西门子池州PLC模块总代理

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、横向丝杠的改造去掉机床的进给传动系统，安装上滚珠丝杠、减速器接口、步进电动机。X轴传动比为5:3, Z轴的传动比为1:1。这类小型机床在中间设置一级传动结构的目的是提高伺服电动机的使用寿命。对于瞬时性的快速起、停起到一定的缓冲作用。改造后机床的传动进给示意图如图2所示。

2 电控部分的改造

3 微机系统控制部分的设置

4 系统软件的安装

 SB7320半自动精密螺纹磨床，是汉江机床厂70年代末为跃进汽车集团转向器厂设计制造的、专门用于加工汽车方向机滚珠螺杆的精密螺纹磨床，是该厂的关键设备之一。该机床采用与非门元件组成的逻辑电路和时序电路构成的数控系统，数控柜里印刷电路板多达50余块；3个步进电机的驱动电路是大功率三极管组成的模拟放大电路；数据用8个一位或两位拨盘和8个按键输入；机床控制部分是继电器、接触器构成的程序控制电路。机床的线路复杂，可靠性差，维修困难。该磨床经过十几年的使用，系统已落后，故障频率高。1995年我厂对这台数控磨床进行了改造。

    机床的数控系统如果用当时国内的经济型数控系统，是用单板机作主控单元，I/O口数量很少，且编程也较繁琐，无法适应这台机床的要求。若用FANUC、SIEMENS系统的价格很昂贵。而南京四开电子企业有限公司开发的SKY数控系统，是在普通计算机平台上实现的。它使用32位80386CPU，配有270M以上的硬盘、1.44M软驱及14英寸彩显，使用标准键盘等一整套完整的电脑作为主控单元，I/O口数量也可满足不同程控的需求。在机床不工作时亦可作普通电脑使用。驱动元件可以是伺服电机或步进电机，数控系统工作在UCDOS汉字操作平台上，可实现两轴或三轴联动。其价格虽比普通经济型数控稍贵些，但性能价格比是一般经济型数控系统的3.5倍以上。SKY数控系统用电脑的COM1串口或扩展的串口与外界进行通讯，I/O通讯口完全满足我们的使用。

    我们使用日本三菱公司生产的F1—MR60可编程控制器和F1-ER60扩展单元作为机床的控制器。PLC和NC之间的通讯共有30位，由两个串行口完成。数控程序的执行是在PLC程序控制下进行的，完全包容了机床原有的功能和操作方式。为适应原机床的操作方式和功能，我们采用的数控编程方式，似同用R参数编程的方法，把原机床的拨盘、按键输入数控数据的操作方式全部改为在数控系统的汉字操作屏上，设置/选择参数和选择操作方式。我们把所有的操作简单化，一开机即进入系统初始化状态，可根据显示屏上的提示选择机床的操作说明界面或机床工作界面。在操作说明界面里，我们编制了机床使用SKY数控系统的操作方法和安全操作规程。在机床工作界面里，我们把机床的磨削工作方式（手动/自动、单向磨削/双向磨削、粗磨/半精磨/精磨），磨削循环次数，砂轮修整方式（手动/自动），粗磨、精磨进给量，砂轮修整次数及修整量等参数用菜单一一在屏幕上列出，仅使用键盘上的↑、↓、←、→光标键进行选择和修改。同时在屏幕上还显示工件加工时的动态尺寸。

    数控系统的驱动元件是3个步进电机，即：砂轮进给电机、砂轮修整器进给电机及工作台传动丝杆间隙补偿电机。步进电机与传动滚珠丝杆用一对齿轮啮合。其中，被动齿轮用一对1/2主动齿轮齿宽的齿轮叠成，两齿轮用弹簧产生一定的错位角，可自动主、被动齿轮的啮合间隙。机床的头架转动直流电机改用三相异步电机，用日本三菱变频调速系统进行交流无级调速。由于电机和头架轴用皮带联接，根据机床工作的转速范围，选择恰当的传动比，使电机工作在25～60Hz之间，保证了头架电机有较好的机械特性和良好的启动特性。头架的转动在机床工作时是不变的，故其速度的调整仅用调速电位器调整。

    由于工件毛坯尺寸差异较大，对部分尺寸较大的工作毛坯必须使用手动磨削，所以保留了手动磨削。在手动时，除手动砂轮进给外，砂轮的修整及工作台丝杆间隙补偿仍按预置的量自动进给。

