ПЧ Delta VFD-E в управлении приводами фрезерно-центровально-обточного станка

Краткое описание проекта:

Специализированные фрезерно-центровально-обточные станки предназначены для обработки торцов круговых деталей (валы, оси). Основные операции, выполняемые на таких станках — фрезерование двух торцов вала с обеспечением их параллельности и перпендикулярности оси детали, и сверление центровых отверстий перпендикулярно к плоскости торцов. Кроме того, на таких станках может производиться обточка шеек, снятие фасок на концах валов, сплошная цековка, кольцевая подрезка и расточка. Для выполнения всех вышеперечисленных задач фрезерно-центровально-обточные станки оснащаются двумя приводами подач (левый и правый) с размещенными на них сверлильными и фрезерными шпинделями для синхронной обработки обоих торцов.

Станки такого типа предыдущих поколений оснащались гидравлическими приводами подач и упорами заготовок. За многие годы эксплуатации механика станков износилась, и гидравлические приводы подач уже не позволяют достичь той точности обработки, которая требуется сегодня во многих задачах.

При модернизации таких устаревших станков или разработке новых наиболее эффективно использовать для управления шпинделями современные частотно-регулируемые приводы на базе преобразователей частоты (ПЧ). При этом систему управления станком удобно строить на базе ПЛК.

Рассмотрим оснащение фрезерно-центровально-обточных станков автоматикой на примере одного из серийно выпускаемых станков.

Система управления строится на базе ПЛК Delta модели DVP14SS211R (серия DVP-SS2). Управление работой фрезерных и сверлильных шпинделей (всего 4 шт) реализовано при помощи компактных ПЧ Delta серии VFD-E. Их модульная конструкция позволяет вынести пульты управления ПЧ на дверь шкафа управления.

Фрезерно-центровально-обточный станок с системой управления на базе ПЛК Delta серии DVP-SS2 и приводами шпинделей под управлением ПЧ Delta VFD-E

ПЛК DVP14SS211R имеет 8 дискретных входов и 6 дискретных выходов, а также два встроенных коммуникационных порта RS-232/485. Быстрое выполнение инструкций (базовая — 0,35-1 мкс, прикладная MOV - 3,4 мкс) обеспечивает высокую точность синхронизации при одновременной обработке двух торцов, в результате чего достигается идеальная параллельность их плоскостей.

Применение для управления фрезерными и сверлильными шпинделями преобразователей частоты Delta VFD-E позволяет плавно и точно регулировать скорости их вращения. Благодаря этому достигается высокая чистота обработки валов и осей разного диаметра. Перегрузочная способность VFD-E в 150% от номинального тока в течение 1 минуты обеспечивает надежную работу ПЧ при обработке деталей максимально допустимых (для конструкции станка) размеров и массы.

Шкаф управления станком (фото слева) и его лицевая панель (фото справа) с вынесенными на нее четырьмя пультами управления ПЧ VFD-E

Для предотвращения выхода из строя ПЧ и электродвигателя в непредвиденных ситуациях VFD-E обладает рядом встроенных защит. Среди них — высокоточное измерение тока, токоограничение и предотвращение перенапряжения, полная защита от перегрузки по току и короткого замыкания, защита двигателя от перегрева, автоматическое повторное включение и поиск скорости.

В проекте использовались: