+10V… 0V DC >>> 0…100 %

?Задание ПИД, входное сопротивление:20kЩ

FI

Вход по току

?Задание частоты током или напряжением

(разомкнуть J1)

4 … 20mA DC >>> 0 … 100 %

0 … 10V DC >>> 0 … 100%(разомкнуть J1)

?Обратная связь ПИД, входное сопротивление:250 Щ

FC

Общий

Общий терминал аналоговых сигналов

Цифровые входа

S1

пуск/стоп

S1-ON:вращение вправоOFF: останов

S2

реверс/стоп

Терминалы S2...S8 используются для вкл. вращения, тревоги, сигналов выбора частоты и т.д.

S3

Вход 3

Цифровые входа

S4

Вход 4

Для деталей, пожалуйста, обратитесь к главе

НАСТРОЙКИ (S2…S8) (B01…B07)

S5

Вход 5

S6

Вход 6

S7

Вход 7

S8

Вход 8

SP

+20V

Максимальный вхлдной ток -- 500mA.

SC

Общий

Общий терминал цифровых сигналов.

Аналоговые выхода

FMA

Вых.

Индикация

Сигнал монитора моделируемого напряжения 0…+10VDC

Выберите одну из следующих задач:

выходная частота (10V = max частота A10)

выходной ток (10V = номинальный ток

преобразователя AC)выходное напряжение (10V = напряжение преобразователя AC)

напряжение шины DC (10V=400V (питание 200V) =800V (питание 400V)

Выхода

Y1, Y2, A,

B, C

Релейный выход.

Преобразователь AC выдает черезвыхода сигналы:

"УПРАВЛЕНИЕ, ДОСТИЖЕНИЕ ЧАСТОТЫ,

ПЕРЕГРУЗКА И Т.Д …. Пожалуйста, посмотрите

функциональную установку терминалов.

Y3, Y4

Транзисторный выход

Связь.

DA, DB

RS485

Коммуникация RS485 допускает соединять

максимально 31 преобразователь,

Заземление.

EG

Общий.

Подключение заземляющих устройств.

Рис.18 Основная монтажная схема

Панель управления.

У серии V5000 преобразователей AC есть 128*64 LCD или на 6 разрядов LED панель управления (опция), которые могут показать рабочий статус, рабочее направление, тревогу, сигнальную информацию, данные проверки, статус ввода / вывода, данные по функциям, и т.д.

Панель отделена и изолирована от входного потенциала. Панель может быть снята во время работы. Но не рекомендуется ее снятие, когда панель выполняет операцию СТАРТ/СТОП и установка частоты.

Рис. 19 LCD Панель управления

11. Выбор сервосистемы для координатX, Z

Сервоприводы предназначены для управления скоростью, крутящим моментом и положением подвижных деталей механизмов. Быстрое и точное регулирование момента и скорости обеспечивается за счет использования контура обратной связи с функцией автоматической подстройки в реальном времени, которая обеспечивает превосходные динамические характеристики.
Последнее поколение сервосистем TECORP серии EPS характеризуется самой современной технологией, простым управлением и чрезвычайно компактным исполнением. Новые функции, например, система подавления вибрации и улучшенная автонастройка в режиме реального времени обеспечивают самую высокую точность, малое время позиционирования и простой ввод в эксплуатацию.

Спецификация преобразователя EPS серии.



Рис. 20

Функциональный лист преобразователя EPS серии.



Рис. 21

Сервомоторы для преобразователей серии EPS.

Рис. 22

Исходя из паспортных данных старых электродвигателей (Р= 1,5 кВт, 15 Нм), выбираем сервопривод марки EPS-TA150L123 с сервомотором 130HC1

Рис. 23 Описание составных частей

Рис. 24 Конфигурация и подключение к периферийным устройствам. 15AB1AM

Выбор бесконтактных выключателей

Выбор бесконтактного выключателя при проектировании нового или модернизации существующего оборудования желательно проводить, учитывая три группы функциональных и эксплуатационных параметров:

* вид объекта, воздействующего на чувствительный элемент ВБ;

* требуемые параметры коммутационного элемента ВБ;

* параметры условий эксплуатации и конструктивные особенности оборудования.

Выбор по виду воздействующего объекта

Индуктивные ВБ срабатывают при приближении объектов из металла. Объектом может служить как металлический элемент конструкции, так и металлическая пластина, прикрепленная к контролируемой движущейся части оборудования.

