交磁放大机的调压调磁闭环系统。

控制元件多且烦杂，元器件型势老化，使用中控制水平及控制精度都较落后，且控制系统经常出现问题，给维修带来相当大的困难，维修成本不断增大。

但是由于数控机床的代价太高，对中小型企业来说成本太大，所以更新一台机床不是很容易的，因此，就对于龙门刨床的传动特点，加工性能，和要求进行分析，在此设计一套低成本低又能有效解决以上不足之处的方案。

龙门刨床的主拖动采用调速范围宽、节能效果显著的变频器,用PLC(可编程序控制器)实现开关量逻辑控制和变频电动机的转速控制。

这种方法易学易用,设计复杂的控制程序可以节约大量的设计时间。

文章采用了PLC程序设计控制的方法,用它设计了龙门刨床工作台的自动运行程序和横梁升降控制程序,还介绍了控制系统的硬件,根据原有直流调速系统的实际调速范围和负荷,选择了变频电动机、变频器的型号，给出了电力拖动系统的主回路电路图、PLC 和变频器的外部接线图。

因而，本设计通过对龙门刨床的运动特点进行分析，将以B2012A为例，根据龙门刨床的控制线路，用可编程控制器和变频器对其进行改造。

关键词：龙门刨床 PLC（可编程控制器）变频调速Abstract :longmen planer i s the mechanical industry, one of the main machine tool s in i ndustrial producti on, occupies an important positi on i s common large mechanical processing equi pment, ol d-fashi oned longmen planer drag system is FangDaJi into the pressure regulating adj ustable magnetic magnetic l oop system. Control elements and tumul tuous, components, use of potential agi ng control accuracy and control level are relati vel y backward, and control system often appear problem, to maintenance bri ngs considerable difficulty, maintenance costs conti nue to i ncrease. But because the pri ce i s too hi gh, nc machi ne for small andmedium-sized enterpri se that cost i s too big, so update a machi ne is not easy, therefore, i t i s for the drivi ng characteri sti cs of longmen planer, processi ng properties, and requirements anal ysi s, i n thi s desi gn a l ow-costlow and coul d effectively sol ve the above shortcomings scheme. Longmen planer Lord drag adopts wide speed range and frequency converter, remarkable energy saving with PLC (programmable controller) to implement the switch quantity l ogi c control and frequency conversi on motor speed control. Thi s method is easy to use, easy control program desi gn complex can save a lot of desi gn time. Thi s paper adopts the PLC program desi gn control methods, and use i t desi gned the longmen planer of workbench run the program automatically controlprocedures, lifting and beams of the control system are i ntroduced, accordi ng to the origi nal hardware dc speed control system with load the actual speed range, chose frequency conversi on motor, frequency converter type electric drive system, and gives the main l oop of the circui t di agram, PLC and inverter external hookup. Thus, thi s design through the movement of l ongmen planer, analyzes the characteri stic with B2012A as an example, according to the control circuit, longmen planer with PLC and inverter to retrofit.Keywords: longmen planer PLC (programmable controller) frequency control一、绪论（一）龙门刨床简介：铣床是美国人惠特尼于1818年创制的卧式铣床；为了铣削麻花钻头的螺旋槽，美国人布朗于1862年创制了第一台万能铣床，这是升降台铣床的雏形；1884年前后又出现了龙门铣床；二十世纪20年代出现了半自动铣床，工作台利用挡块可完成“进给-决速”或“决速-进给”的自动转换。

课题十B2012A型龙门刨床的主要电气控制线路一、主要结构及运动形式1、结构：B2012A型龙门刨床有工作台、立柱、横梁、左右侧刀架及垂直刀架、床身等部分组成。

2、运动形式：B2012A型龙门刨床可分为主运动、进给运动、辅助运动三种。

（1）、主运动是指工作台连续往返运动。

（2）、进给运动是指刀架的进给。

（3）、辅助运动是指为调整刀具而设置的，如横梁的夹紧和放松，上下移动和抬刀。

二、电力拖动的特点及控制要求特点和要求：1、B2012A型龙门刨床是频繁往返运动的生产机械，前进行程就是切削过程，后退行程是不作切削的，但后退速度要求高于切削速度，为了满足不同的金属材料和不同的加工工艺，要求工作台有较宽的调试范围和较硬的机械特性，在前进和后退的变换过程中要求有一定的平滑减速，而且动作反应要快，由于工作长度不同，要求工作台的行程可以根据需要调整。

2、机床采用电动机和一挡机械齿轮变速，保证工作台速度有较宽的范围内无级变速。

底速挡4.5~4米/分，高速挡9~90米/分，工作台速度还可以降低到1米/分，供磨削加工之用。

3、工作台前进和后退速度能单独作无级调速，无须停车。

4、工作台往返一次后刀架自动进给，后退行程中刀架自动抬起，工作台在行程末尾时自动减速，反向运动的自动变换。

5、高速切削时，在前进行程的起始可使刀具慢速切入工件，而后增加到规定速度。

6、在前进和后退行程的末尾，工作台自动减速，以保证刀具慢速离开工作，以防止工件边缘崩裂，同时提高反向时的准确度。

7、有限位保护功能（限位开关和液压安全器作限位保护）和电气联锁保护。

8、有横梁升降功能和夹紧放松功能。

9、有停车制动功能。

三、电气线路原理分析（一）主电路电动机功能1、工作台直流调速及电磁铁抬刀电路（如图所示直流机组线路）AG为电机放大机，G1为直流发电机，M1为直流电动机，G2为励磁机，KⅢ、K Ⅱ、KⅠ为电机放大机的控制绕组。

2、交流电动机M2和直流发电机G1及励磁机G2同轴安装并拖动旋转；3、交流电动机M3和电机放大机K同轴安装并拖动旋转；4、交流电动机M4装在直流电动机M1上面用作通风；5、交流电动机M5装在床身右侧作润滑电动机；6、交流电动机M6横梁右侧作垂直刀架水平进刀和垂直进刀用；7、交流电动机M7和M8分别装在左右侧立柱上作左右侧刀架上下运动；8、交流电动机M9装在立柱顶上作横梁升降用；9、交流电动机M10装在横梁中间作横梁夹紧用；（二）电机组启动控制线路分析1、按下SB1启动按钮，KM1线圈吸合并自锁，KT1时间继电器线圈得电（703线、704线）吸合延时，电源经（703线、717线、719线）KM2 Y形线圈吸合，主电路作Y形连接、同时KM1线圈吸合，KM1主触头闭合，电动机作Y形降压启动，并拖动直流发电机G1和励磁机G2运行，随着电动机M2的速度升高，励磁机G2的电压升高，当达到额定转速值时，跨接在励磁机G2电枢两端的直流时间继电器动作，常闭触头KT3瞬时断开，接触器KM2Y形线圈失电，电动机M2断电惯性运转，这时KT3常开触头闭合，（723线至725线）为KM4线圈获电准备经过3-4秒延时，时间继电器常闭触头KT1延时断开，常开触头KT1闭合KM4线圈获电动作并自锁，主触头闭合为M3和M4运转作准备。

B2012A刨床电气控制系统的检修数控英才网（）B2012A刨床电气控制系统的检修一、实训目的1．熟悉龙门刨床电气控制系统的电器布局2．熟悉龙门刨床的操作方法3．熟悉龙门刨床电气控制系统的控制原理4．掌握龙门刨床电气控制系统的常见故障的排除方法二、实训项目B2012A刨床电气控制系统的检修三、实训要求独立完成实训内容四、实训设备1．B2012A刨床2．B2012A刨床电气控制系统3．示波器4．万用表5．电工常用工具五、实训内容一）B2012A刨床的介绍龙门刨床电气控制系统既包括交直流电动机、电器的继电接触控制，又包括连续反控控制及扰动补偿前馈控制，属于复合控制系统。

1．龙门刨床对电气控制线路的要求：1）调速范围 D=10-30；低速档 6—60n／rain；高速档 9-90n／rain。

2）自动循环，并有A、慢速切入和退出，以保护：工作和刀具B、低速时不要求减速(10m／分以下)C、有磨削要求(每分1m)3）过渡过程要快速，经常处于起动、加速、减速、制动换向过程中，又要求工作台运行稳定。

4）静态特性要求好，一般s<=5～10％，又具有挖土机特性。

5）满足刀架进给运动要求，其移动、进刀、退刀、松刀、抬刀要与工作台有机配合。

6）辅助运动要可靠(抬刀、放刀、横梁升降与夹紧)。

7）必要的过载与联锁保护。

工作台速度图和静态特性要求如下图：图1-1 工作台速度图图1-2 静态特性要求二）电机与电气线路的组成龙门刨床电气控制系统共有13个电机，其彼此关系，代号及其容量见图1-3所示。

图1-3 龙门刨床电气控制系统13个电机名称、代号及其容量整个电气控制系统有5个部分组成，即①主拖动控制系统②主拖动交流机组启动控制电路③刀架控制电路④横梁控制电路⑤工作台控制电路，其中①是直流调速自动控制系统，是AG—G—M系统，比较难以理解但很重要，其它②③④是继电接触控制系统，比较好理解，可以自己看懂。

