发明名称 一种龙门刨床节电控制装置
摘要 一种龙门刨床节电控制装置,包括柜体及装设在柜体内的主回路单元、变频器VVVF控制单元、可编程控制器PLC输入与输出单元、抬刀及指示灯单元和继电器保护单元;主电路经断路器1QF-7QF和接触器1KM分别与润滑电机RB、垂直刀架电机C、右刀架电机Y、左刀架电机Z、横梁升降电机H、横梁夹紧电机J相连接;变频器VVVF输出接到主电机M上;可编程控制器PLC输入与输出单元由输入和输出两大部分组成;本实用新型结构简单,可靠性强,调速方便,节约能源,提高了运行速度和切削效率。本实用新型可广泛用于切削机械设备上使用。
申请公布号 CN201371378Y 申请公布日期 2009.12.30
申请号 CN200920011372.9 申请日期 2009.03.10
申请人 沈阳理工大学 发明人 石征锦;王耀成
分类号 B23Q5/00(2006.01)I 主分类号 B23Q5/00(2006.01)I
代理机构 沈阳利泰专利商标代理有限公司 代理人 王东煜
主权项 1、一种龙门刨床节电控制装置包括柜体(1)及装在柜体(1)中的主回路单元、变频器VVVF控制单元、可编程控制器PLC输入与输出单元、抬刀及指示灯单元和继电器保护单元;其特征在于:1)、所述的主回路单元,包括主断路器QF、润滑电机断路器1QF、垂直刀架电机断路器2QF、右刀架电机断路器3QF、左刀架电机断路器4QF、横梁升降电机断路器5QF、横梁夹紧电机断路器6QF、电机风机断路器7QF和接触器1KM、2KM1和2KM2、3KM1和3KM2、4KM1和4KM2、5KM1和5KM2、6KM1和6KM2、7KM;三相交流A、B、C对应与主断路器QF的输入端相连接,主断路器QF的输出端L1、L2、L3以相序分别对应与润滑电机断路器1QF、垂直刀架电机断路器2QF、右刀架电机断路器3QF、左刀架电机断路器4QF、横梁升降电机断路器5QF、横梁夹紧电机断路器6QF和电机风机断路器7QF的入端相连接,润滑电机断路器1QF、垂直刀架电机断路器2QF、右刀架电机断路器3QF、左刀架电机断路器4QF、横梁升降电机断路器5QF、横梁夹紧电机断路器6QF和电机风机断路器7QF的出端分别对应与接触器1KM、2KM1和2KM2、3KM1和3KM2、4KM1和4KM2、5KM1和5KM2、6KM1和6KM2、7KM的三相入端触点相连;接触器1KM、2KM1和2KM2、3KM1和3KM2、4KM1和4KM2、5KM1和5KM2、6KM1和6KM2、7KM的三相出端分别对应与润滑电机RB、垂直刀架电机C、右刀架电机Y、左刀架电机Z、横梁升降电机H、横梁夹紧电机J、电机风机DJ-F的连接端子相连接,润滑电机RB、垂直刀架电机C、右刀架电机Y、左刀架电机Z、横梁升降电机H、横梁夹紧电机J和电机风机DJ-F分别装设在龙门刨床相应的位置上;2)、所述的变频器VVVF控制单元包括变频器VVVF、工作台电机M、制动机构、前进速度调节电位器RP1和后退速度调节电位器RP2;三相电源经过接触器KM接入变频器VVVF的R、S、T三个输入端,变频器VVVF的U、V、W三个输出端分别对应与工作台电机M相连;前进速度调节电位器RP1和后退速度调节电位器RP2的两个固定阻值端的一端同时并联接于变频器VVVF的11端脚,另一端分别经过继电器1KA、2KA的常开触点1KA-3、2KA-3同时接于变频器VVVF的13端脚;前进、后退速度调节电位器RP1、RP2的滑动端分别经过继电器1KA、2KA的常开触点1KA-2、2KA-2同时接于变频器VVVF的12端脚,变频器频率指示表HZ的两端分别接到变频器VVVF的11端脚和FMA端脚;上述制动机构包括制动单元BU和制动电阻R;所述制动单元BU的P端和DB端分别对应与制动电阻R的P端和DB端相连接,制动电阻R的TH2端与制动单元BU的TH1端相连接,制动电阻R的2端连接变频器VVVF的CM端脚,制动单元BU的1端连接变频器VVVF的X7端,制动单元BU的P(+)端连接变频器VVVF的P(+)端,制动单元BU的N(-)端连接变频器VVVF的N(-)端,制动电阻R和制动单元BU的接地端分别接地;变频器VVVF的P1端与P(+)端之间连接一扼流圈DK;变频器VVVF的FWD、REV、X3、X4、和X5端分别经PLC的软件常开接点01000、01004、01005、01006、01007与变频器VVVF的CM点相连接,变频器VVVF的X6端经接触器KM的常闭接点KM-1与变频器VVVF的CM相连接;3)、所述可编程控制器PLC输入与输出单元由输入和输出两大部分组成,可编程控制器PLC的输入部分包括可编程控制器PLC、润滑电机旋钮开关1SA、慢刀切入旋钮2SA、横梁夹紧放松限位开关1SQ、横梁顶部限位开关2SQ、右刀架自动进给与快速移动转换开关3SQ、左刀架自动进给与快速移动的转换开关4SQ、垂直刀架自动进给与快速移动转换开关5SQ、工作台前进减速接近开关6SQ、工作台前进换向接近开关7SQ、工作台后退减速接近开关8SQ、工作台后退换向接近开关9SQ、横梁与左刀架限位开关12SQ、横梁与右刀架限位开关13