Емкостные ВБ применяют для контроля перемещения или наличия любого материала, в том числе жидкого или сыпучего.

Оптические ВБ применяют для определения перемещения, наличия или контроля размеров объектов из любого непрозрачного материала.

Выбор по параметрам коммутационного элемента

Электрические параметры коммутационного элемента ВБ выбирают, исходя из параметров схемы питания и характера коммутируемой нагрузки.

Стандартными категориями применения для ВБ постоянного тока являются DC -12 и DC -13, при этом обеспечивается коммутация активной и индуктивной нагрузки.

Стандартными категориями применения для ВБ переменного тока являются АС-12 и АС-14, при этом обеспечивается коммутация активной нагрузки и слаботочной индуктивной нагрузки с током удержания до 0,2 А.

При построении простых схем управления можно применить ВБ с напряжением питания переменного тока, тем самым исключить из схемы источник питания постоянного тока. Коммутационный элемент в этом случае может непосредственно управлять катушкой пускателя или аналогичным исполнительным элементом.

Выбор по условиям эксплуатации

Исходя из конструктивных особенностей оборудования, выбираются габариты корпуса ВБ и расстояние срабатывания. При наличии значительных люфтов движущихся частей оборудования желательно применять ВБ с увеличенным расстоянием срабатывания. Конструктивные особенности оборудования определяют условия установки индуктивных и емкостных ВБ.

Условия эксплуатации ВБ могут быть достаточно жесткими. Бесконтактные выключатели изначально создавались для таких условий эксплуатации, где контактные конечные выключатели работали ненадежно или вообще не могли быть применены.

Степень защиты корпуса IP67 обеспечивает работоспособность ВБ под струями жидкости, но изделия с регулировкой имеют степень защиты IP65. По спецзаказу возможна поставка модифицированных изделий для эксплуатации в особых условиях и агрессивных средах.

Функции коммутационного элемента

Функция включения (НО) обеспечивает протекание тока нагрузки при обнаружении объекта воздействия и прерывание протекания тока при отсутствии объекта воздействия.

Функция отключения (НЗ) обеспечивает прерывание протекания тока нагрузки при обнаружении объекта воздействия и протекание тока при отсутствии объекта воздействия.

Функция включения-отключения или переключения («ИЛИ») является комбинированной функцией, включающей в себя как функцию включения, так и функцию отключения. Программируемая функция - один выход ВБ может программироваться пользователем как функция НО или как функция НЗ.

Схемы выходного каскада ВБ

Ниже приводятся примеры фрагментов схем коммутационных элементов различных ВБ с подключением питания и нагрузки.

Рис.25 постоянный ток, PNP, «ИЛИ»

Рис.26 постоянный ток, PNP, НО или НЗ

Рис.27 переменный ток

Из [18] выбираем бесконтактный выключатель марки БВК201-24, U=24 В,I=0,2 A

Выбор электромагнита золотника на примере YA1.

Выбор электромагнитапроизводим по условию:

Uном.эмф.? Uц.у.,

где Uном. эмф.-номинальное напряжение электромагнита, В;

Uц.у. - номинальное напряжение цепи управления, В.

Uном.эмф.? 110 В

По [19] выбираем электромагнит марки

SP-COU-110DC /80 с Uном. э.м.=110 В, Iном. э.м.=0,3 А, Р=33 Вт.

Выбор остальных электромагнитов аналогичен, данные заносим в таблицу 11.

Таблица 11 Список выбранных электромагнитов

Обозначение	Марка	Uном. э.м,В	Iном.э.м,А
YA1	SP-COU-110DC /80	110	0,3
YA2	SP-COU-110DC /80	110	0,3
YA3	SP-COU-110DC /80	110	0,3
YA4	SP-COU-110DC /80	110	0,3

Выбор магнитных пускателей на примере КМ1.

Магнитные пускатели представляют собой аппараты, с помощью которых путем воздействия на электромагниты производится управления контактами, замыкающими и размыкающими силовые и вспомогательные цепи. Мощность, необходимая для питания катушек электромагнитов в цепях управления, незначительна по сравнению с мощностью силовых цепей.

Выбор магнитных пускателей производят в соответствии со следующими условиями:

1.Номинальное напряжение магнитных пускателей не должно быть меньше напряжения питания

UнUп, В

где Uп=110В - напряжение питания магнитного пускателя, В

2. Ток, протекающий по силовым контактам магнитных пускателей долженбыть больше расчетного тока нагрузки.

