一
、概述

       程控變頻鋼球加工機床是我公司主導產品
，產銷量居國內首位，並批量出口美、德、日、韓
、意大利等國。產品設計吸收了國內外多項先進技術，本文就電氣傳動控製部分進行闡述。
        九(jiu)十(shi)年(nian)代(dai)以(yi)來(lai)，變(bian)頻(pin)技(ji)術(shu)日(ri)臻(zhen)完(wan)善(shan)，其(qi)調(tiao)速(su)穩(wen)定(ding)


，節(jie)能(neng)降(jiang)耗(hao)，方(fang)便(bian)可(ke)靠(kao)等(deng)優(you)點(dian)突(tu)出(chu)，已(yi)完(wan)全(quan)取(qu)代(dai)原(yuan)來(lai)的(de)滑(hua)差(cha)調(tiao)速(su)和(he)直(zhi)流(liu)調(tiao)速(su)。而(er)可(ke)編(bian)程(cheng)序(xu)控(kong)製(zhi)器(qi)易(yi)於(yu)編(bian)程(cheng)，易(yi)實(shi)現(xian)接(jie)觸(chu)器(qi)――繼電器不能實現的許多功能。兩者的結合
，已成為我公司產品設計時的首選。RS485通訊隻需用兩根線
，安全可靠且傳輸距離遠被廣泛應用在變頻器和PLC上，這就使變頻器與可編程序控製器通訊極為便利，低廉的成本也提高了產品的競爭力。

       二、動作簡介

       研(yan)磨(mo)機(ji)的(de)主(zhu)要(yao)動(dong)作(zuo)為(wei)轉(zhuan)動(dong)研(yan)磨(mo)盤(pan)由(you)主(zhu)減(jian)速(su)電(dian)機(ji)經(jing)一(yi)對(dui)三(san)角(jiao)皮(pi)帶(dai)輪(lun)，通(tong)過(guo)卸(xie)荷(he)帶(dai)輪(lun)內(nei)的(de)花(hua)鍵(jian)幅(fu)帶(dai)動(dong)主(zhu)軸(zhou)旋(xuan)轉(zhuan)獲(huo)得(de)
，輸(shu)球(qiu)料(liao)盤(pan)由(you)減(jian)速(su)電(dian)機(ji)經(jing)過(guo)一(yi)對(dui)鏈(lian)輪(lun)傳(chuan)遞(di)蝸(wo)杆(gan)減(jian)速(su)箱(xiang)，減(jian)速(su)後(hou)由(you)料(liao)盤(pan)內(nei)的(de)直(zhi)齒(chi)輪(lun)齧(nie)合(he)帶(dai)動(dong)料(liao)盤(pan)旋(xuan)轉(zhuan)。兩(liang)者(zhe)均(jun)需(xu)要(yao)選(xuan)用(yong)不(bu)同(tong)的(de)轉(zhuan)速(su)來(lai)加(jia)工(gong)不(bu)同(tong)係(xi)列(lie)的(de)鋼(gang)球(qiu)，為(wei)此(ci)均(jun)選(xuan)用(yong)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)。為(wei)了(le)安(an)全(quan)期(qi)間(jian)，在(zai)係(xi)統(tong)中(zhong)也(ye)加(jia)上(shang)了(le)機(ji)床(chuang)運(yun)轉(zhuan)保(bao)護(hu)功(gong)能(neng)。如(ru)主(zhu)軸(zhou)運(yun)行(xing)監(jian)控(kong)接(jie)近(jin)開(kai)關(guan)，裝(zhuang)在(zai)機(ji)床(chuang)的(de)主(zhu)軸(zhou)大(da)皮(pi)帶(dai)輪(lun)上(shang)，隨(sui)時(shi)監(jian)視(shi)研(yan)磨(mo)盤(pan)的(de)運(yun)動(dong)狀(zhuang)態(tai)
，防(fang)止(zhi)皮(pi)帶(dai)打(da)滑(hua)造(zao)成(cheng)研(yan)磨(mo)盤(pan)卡(ka)死(si)
，當(dang)轉(zhuan)速(su)低(di)於(yu)正(zheng)常(chang)值(zhi)時(shi)