SQ、油压开关P、横梁上升按钮1SB、横梁下降按钮2SB、右刀架快速移动按钮3SB、左刀架快速移动按钮4SB、垂直刀架快速移动按钮5SB、急停按钮6SB、变频器启动按钮7SB、变频器停止按钮8SB、工作台停止按钮9SB、工作台前进按钮10SB、工作台后退按钮11SB、工作台步进按钮12SB、工作台步退按钮13SB、润滑电机断路器1QF的辅助触点1QF-1、垂直刀架电机断路器2QF的辅助触点2QF-1、右刀架电机断路器3QF的辅助触点3QF-1、左刀架电机断路器4QF的辅助触点4QF-1和横梁夹紧电流继电器FA;可编程控制器PLC的电源部分与220V的交流电源相连;可编程控制器PLC输入端的公共点COM与直流24V电源中的+24V相连;控制润滑电机开关的旋钮开关1SA一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入端00000相连;润滑电机断路器1QF的辅助触点1QF-1的一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入点00001相连;横梁夹紧放松限位开关1SQ的一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入点00002相连;横梁顶部限位开关2SQ的一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入点00003相连;横梁上升按钮1SB的一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入点00005相连;横梁下降按钮2SB的一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入点00006相连;判断横梁夹紧与否的电流继电器FA的一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入点00007相连;右刀架快速移动按钮3SB的一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入点00008相连;右刀架自动进给与快速移动的转换开关3SQ的一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入点00009相连;右刀架电机断路器3QF的辅助触点3QF-1的一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入点00010相连;左刀架快速移动按钮4SB的一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入点00011相连;左刀架自动进给与快速移动的转换开关4SQ的一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入点00100相连;左刀架电机断路器4QF的辅助触点4QF-1的一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入点00101相连;垂直刀架快速移动按钮5SB的一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入点00102相连;垂直刀架自动进给与快速移动转换开关5SQ的一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入点00103相连;垂直刀架电机断路器2QF的辅助触点2QF-1的一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入点00104相连;急停按钮6SB的一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入点00105相连;变频器VVVF启动按钮7SB的一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入点00106相连;变频器VVVF停止按钮8SB的一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入点00107相连;工作台停止按钮9SB的一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入点00108相连;工作台前进按钮10SB的一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入点00109相连;工作台后退按钮11SB的一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入点00110相连;润滑电机油压开关P的一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入点00111相连;工作台前进减速接近开关6SQ的①端与直流24V电源中的+24V相连,6SQ的②端与直流24V电源中的0V相连,6SQ的③端与可编程控制器PLC的输入点00200相连;工作台前进换向接近开关7SQ的①端与直流24V电源中的+24V相连,7SQ的②端与直流24V电源中的0V相连,7SQ的③端与可编程控制器PLC的输入点00201相连;工作台后退减速接近开关8SQ的①端与直流24V电源中的+24V相连,8SQ的②端与直流24V电源中的0V相连,8SQ的③端与可编程控制器PLC的输入点00202相连;工作台后退换向接近开关9SQ的①端与直流24V电源中的+24V相连,9SQ的②端与直流24V电源中的0V相连,9SQ的③端与可编程控制器PLC的输入点00203相连;工作台步进按钮12SB的一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入点00206相连;工作台步退按钮13SB的一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入点00207相连;慢刀切入旋钮2SA的一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入点00208相连;横梁与左刀架限位开关12SQ的一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入点00209相连;横梁与右刀架限位开关13SQ的一端与直流24V电源中的0V相连,另一端与可编程控制器PLC的输入点00210相连;4)、所述可编程控制器PLC输入与输出单元的输出部分包括可编程控制器PLC、接触器KM、润滑电机接触器1KM、前进速度接通中间继电器1KA、后退速度接通中间继电器2KA、第一抬刀控制中间继电器3KA、工作台运行中间继电器4KA、垂直刀架进给继电器6KA1、垂直刀架返回继电器6KA2、右刀架进给继电器7KA1、右刀架返回继电器7KA2、左刀架进给继电器8KA1、左刀架返回继电器8KA2、横梁上升继电器9KA1、横梁下降继电器9KA2、横梁夹紧继电器10KA1和横梁放松继电器10KA2;可编程控制器PLC输出端的第一个和第八个端脚COM与变频器VVVF端子的CM相连;可编程控制器PLC输出端01000端脚与变频器VVVF端子FWD相连;可编程控制器PLC输出端01004端脚与变频器VVVF端子REV相连;可编程控制器PLC输出端01005端脚与变频器VVVF端子X3相连;可编程控制器PLC输出端01006端脚与变频器VVVF端子X4相连;可编程控制器PLC输出端01007端脚与变频器VVVF端子X5相连;可编程控制器PLC输出端的第十三个端脚COM与交流220V电源L相连;变频器VVVF接触器KM线圈的一端与零线N相连,另一端与可编程控制器PLC的输出端01100相连;润滑电机接触器1KM线圈的一端与零线N相连,另一端与可编程控制器PLC的输出端01101相连;第一抬刀控制中间继电器3KA线圈的一端与零线N相连,另一端与可编程控制器PLC的输出端01102相连;工作台运行中间继电器4KA线圈的一端与零线N相连,另一端与可编程控制器PLC的输出端01103相连;可编程控制器PLC输出端的1、6和11的三个COM端都与交流220V电源L相连;右刀架返回继电器7KA2辅助常闭触点7KA2-1的一端与可编程控制器PLC的输出端01104相连,另一端与右刀架进给继电器7KA1线圈相连,右刀架进给继电器7KA1线圈的另一端则与零线N相连;右刀架进给继电器7KA1辅助常闭触点7KA1-1的一端与可编程控制器PLC的输出端01105相连,另一端与右刀架返回继电器7KA2线圈相连,右刀架返回继电器7KA2线圈的另一端则与零线N相连;左刀架返回继电器8KA2辅助常闭触点8KA2-1的一端与可编程控制器PLC的输出端01106相连,另一端与左刀架进给继电器8KA1线圈相连,左刀架进给继电器8KA1线圈的另一端则与零线N相连;左刀架进给继电器8KA1辅助常闭触点8KA1-1的一端与可编程控制器PLC的输出端01107相连,另一端与左刀架返回继电器8KA2线圈相连,左刀架返回继电器8KA2线圈的另一端则与零线N相连;垂直刀架返回继电器6KA2辅助常闭触点6KA2-1的一端与可编程控制器PLC的输出端01200相连,另一端与垂直刀架进给继电器6KA1线圈相连,垂直刀架进给继电器6KA1线圈的另一端则与零线N相连;垂直刀架进给继电器6KA1辅助常闭触点6KA1-1的一端与可编程控制器PLC的输出端01201相连,另一端与垂直刀架返回继电器6KA2线圈相连,垂直刀架返回继电器6KA2线圈的另一端则与零线N相连;横梁放松继电器辅助常闭触点10KA2-1的一端与可编程控制器PLC的输出端01202相连,另一端与横梁夹紧继电器10KA1线圈相连,横梁夹紧继电器10KA1线圈的另一端则与零线N相连;横梁夹紧继电器10KA1辅助常闭触点10KA1-1的一端与可编程控制器PLC的输出端01203相连,另一端与横梁放松继电器10KA2线圈相连,横梁放松继电器10KA2线圈的另一端则与零线N