    为确保机床的安全操作，我们设置了安全保护系统及强制中断功能。在磨削中若需中断程序运行，操作者只要按下“砂轮后退”按钮，砂轮则快速后退并中止程序。操作者按下“Esc”键，退出数控系统。机床在“手动调整”方式下，进行必要的调整后，使机床处于磨削初始状态。键入“7320”文件名后，重新进入“自动磨削”状态继续工作。PLC与NC之间的30位通讯信号，在调试或维修中，可在数控系统的电脑上用DEBUG语句检验数据通讯是否正确，给维修带来了方便。这台机床1995年4月交付使用至今。

一、矿用对旋轴流通风机的变频改造的必要性

    长期以来，煤矿由于受复杂的生产条件和环境影响，在矿用设备选型上都采用功率比较大的型号，电机全速运行，大马拉小车现象非常普遍，耗能十分严重。如何以技术进步和技术创新为先导，降低企业的生产成本，提高劳动生产率是煤炭生产企业需要解决的迫切课题。

    煤矿主通风机是煤矿的四大主要设备之一，作为矿井主通风，它每天24小时不停地运转，是整个矿井的“呼吸”系统。然而随着开采及掘进的不断延伸，巷道延长，所需的风量也将不断增加，风机所用功率也将加大。四季的交替，冷热的变化，所需的风量也需不断调节。但煤矿原根据反风及开采后期运行工况所设计的通风机及拖动的电动机的功率，通常远大于煤矿正常生产所需的运行功率。

    矿井一般按开采各阶段中通风较困难时期选择风机型号。一般矿山选型时，按实际通风参数配备电机功率

 K－功率贮备系数，一般取K＝1.1～1.15。

    传统的调节系统，是根据风量所需的多少，靠调节风门、叶片角度来实现的。从通风机选型的过程和煤炭生产的实际情况，通风机恒速运行存在以下几个问题:

    1．电能的严重浪费

    大型煤矿的服务年限大多在几十年以上，投产初期到井田稳定开采一般在十年以上，但是一般主扇风机设计上余量特别大，在相当长的时间主扇风机一直处在较轻负载下运行。由于煤矿主扇风机一般采用档板调节，因此造成能源浪费，增加了生产成本。

    2、启动困难，机械损伤严重

    主扇风机采用直接启动，启动时间长，启动电流大，对电动机的绝缘有着较大的威胁，严重时甚至烧毁电动机。而高压电动机在启动过程中所产生的单轴转矩现象使风机产生较大的机械振动应力，严重影响到电动机、风机及其它机械的使用寿命。

    3、自动化程度低

    主扇风机依靠人工调节档板，更不具备风量的自动实时调节功能，自动化程度低。在故障状态下，如风流短路，将对矿井正常生产造成严重影响。

    变频调速器作为一种新型的电力变换装置，已成熟地应用到工业生产的各个方面，不但启动容易，节能效果显著，而且对电机保护功能齐全。因此，为保证矿井生产的安全，降低生产成本，提高自动化程度，对矿井通风机的变频改造就成为势在必行的工程了。

    二、对旋轴流通风机的特点

    两级的轴流通风机中，有一种很好的设计方案。它是将一个叶轮装在另一个叶轮的后面，而叶轮的转向彼此相反，称为对旋型轴流通风机，或对置式轴流风机。

    煤矿对旋风机因其主要由该通风机采用两级叶轮对旋式结构，两级叶轮分别由容量及相同型号电动机驱动，两个叶轮旋转方向相反，从进风口看，**级叶轮顺时针方向旋转，*叶轮则逆时针方向旋转。当空气流入**级叶轮获得能量后并经*叶轮排出，*叶轮兼备普通轴流风机中静叶的功能，在获得整直圆周方向速度风量同时，增加气流的能量，从而达到普通轴流式通风机不能达到的率，高风压。

    它与普通轴流风机相比有以下几个优点

    1)可以省略导叶，因而具有较短的结构尺寸。

    2)传动效率高。叶轮直接安装在电机轴上，改变了传统的传动结构，既避免了传动装置的频繁损坏，了能量损耗，也提高了风机装置的传动效率，同时也提高了使用效率。对旋轴流式通风机因为没有静叶,不存在静叶损失,因此,其效率比普通通风机要高；

    3)对旋轴流式通风机具有较大的逆向送风量,其一般可达70%～80%,而普通通风机的逆向送风量仅为30%～40%；

    4)轴流对旋风机使用灵活。对旋风机两级工作轮分别由两台电机驱动，因而对旋风机对应不同的使用状态，可进行各式各样的组合，使其中一级空转可组成前导加动叶级或动叶加后导叶级，亦可配备一个静叶作为附件，可以调节栅距以实现变风量调节。对旋风机可变转速和两转子的转速比来调节流量，这是对旋风机所特有的。