利用變頻調(diào)速智能控制系統(tǒng)對冷鐓機進(jìn)行電氣改造，實現(xiàn)冷鐓機在30～120件/min的范圍內(nèi)進(jìn)行無級調(diào)速，加工零件總數(shù)預(yù)設(shè)置，加工零件數(shù)量動態(tài)顯示，零件加工達(dá)到預(yù)設(shè)數(shù)時自動停機，中間停機加工零件數(shù)保持等功能。

　　我公司某廠一6臺冷墩機是20世紀(jì)50年代從前蘇聯(lián)進(jìn)口的設(shè)備，是飛機鉚釘?shù)膶Ｓ蒙a(chǎn)設(shè)備。70年代初，曾將電氣控制系統(tǒng)改造為可控硅直流調(diào)速系統(tǒng)，至今已服役了30多年，電機整流子嚴(yán)重磨損，控制箱元器件老化嚴(yán)重，已無法保證加工精度要求。經(jīng)分析，決定采用變頻調(diào)速智能控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。

　　一、改造要求

　　1.在不改動機床機械傳動系統(tǒng)的情況下改造為無級調(diào)速，調(diào)速范圍為30～120件/min。

　　2.變速系統(tǒng)安全可靠，使機床平穩(wěn)連續(xù)變速。

　　3.增加數(shù)顯裝置以計量加工件數(shù)，裝置具有設(shè)定加工工件總數(shù)、達(dá)到設(shè)定值時自動停機、當(dāng)中間需停機續(xù)料或出故障停機后再次開機時連續(xù)計數(shù)的功能。

　　二、變頻調(diào)速系統(tǒng)、智能型儀表控制系統(tǒng)簡介

　　根據(jù)電氣技術(shù)改造要求，選擇了變頻調(diào)速系統(tǒng)加智能型儀表控制系統(tǒng)。用調(diào)速電位器通過變頻器對變頻電機在0～1500r/min范圍內(nèi)無級調(diào)速;智能型儀表通過NPN接近開關(guān)對加工零件數(shù)量進(jìn)行采集，再通過內(nèi)部參數(shù)的設(shè)置和操作實現(xiàn)對設(shè)備的控制。

　　選用ABB公司的ACS401—006—3變頻器，具有運行性能穩(wěn)定，擴展性能強，維護(hù)方便等特點。該變頻器電機恒轉(zhuǎn)矩4.0kW;輸入電流11.1A，輸出電流12.8A，過流(峰值)37A;輸入信號：啟動、停止和方向，模擬給定值;輸出信號：模擬輸出(頻率)，繼電器輸出1(故障)，繼電器輸出2(運行)。

　　轉(zhuǎn)速的動態(tài)顯示選用DP3—SVA1A專用數(shù)顯表，具有小數(shù)點設(shè)定、比率、量程及零點調(diào)整，DC 12V輔助電源輸出等功能。輸入電源：電流0～20mA，電壓0～10V;采樣速度約2.5次/s;響應(yīng)速度約4.5s;最大顯示9999，自由設(shè)定小數(shù)點;電源為AC 110/220V、50/60Hz。調(diào)速開關(guān)選用2W，1kΩ線繞電位器。

　　采用智能型可逆預(yù)置數(shù)計數(shù)器與接近開關(guān)配合，以實現(xiàn)零件加工數(shù)量顯示。該計數(shù)器具有以下特點：采用開關(guān)電源，電壓適應(yīng)范圍大，抗干擾能力強;直接顯示實際值，并可設(shè)定顯示有效小數(shù)位數(shù);鍵盤設(shè)定，LCD帶背光源顯示，操作簡單;5種計數(shù)輸入模式，4種輸出模式，自動復(fù)位時間0.01～9.99s可調(diào);使用鍵盤鎖定功能，根據(jù)要求鎖定不需要使用的鍵，防止誤操作。

　　三、硬件電路設(shè)計

　　變頻器控制采用工廠應(yīng)用宏(Factory)模式，是ABB公司專為工廠無操作盤場合設(shè)計的，它提供了3線I/O配置。

　　變頻調(diào)速系統(tǒng)原理圖見圖1。調(diào)速電位器(RP)接至變頻器的外部給定調(diào)節(jié)輸入點(SCR、AI1、AGND)，可以使變頻器的輸出頻率在0～50Hz范圍內(nèi)改變，從而實現(xiàn)對變頻電機的無級調(diào)速;將控制柜面板上的數(shù)顯表接至變頻器的輸出頻率點(AGND、A01)，在數(shù)顯表上動態(tài)顯示變頻器的輸出轉(zhuǎn)速;將報警燈接至變頻器的繼電器輸出點(ROIB、ROIC)，當(dāng)變頻器工作異常時報警。