⑤部分内容，也是继电接触控制系统，不过它控制的是AG—G—M系统的电压与电阻，致使改变给定和反馈，实行自动控制。

B2012A型龙门刨床工作原理(部分)一、外观B2012A型龙门刨床的外观如右图所示。

B2012A型龙门刨床的电气控制系统由三相380V50Hz 的交流电源供电。

工作台由直流电机M拖动；油泵、冷却风机、电机放大机的原动机、直流发电机的原动机，分别由单独的三相交流异步电动机M RB、M FB、M B、M A拖动。

其中交流异步电动机M A由Y―Δ起动；垂直刀架和左右刀架分别由三相交流异步电动机M C、M Z、M Y拖动；横梁升降与夹紧则由三相交流异步电动机M H和M J拖动。

【说明】：在下面分析时，1、圆括号内的数字“(××-××/×)”表示图区索引，方括号内的数字“[×××]”表示线号；2、向上的箭头“↑”表示线圈通电吸合或触点闭合，向下的箭头“↓”则表示线圈断电复位或触点断开，向右的箭头“→”表示接下来的动作。

二、机组起动(6-24/1～7)启动前，机组和控制系统应处于就绪状态，即合上自动空气断路器QF、QF1、QF2，所有接触器或中间继电器均在释释放状态。

交流电源指示灯HL2(6-24/1)发亮，所有电机的靠背轮都可用手转动，此时就可以开机。

按下悬挂操纵箱上的“起动”按钮SB2(6-24/1)→①接触器(6-24/1)K CA↑，自锁(6-24/3)。

②时间继电器(6-24/3)K T△↑。

③接触器(6-24/4)K Y↑→(6-23/2)M A接成Y连接降压起动。

随着电机M A的旋转，励磁机G2就有直流220V输出，使直流时间继电器(6-23/13)KT A ↑，其常开延时释放触点(6-24/6)KT A[723]-[725]↑。

当时间继电器(6-24/3)K T△延时时间到，其常开延时触点K T△[705]-[723]↑，接触器(6-24/6)K CB↑。

K CB动作后：→①常闭触点(6-24/4)K CB [717]-[719]↓，K Y接触器释放↓，断电。

国家职业资格全国统一鉴定维修电工技师论文（国家职业资格二级）论文题目：B2012A龙门刨床电气控制系统改造姓名：身份证号：准考证号：所在省市：广东省肇庆市所在单位：肇庆市技师学院摘要：B2012A型龙门刨床主要用来加工大型工件的各种平面、斜面、凹槽等，特别适应于加工大型的、狭长的机械零件，是常见的大型机械加工设备。

传统龙门刨床的电气控制系统控制逻辑采用硬件接线，利用继电器机械触点的串联或并联等组成控制逻辑，为提高龙门刨床的加工精度和生产效率，有必要采用PLC、变频器对传统的龙门刨床控制系统进行改造。

关键词：B2012A型龙门刨床 PLC 变频器电气控制系统改造引言传统龙门刨床的电气控制系统控制逻辑采用硬件接线，利用继电器机械触点的串联或并联等组成控制逻辑，其连线多而复杂，体积大，功耗大，其改造或增加功能较为困难，而且继电器控制系统依靠机械触点的动作实现控制，工作频率低，机械触点还会出现抖动问题，且由于使用大量的机械触点，存在机械磨损、电弧烧伤等问题，寿命短，系统的大量连线使得机床的可靠性和可维护性较差。

龙门刨床采用A-G-M调速系统，它具有占地面积大、噪声污染严重、尤其交流电动机拖动发电机浪费电能很严重。

从工作情况来看，直流电动机的功率并没有得到充分利用，并且维护保养较困难。

目前许多在使用该系统工作的厂家都在想办法解决以上问题。

本设计提出采用PLC、变频器对机加工车间的龙门刨床进行电气改造。

一. B2012A龙门刨床基本情况：1. 刨床的作用及分类刨床系指用刨刀加工工件表面的机床。

刀具与工件做相对直线运动进行加工，主要用于各种平面与沟槽加工，也可用于直线成形面的加工。

即用刨刀对工件的平面、沟槽或成形表面进行刨削的直线运动机床。

按其结构可分为以下类型：悬臂刨床、龙门刨床、牛头刨床、插床(立刨床)。

2．龙门刨床的结构及运动形式1）龙门刨床主要加工大型工件或同时加工多个工件。

从机床运动上看，龙门刨床的主运动是工作台的直线往复运动，而进给运动则是刨刀的横向或垂直间歇运动。

B2012型龙门刨床一、教学组织1、检查学生出勤情况2、交待安全注意事项3、宣布课题内容二、授课内容龙门刨床主要用于加工大型或重型零件上的各种平面、沟槽、斜面和各种导轨面，也可在工作台上一次装夹数个中、小型零件进行多件加工，是制造重型设备的工作母机。