IнIрасч, А

где Iрасч.=0.63 А - ток двигателя КМ2

Исходя из этих условий, по [20] выбираем магнитный пускатель типа КМИ10910 9 А 110 В/АС-3 1НО ИЭК: Iн=9 А, Uн=110В.

Выбор остальных магнитных пускателей аналогичен, данные заносим в таблицу 14

Таблица 12 Список выбранных магнитных пускателей

Обозначение	Марка	Uн,В	Iн,А
КМ1	КМИ-10910	110	9
КМ2	КМИ-10910	110	9
КМ3	КМИ-10910	110	9
КМ4	КМИ-10910	110	9
КМ5	КМИ-10910	110	9
КМ6	КМИ-10910	110	9

Выбор лампы местного освещения производим по условию:

Uном л.м.о.?Uц.м.о.

где Uном л.м.о. - номинальное напряжение лампы, В;

Uц.м.о. - напряжение цепи местного освещения, В.

Uном л.м.о.?24 В

По [21] выбираем светильник станочный на гибкой стойке НКП 03-60-003 с Uном л.м.о.=24 В и Рномл.м.о.=60 Вт.

Выбор блока питания 24 В производим по условиям:

Uвых=Uпотр.

Iбп. ??Iпотр.,

где Uпотр.=24 В - напряжение питания потребителей

?Iпотр.=1.6 A

Исходя из этих условий, по [22] выбираем блок питания марки AD1048-24FS, 2 А, 24 VDC.

Выбор понижающего трансформатора TV1 для питания цепей УЧПУ и блока питания производим по условиям:

Uном 1 тр? Uс,

Uном 2 тр? Uц.у,

Sном.тр? Sрасч2.1,

где Uном 1 тр - номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора, В;

Uном 2 тр - номинальное напряжение вторичной обмотки питания трансформатора, В;

Sном.тр - номинальная мощность трансформатора, В·А;

Sрас2.1 - полная расчетная нагрузка первичной обмотки трансформатора, ВА.

Полную расчетную нагрузку первичной обмотки трансформатора Sрас2.1 , ВА, определяем по формуле:

Sрас2.1=S2/зтр, (1)

где S2 - суммарная полная мощность нагрузки вторичных обмоток, ВА;

зтр - коэффициент полезного действия трансформатора, о.е.

Суммарную мощность нагрузки S2 , ВА, определяем по формуле:

S2=Iчпу·Uчпу+Iбп·Uбп., (2)

S2=0,25·220+2·220=495 В·А

Sрас2.1=495/0,91=544 В·А

Uном 1 тр?380 В

Uном 2 тр?220 В

Sном.тр?544 В·А

По[21]выбираем трансформатор марки ОСМ-0,63 380/5-220 с Uном 1 тр=380 В, Uном 2 тр=220 В, Sном.тр=630 В·А.

Выбор понижающего трансформатора TV2 для питания цепей управления и местного освещения производим по условиям:

Uном 1 тр? Uс,

Uном 2 тр? Uц.у,

Uном 2 м.о.=Uц.м.о.,

Sном.тр? Sрасч2.1,

где Uном1 тр - номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора, В;

Uном 2 тр - номинальное напряжение вторичной обмотки питания трансформатора, В;

Uном2 м.о. - номинальное напряжение обмотки питания местного освещения, В;

Sном.тр - номинальная мощность трансформатора, В·А;

Sрас2.1 - полная расчетная нагрузка первичной обмотки трансформатора, ВА.

Полную расчетную нагрузку первичной обмотки трансформатора Sрас2.1 , В·А, определяем по формуле:

Sрас2.1=S2/зтр, (3)

где S2 - суммарная полная мощность нагрузки вторичных обмоток, ВА;

зтр - коэффициент полезного действия трансформатора, о.е.

Суммарную мощность нагрузки S2 , В·А, определяем по формуле:

S2=Iц.у.·Uц.у.+Iл.м.о·Uном.л.м.о., (4)

S2=2,1·110+2,5·24=83 В·А

Sрас2.1=83/0,91=91 В·А

Uном 1 тр?380 В

Uном 2 тр?110 В

Uном 2 м.о.?24 В

Sном.тр?91 В·А

По [21] выбираем трансформатор маркиОСМ1-0,1 380/5-22-110 с Uном 1 тр=380 В, Uном 2 тр=110 В,Uном 2 м.о.=24 В, Sном.тр=100 В·А.

По паспорту станка выбираем элементы для подавления помех RC1…RC10

Резистор МЛТ-2.100 Ом ±10% ОЖО467.180ТУ

Конденсатор К73-17-400-0,47 мКф ±10% ОЖО.461.104ТУ

По паспорту станка выбираем элементы для подавления помех электродвигателей RC-M2…RC-M6

Резистор МЛТ-2.270 Ом ±10% ОЖО467.180ТУ

Конденсатор К73-17-630-0,22 мКф ±10% ОЖО.461.104ТУ

12. Выбор защитной аппаратуры и питающих проводов

Провода выбирают с учетом ряда соображений. Количество проводов и число жил в каждом ясны из схемы электрической соединений. Сечение жил определяет токовая нагрузка, при этом во всех случаях выбор сечений проводят по нагреву (каждой нагрузке должно соответствовать сечение не менее определяемого по таблице в ПУЭ).

а) Выбор сечения жилы провода цепи управления U=110В.

Ток нагрузки слагается из пускового тока магнитных пускателей и электромагнитов золотников

Ip=, А (4)

где Рп=33 ВА - пусковая мощность магнитного пускателя (эл.маг.золотника) ВА

Uн=110В - напряжение питания катушки, В

Iр =

Но так как одновременно включаются пять магнитных пускателей и 2 эл. магнитных муфты, то пусковой ток в цепи управления

Iр = 0,37 = 2,1 А

Выбираем провод марки ПВ3 сечением 0,75 мм2.

б) Выбор сечения жил провода питающего цепь управленияU=24В.

Расчетный ток нагрузки цепи управления определяется как сумма расчетных токов элементов схемы одновременно находящихся во включенном состоянии (блоков входов/выходов, бесконтактных выключателей)

Iр=, А (5)

Iр = 0,352+0,28=2,3 А

Исходя из этого выбираем провод марки ПВ3 сечением 0,75 мм2.

Выбор теплового реле FP1 для двигателя М2.

Тепловые реле для защиты электродвигателей от перегрузок выбираем по условиям:

Iном.т.р.?Iном ,

где Iном.т.р. - номинальный ток теплового реле, А;

Iном.т.р.?0,63 А

По [20] выбираем тепловое реле FP1 марки РТИ-1304 с пределами регулирования 0.4-0.63 А.

Выбор остальных тепловых реле аналогичен, данные заносим таблицу 15

Таблица 13 Список выбранных тепловых реле

Обозначение	Марка	Предел регулирования, А
FP1	РТИ-1304	0.4-0.63
FP2	РТИ-1306	1-1,6
FP3	РТИ-1305	0,63-1,0
FP4	РТИ-1304	0.4-0.63
FP5	РТИ-1304	0.4-0.63

Выбор автоматического выключателя на примереQF4 производим по условию:

Iном.р.?Iдл,

где Iном.р. - номинальный ток теплового расцепителя автоматического выключателя, А;

Iдл - длительный ток нагрузки цепи, А.

Длительный ток нагрузки цепи, Iдл , А, находим по формуле:

Iдл=?Iном.д, (6)

где ?Iном.д. - сумма номинальных токов электродвигателей, А;

Iдл=0,63+1,25+0,8+0,63+0,63=3,94 А

Iном.р.?3,94 А

По [21] выбираем автоматический выключатель QF4 марки C60N 4A 3П 6 кА.

Поскольку автоматический выключатель имеет комбинированный расцепитель, то проверим выбранный выключатель на возможное срабатывание электромагнитного расцепителя по условию:

Iср.э.р.?1,25Iкр,

где Iср.э.р. - ток срабатывания электромагнитного расцепителя, А;

Iкр - наибольший возможный кратковременный ток в защищаемой цепи, А.

Ток срабатывания электромагнитного расцепителя, Iср.э.р., А, находим по формуле:

Iср.э.р.=10Iном.р, (7)

Iср.э.р.=10·4=40 А

В нашем случае наибольший кратковременный ток в защищаемой цепи определяется как сумма номинальных токов двигателей М2, М3, М4, М5 и М6:

Iкр=Iном.д2+ Iном.д3+Iном.д4+Iном.д5+Iном.д6, (8)

где Iном.д2 - номинальный ток второго электродвигателя, А;

Iном.д3 - номинальный ток третьего электродвигателя, А;

Iном.д4 - номинальный ток четвёртого электродвигателя, А;

Iном.д5 - номинальный ток пятого электродвигателя, А;

Iном.д6 - номинальный ток шестого электродвигателя, А.