相连;横梁下降继电器辅助常闭触点9KA2-1的一端与可编程控制器PLC的输出端01204相连,另一端与横梁上升继电器9KA1线圈相连,横梁上升继电器9KA1线圈的另一端则与零线N相连;横梁上升继电器辅助常闭触点9KA1-1的一端与可编程控制器PLC的输出端01205相连,另一端与横梁下降继电器9KA2线圈相连,横梁下降继电器9KA2线圈的另一端则与零线N相连;前进速度接通继电器1KA线圈的一端与零线N相连,另一端与可编程控制器PLC的输出端01206相连;后退速度接通继电器2KA线圈的一端与零线N相连,另一端与可编程控制器PLC的输出端01207相连;5)、所述的抬刀及指示灯单元包括右侧刀架抬刀控制开关4SA、右垂刀架抬刀控制开关5SA、左垂刀架抬刀控制开关6SA、左侧刀架抬刀控制开关7SA、二极管1RF~4RF、抬刀电磁铁线圈1T~4T、电阻R1~R4、电机风机接触器7KM、第二抬刀中间继电器5KA、电源指示灯HY1、润滑运转指示灯HY2、横梁工作指示灯HY3、工作台运行指示灯HY4和变压器BK;所述二极管1RF和电阻R1串联后与抬刀电磁铁线圈1T并联,再与右侧刀架抬刀控制开关4SA串联组成第一条支路;二极管2RF和电阻R2串联后与抬刀电磁铁线圈2T并联,再与右垂刀架抬刀控制开关5SA串联组成第二条支路;二极管3RF和电阻R3串联后与抬刀电磁铁线圈3T并联,再与左垂刀架抬刀控制开关6SA串联组成第三条支路;二极管4RF和电阻R4串联后与抬刀电磁铁线圈4T并联,再与左侧刀架抬刀控制开关7SA串联组成第四条支路;上述四个支路相互并联,即右侧刀架抬刀控制开关4SA、右垂刀架抬刀控制开关5SA、左垂刀架抬刀控制开关6SA、左侧刀架抬刀控制开关7SA的一端相连接,电阻R1~R4的一端相连接,并联的四个支路右侧刀架抬刀控制开关4SA、右垂刀架抬刀控制开关5SA、左垂刀架抬刀控制开关6SA、左侧刀架抬刀控制开关7SA的一端与第二抬刀中间继电器5KA的常开触点5KA-1串联,220V直流电源的正极V+经过第二抬刀控制中间继电器5KA的常开触点5KA-1与上述并联的四个支路的右侧刀架抬刀控制开关4SA、右垂刀架抬刀控制开关5SA、左垂刀架抬刀控制开关6SA、左侧刀架抬刀控制开关7SA连接的一端相串联,220V直流电源的负极V-经过第二抬刀控制中间继电器5KA的常开触点5KA-2与上述并联的四个支路的电阻R1~R4连接的一端相串联;交流220V电源连接变频器接触器的辅助触点KM-2后,再连接电机风机接触器7KM线圈,接触器7KM线圈的另一端接交流220V电源零线N;交流220V电源连接第一抬刀控制中间继电器3KA的辅助触点3KA-1后,再连接第二抬刀控制继电器5KA线圈,第二抬刀控制继电器5KA线圈的另一端接交流220V电源零线N;交流220V电源连接变压器BK,将电压变成交流24V;电源指示灯HY1的两端分别连接交流24V和0V;交流24V经润滑电机接触器辅助触点1KM-1后连接润滑运转指示灯HY2再连接交流24V电源的0V;交流24V电源经过横梁上升接触器触点5KM1-1、下降接触器触点5KM2-1和夹紧接触器触点6KM1-1的并联电路,与横梁工作指示灯HY3串联,再连接交流24V电源的0V;交流24V电源的24V连接工作台运转继电器辅助触点4KA-1后连接工作台运行指示灯HY4再连接交流24V电源的0V;6)、所述继电器保护单元包括垂直刀架进给接触器2KM1、垂直刀架返回接触器2KM2、右刀架进给接触器3KM1、右刀架返回接触器3KM2、左刀架进给接触器4KM1、左刀架返回接触器4KM2、横梁上升接触器5KM1、横梁下降接触器5KM2、横梁夹紧接触器6KM1、横梁放松接触器6KM2:交流220V电源L经过垂直刀架进给继电器辅助触点6KA1-2与垂直刀架进给接触器2KM1线圈相连,线圈另一端连接零线N;交流220V电源L经过垂直刀架返回继电器辅助触点6KA2-2与垂直刀架返回接触器2KM2线圈相连,线圈另一端连接零线N;交流220V电源L经过右刀架进给继电器辅助触点7KA1-2与右刀架进给接触器3KM1线圈相连,线圈另一端连接零线N;交流220V电源L经过右刀架返回继电器7KA2-2辅助触点与右刀架返回接触器3KM2线圈相连,线圈另一端连接零线N;交流220V电源L经过左刀架进给继电器辅助触点8KA1-2与左刀架进给接触器4KM1线圈相连,线圈另一端连接零线N;交流220V电源L经过左刀架返回继电器辅助触点8KA2-2与左刀架返回接触器4KM2线圈相连,线圈另一端连接零线N;交流220V电源L经过横梁夹紧继电器辅助触点10KA1-2与横梁夹紧接触器6KM1线圈相连,线圈另一端连接零线N;交流220V电源L经过横梁放松继电器辅助触点10KA2-2与横梁放松接触器6KM2线圈相连,线圈另一端连接零线N;交流220V电源L经过横梁上升继电器辅助触点9KA1-2与横梁上升接触器5KM1线圈相连,线圈另一端连接零线N;交流220V电源L经过横梁下降继电器辅助触点9KA2-2与横梁下降接触器5KM2线圈相连,线圈另一端连接零线N。
地址 110168辽宁省沈阳市浑南新区南屏中路6号