（一）龙门刨床的构造与运动形式1、龙门刨床的外形及主要组成部分2、运动形式主运动：是固定在工作台上的工件所作的直线往复运动。

进给运动：是每一双行程间，刀是垂直于主运动的位移。

辅助运动：横梁的夹紧、放松及升降运动，刀架的抬刀等。

（二）电路工作原理1、主电路由10台交流电动机，4台直流电机组成：M直流电动机与直流发动机G1组成G1-M调速系统M1主拖动电动机、G1直流发电机、G2励磁机等组成发电机组M2扩大机拖动电动机A扩大机M3通风电动机，装在直流电动机M上面作通风用M4润滑泵电动机，提供工作台润滑油M5垂直刀架电动机，作垂直刀架水平进刀和垂直进刀用M6、M7左、右侧刀架电动机，作左右侧刀架上下运动M8横梁升降电动机M9横梁夹紧电动机2、交流控制电路（1）电动机组的起动控制线路由于M1为60KW容量较大，起动电流大，所以采用星——三角降压起动。

图中Y-△起动控制，Y形接法起动时间由继电器KT1决定的，由Y形接法断开到△运行的间隙时间由时间继电器KT2决定的，一般KT1整定为3-4秒，KT2延时为1秒以下，其工作原理读者自行分析，（2）刀架控制电路B2012A龙门刨床有两个垂直刀架，两个刀架都有快速移动和自动进给两种工作状态，而每种工作状态又有不同的运动方向，它们都是由机械及其操作手柄实现的。

①自动进给刀架的自动进给是与工作台自动工作相互配合实现的，当工作台由后退换前进时相关的继电器通电，使动作的电动机正向旋转。

经进刀机构实现刀架的自动进给；当工作台前进换后退进，使动作的电动机反向旋转，刀架进刀机构复位，为下一次进刀作准备。

②快速移动快速移动时，工作台控制电路中的联锁继电器KA3应处于断电状态，将操作手柄置于“快速移动”位置，按下点动按钮，电动机只作单方向旋转，经进刀机构的拖动，刀架按机械插槽所选择的方向作快速移动。

B2012A型龙门刨床工作原理(部分)一、外观B2012A型龙门刨床的外观如右图所示。

B2012A型龙门刨床的电气控制系统由三相380V50Hz 的交流电源供电。

工作台由直流电机M拖动；油泵、冷却风机、电机放大机的原动机、直流发电机的原动机，分别由单独的三相交流异步电动机M RB、M FB、M B、M A拖动。

其中交流异步电动机M A由Y―Δ起动；垂直刀架和左右刀架分别由三相交流异步电动机M C、M Z、M Y拖动；横梁升降与夹紧则由三相交流异步电动机M H和M J拖动。

【说明】：在下面分析时，1、圆括号内的数字“(××-××/×)”表示图区索引，方括号内的数字“[×××]”表示线号；2、向上的箭头“↑”表示线圈通电吸合或触点闭合，向下的箭头“↓”则表示线圈断电复位或触点断开，向右的箭头“→”表示接下来的动作。

二、机组起动(6-24/1～7)启动前，机组和控制系统应处于就绪状态，即合上自动空气断路器QF、QF1、QF2，所有接触器或中间继电器均在释释放状态。

交流电源指示灯HL2(6-24/1)发亮，所有电机的靠背轮都可用手转动，此时就可以开机。

按下悬挂操纵箱上的“起动”按钮SB2(6-24/1)→①接触器(6-24/1)K CA↑，自锁(6-24/3)。

②时间继电器(6-24/3)K T△↑。

③接触器(6-24/4)K Y↑→(6-23/2)M A接成Y连接降压起动。

随着电机M A的旋转，励磁机G2就有直流220V输出，使直流时间继电器(6-23/13)KT A ↑，其常开延时释放触点(6-24/6)KT A[723]-[725]↑。

当时间继电器(6-24/3)K T△延时时间到，其常开延时触点K T△[705]-[723]↑，接触器(6-24/6)K CB↑。

K CB动作后：→①常闭触点(6-24/4)K CB [717]-[719]↓，K Y接触器释放↓，断电。