Iкр=0,63+1,25+0,8+0,63+0,63=3,94 А

40 А?1,25·3,94=4,92 А

Так как условие соблюдается, то выключатель выбран правильно. Окончательно выбираем автоматический выключатель QF4 марки C60N 4A 3П 6 кА.

Выбор остальных автоматических выключателей аналогичен, данные заносим таблицу 14

Таблица 14 Список выбранных автоматических выключателей

Обозначение	Марка	Iном.р., А	Iдл, А	Iкр, А
QF1	C60N 40A 3П 6 кА	40	33,46	33,46
QF2	C60N2A 2П 6 кА	2	1,66	1,66
QF3	C60N1A 2П 6 кА	1	0,26	0,26
QF4	C60N 4A 3П 6 кА	4	3,94	3,94
QF5	C60N16A 1П 6 кА	16	16	16
QF6	C60N2A 1П 6 кА	2	2	2
QF7	C60N0,5A 2П 6 кА	0,5	0,25	0,25
QF8	C60N3A 2П 6 кА	3	2,1	2,1
QF9	C60N3A 1П 6 кА	3	2,5	2,5
QF10	C60N10A 2П 6 кА	10	6,8	6,8
QF11	C60N10A 2П 6 кА	10	6,8	6,8
QF12	C60N16A 3П 6 кА	16	14	14

Заключение

В данном дипломном проекте была произведена модернизация станка модели 7800ИТФ3, выполнен критический анализ существующей системы управления, выявлены недостатки и предложены варианты модернизации. В расчетно-конструкторской части дипломного проекта был выполнен расчет и выбор сервосистемы необходимой мощности и момента привода подачи станка. Выполнен подбор аппаратуры и исполнительных органов, обоснованная целесообразность поставленной задачи.

Произведена замена старой системы УЧПУ на современную. Обеспечивается автоматическое программное управление скоростью, положением рабочих органов в режиме реального времени. Точность и безотказность при работе является важной особенностью современных систем.

В результате модернизации станок обеспечивает следующие технологические параметры:

1 Минимальная погрешность обработки заготовки.

2 Возможность подбора рабочего усилия и скорости в зависимости от качества, размера заготовки и вида операции, которая выполняется.

3 Снижение времени переналадки и настраивание на обработку.

4 Низкие энергетические затраты.

5 Повышение производительности работы.

6 Снижение удельной себестоимости произведенной продукции.

За счет введения новой системы управления существенно снижается время на ремонт, повышаются техника - экономические показатели.

Список использованной литературы

1. ГОСТ 2.104 Основные надписи

2. ГОСТ 2.105 Общие требования к текстовым документам

3. ГОСТ 2.114 Технические условия. Правила построения, изложения и оформления

4. ГОСТ 2.305 Изображения-виды, разрезы, сечения

5. ГОСТ 2.701 Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению

6. ГОСТ 2.702 Правила выполнения электрических схем

7. ГОСТ 12.2.009 Станки металлообрабатывающие. Общие требования безопасности

8. ГОСТ 7599 Станки металлообрабатывающие. Общие технические условия

9. ГОСТ Р 51345 Безопасность машин. Блокировочные устройства связанные с защитными устройствами. Принципы конструирования и выбора

10. ГОСТ Р МЭК 60204-1 Безопасность машин. Электрооборудование машин и механизмов. Часть 1. Общие требования

11.СТП УК 14-2004 Оборудование технологическое. Электроавтоматика. Монтаж. Общие технические условия

12 РД 153-34.0-03.150-00 Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок

13. Правила устройства электроустановок. Изд. 7-е, доп. с исправлениями. М.: ЗАОЭнергосервис, 608 с.

14. Общий курс электропривода. М.Г. Чиликин, А.С. Сандлер. Изд. 6-е, доп. и перераб. М.: Энергоиздат, 1981, 575 с.

15. Типовые расчеты по электрооборудованию. В.И. Дьяков. Изд. 7-е. М.: Высшая школа, 1991, 160 с.

16. Как сделать проект небольшой электроустановки. Е.А. Каминский. Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: Энергия, 1980, 120 с.

17. Комплект документации станка 7800ИТФ3

18. http://sensor-com.ru

19. http://www.atos.com

20. http://www.iek.com.ua

21. http://www.electro-mpo.ru

22. http://sensor-moscow.ru

Размещено на Allbest.ru

...