，就(jiu)停(ting)車(che)報(bao)警(jing)；料盤除設有轉速檢測外
，還加有堆球時快速停機，在設定時間內若恢複正常則重新自動運行的保護。

        三、係統硬件構成

        艾默生的EC10小機型因速度高、通訊組網能力強、編程靈活、仿真模擬運行方便、程序保密性強
、抗幹擾能力強、性能穩定可靠成為PLC首選。EV1000係列變頻器故障率能極低，能實現高轉矩、寬調速範圍驅動，有優越的防跳閘性能，對惡劣電網、高溫、潮濕和粉塵有較大的適應能力，能滿足鋼球專用加工設備的多樣的使用環境，也成為我們設計的首選。由此我們選用了EC10-1614BRA PLC及EV1000-4T0055G和EV1000－2S0007G變頻器。
        為了用戶調速及觀看轉速方便
，電動機轉速由電位器調節，其數值由線性數顯表顯示，不通過通訊控製。
        對電機的啟動、停止、點動功能我們用通訊控製
，將按鈕線直接接於PLC的輸入點上
，使用雙絞線通過RS485口來實現PLC對變頻器的啟停控製，這樣極少占用PLC的輸出點，也無需用接觸器控製，降低了機床的成本。EV1000的RS485口，直接為端子連接，極為方便。但需要注意的是RS485口“+”
，“―”極ji性xing不bu能neng接jie反fan，否fou則ze將jiang無wu動dong作zuo。因yin變bian頻pin器qi本ben身shen具ju備bei過guo電dian流liu
，過guo電dian壓ya，欠qian電dian壓ya
，接jie地di，過guo熱re和he過guo載zai等deng多duo項xiang保bao護hu功gong能neng，一yi旦dan異yi常chang故gu障zhang發fa生sheng，常chang開kai點dianRA，RC閉合


，變頻器立即停止輸出
，將斷開所有的動作並停車報警，我們將其接入PLC的(de)輸(shu)入(ru)點(dian)來(lai)控(kong)製(zhi)。變(bian)頻(pin)器(qi)故(gu)障(zhang)時(shi)可(ke)查(zha)看(kan)變(bian)頻(pin)器(qi)屏(ping)幕(mu)上(shang)顯(xian)示(shi)內(nei)容(rong)，對(dui)照(zhao)變(bian)頻(pin)器(qi)使(shi)用(yong)說(shuo)明(ming)書(shu)異(yi)常(chang)原(yuan)因(yin)及(ji)處(chu)置(zhi)方(fang)法(fa)

，采(cai)用(yong)相(xiang)對(dui)應(ying)的(de)措(cuo)施(shi)進(jin)行(xing)處(chu)理(li)即(ji)可(ke)。變(bian)頻(pin)器(qi)多(duo)項(xiang)對(dui)輸(shu)出(chu)的(de)保(bao)護(hu)功(gong)能(neng)使(shi)我(wo)們(men)無(wu)須(xu)對(dui)電(dian)動(dong)機(ji)另(ling)加(jia)保(bao)護(hu)環(huan)節(jie)
，直(zhi)接(jie)接(jie)於(yu)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)端(duan)子(zi)上(shang)即(ji)可(ke)。針(zhen)對(dui)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)輸(shu)入(ru)端(duan)保(bao)護(hu)相(xiang)對(dui)較(jiao)為(wei)薄(bo)弱(ruo)
，在(zai)輸(shu)入(ru)端(duan)加(jia)上(shang)無(wu)熔(rong)絲(si)斷(duan)路(lu)器(qi)，如(ru)圖(tu)中(zhong)的(de)QF。
        下麵給出係統主電機硬件接線圖（料盤電機控製與主電機同），如圖所示。

圖1 電氣原理

        四
、係統軟件部分

        EV1000變頻器具有豐富的控製功能。因為研球機的兩控製電機均為減速電機，我們選擇做靜止自整定，然後對最高操作頻率
，最低操作頻率， JOG點動頻率
，加/減速時間

，頻率指令來源，運轉信號來源
，停車方式
、過載報警檢出及時間等參數進行設定
；針對個別機床的共振現象對載波頻率
，跳躍頻率，電機穩定因子等參數進行設定

；為實現輕壓啟動機床及節電等性能

，對轉矩提升、自動節能、AVR功能等參數設定來優化係統性能；對通訊位址
，通訊送傳速度
，通訊資料格式等參數進行設定，以使PLC對變頻器實施控製。
       EC10係列PLC對艾默生係列的變頻器有簡潔的通訊指令
，一條指令即可控製變頻器的運行。

圖2

       通訊協議采用MODBUS模式
，EVFWD為正轉，１為COM1通道(EC10隻支持通道1)
，１為通訊地址
，其值必須預先設定，與變頻器通訊地址一致

，“唯一”且不可覆蓋。EVREV為反轉指令，EVDFWD為正向點動指令，EVSTOP為停止指令。

       五、結束語

       該係統應用變頻器調速實現無級調速，滿足用戶工藝多樣化的需求。使用RS485通訊口
，不占用PLC的(de)輸(shu)出(chu)點(dian)，接(jie)線(xian)最(zui)少(shao)
，提(ti)高(gao)了(le)產(chan)品(pin)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。所(suo)選(xuan)艾(ai)默(mo)生(sheng)變(bian)頻(pin)器(qi)具(ju)有(you)較(jiao)強(qiang)的(de)自(zi)診(zhen)斷(duan)功(gong)能(neng)，便(bian)於(yu)維(wei)護(hu)。該(gai)係(xi)統(tong)自(zi)投(tou)入(ru)使(shi)用(yong)以(yi)來(lai)，運(yun)行(xing)穩(wen)定(ding)
，工(gong)作(zuo)可(ke)靠(kao)，尚(shang)未(wei)出(chu)現(xian)故(gu)障(zhang)，具(ju)有(you)很(hen)高(gao)的(de)性(xing)價(jia)比(bi)。【MechNet】