CNC车间故障保压恒压供水系统(我的论文)电工技师论文

CNC车间故障保压恒压供水系统(我的论文)电工技师论文

国家职业资格全国统一鉴定

维修电工技师(二级)论文

论文题目： PLC、变频器在 CNC 机床冷却水恒压 供给系统中的应用

姓

名：

张森

身份证号： 610125198501044718 准考证号： 所在省市： 广东省珠海市 所在单位： 珠海诚成印务有限公司

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国家职业资格全国统一鉴定(国家职业资格技师级)

维修电工

论文题目： PLC、变频器在 CNC 机床冷 却水恒压供给系统中的应用

编号：

CNC车间故障保压恒压供水系统(我的论文)电工技师论文

PLC、变频器在CNC机床 冷却水恒压供给系统中的应用

【摘要】CNC磨床突然没有冷却水供给会造成零件高温膨胀导致撞机事故，本文采用PLC变频调速供水系统。在变频调速供水系统的基础上，通过PLC、电气控制系统控制车间压缩空气，利用压缩空气的压力为恒压供水提供后补压力，保证恒压供水系统在突然故障或断电时仍然可以恒压供水一段时间，从而避免因缺少冷却水导致的撞机事故。 【关键词】 PLC 变频 恒压供水 CNC 磨床 冷却水 压缩空气 集中

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【前言】

PLC变频调速供水系统集变频技术、电气技术、PLC现代控制技术于一体。采用该系统进行恒压供水可以提高供水系统的稳定性和可靠性，同时系统具有良好的节能性，这在能源日益紧缺的今天尤为重要，所以研究设计该系统，对于提高企业效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的现实意义。 【正文】 一、问题提出

公司新建了CNC机加工车间，车间有50多台机床需要供应冷却水，因需要量大考虑集中恒压供水，但因CNC磨床转速高加工时会产生高温，这就要求机床必须保证很高的冷却水供给稳定性，一旦突然缺水、失压会导致磨床没有冷却水降温，而零件高温膨胀导致撞机事件，尤其是磨床使用在线精密检测设备——“马波斯测量仪”，一旦撞坏直接经济损失几十万元。 二、控制方案的比较和确定

经过市场考察并进行分析，决定采用由PLC、变频器控制的变频恒压供水系统。该系统供水的优点为水压平稳，稳定性高不容易出现断水、水压低等现象，符合CNC磨床机床的供水要求。其系统控制简图如下：

变频恒压供水系统介绍：变频恒压供水系统是指在供水管网中用水量

发生变化时，出口压力保持不变的供水方式。供水管网的出口压力值

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是根据需求确定的。而传统的恒压供水方式是采用水塔、高水位箱、气压罐等设施实现的，其供水压力浮动较大很不稳定。 近年来，随着变频调速技术的日益成熟，其显著的节能效果和可靠稳定的控制方式，在供水系统中得到广泛的应用。变频恒压供水系统采用变频器对水泵电机实行变频控制，从而控制电机、水泵转速，控制水压。依据传感器传来的水压变化通过变频器自动改变水泵转速保持水压恒定以满足供水要求，是目前最先进、合理的节能供水系统。与传统的水塔、高位水箱、气压罐等供水方式比较，不论是投资、运行的经济性、还是系统的稳定性、可靠性、自动化程度等方面都具有优势. 三、系统组成

方案确定后，为进一步确保水压的供给，我们利用缓冲罐及车间的压缩空气对恒压供水系统进行改进，改进后的系统组成及控制简图如下；

工作原理如下： 1)自动控制

将变频选择开关打到“变频1”，将选择开关打到自动，自动运行开始。上电启动后水泵1变频启动，水泵2工频启动，水泵3作为备用水泵。启动后当水压达到0.2Mpa时水泵2停止运行,水泵1在变频器的控制下,根据传感器4的水压自动变频运行,确保水压维持在0.2Mpa。在PLC出现故障水压下降时，或突然断电的时候，电磁阀2打开，从而向缓冲罐提供候补压力，保持水压平衡在0.2Mpa，并触动报警，同时向机床发出紧急停机信号。

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2）手动控制

将选择开关打到手动，手动运行开始。分别按下水泵1、水泵2、水泵3的启动开关（自动下无效），水泵分别打开。分别按下变频1、变频2、变频3的启动开关，则对应水泵处于变频运行。分别按下电磁阀1、电磁阀2开关，电磁阀进行关闭启动。 3)报警。按下报警解除，各报警铃声停止。 四、设备选择 1）水泵

车间要求供水压力为0.2Mpa，输送管道采用DN100的主管道，根据管径和压力（考虑损失以0.3计算）估算出所需要的功率约为10Kw。为保证水压和流量，我们选择广一水泵厂的GD100-50型15KW水泵。 2）变频器

三菱变频器F740产品应用在很多通用场合，特别适用于风机、水泵、空调等行业。经过市场考察，及考虑稳定性决定采用三菱FR-F740-15K-CHT变频器。该变频器启动平稳，启动时速度平稳上升，停止平稳，速度平滑下降，没有冲击；有利于稳定水压。 3）压力传感器的选择

CYYB-120系列压力变送器为两线制4～20mA电流信号输出产品,工作电压 (12.5～36)V。广泛应用于污水处理、工程机械等液压系统产品及所有压力测控领域。主要特点：高稳定性、抗冲击、耐震动、体积小、防水。

H100压力开关用于工业过程中需要对压力点进行准确控制的场合，适用油、气、水无腐蚀性介质，工作温度： -18~71℃ 开关输出： 一组SPDT快速开关 ，接点容量： 15A/AC220V。 4）水位传感器的选择

FQS塑料水位开关结构简单，性能可靠“通”，“断”开关控制信号。无任何误动作，可靠性高。抗干扰性强。 坚固耐用，无需维护一经安装即可长期使用，使用期内基本上不存在任何维护修理问题。 适用于清水、污水、中等浓度以下的酸碱溶液、油类及要求无污染的场合。工作温度：-10C-90E，使用电压为220V、电流可达10A。

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5）元器件表

五、线路设计、PLC的选型及编程。 1，主电路图

根据冷却水供水要求我们先设计水泵主电路。系统主电路设计如图所示，采用了一台三菱FR-F740-15K-CHT变频器同时连接三个接触器，接触器通过PLC进行手动或自动控制，从而控制三台GD100-50型15KW水泵电动机，各水泵都可以变频运行，但同时只能有一台处于变频运行，也可以工频运行，但同一水泵只能单独工频运行，或单独变频运行，所以必须确保各接触器、开关之间的电气连锁互锁，连锁互锁功能由软件PLC和硬件接触器、实现。

电机有两种工作模式即：在工频电下运行和在变频电下运行。KM1、 KM3、 KM5 分别为电动机M1 、M2 、M3 工频运行时接通电源的控制接触器，KM6、

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KM2 、KM4 分别为电动机M1、M2、 M3 变频运行时接通电源的控制接触器。

热继电器(FR)是利用电流的热效应原理工作的保护电路，它在电路中的用作电动机的过载保护。

熔断器（FU）是电路中的一种简单的短路保护装置。使用中，由于电流超过允许值产生的热量使串接于主电路中的熔体熔化而切断电路，防止电气设备短路和严重过载。

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2，变频器的接线

三菱FR-F740-15K-CHT变频器出入接3相380V电源（L1、L2、L3）， 输出接接触器（见主电路）。变频器上限和下限输出接入PLC，并接 …… 此处隐藏：4410字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……