基于PLC的龍門(mén)刨排故實(shí)訓(xùn)設(shè)備的自制

印玲，吳春雷，孫遠(yuǎn)常州建東職業(yè)技術(shù)學(xué)院

基于PLC的龍門(mén)刨排故實(shí)訓(xùn)設(shè)備的自制

印玲，吳春雷，孫遠(yuǎn)
常州建東職業(yè)技術(shù)學(xué)院

摘要：本文介紹了基于PLC的龍門(mén)刨排故設(shè)備的師生合作自制過(guò)程。結(jié)合PLC和變頻器，設(shè)計(jì)故障點(diǎn)，深化高級(jí)維修電工考證內(nèi)容，完善校內(nèi)高級(jí)工考證實(shí)訓(xùn)設(shè)備。實(shí)踐證明，實(shí)訓(xùn)設(shè)備自制提高了師生生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：龍門(mén)刨；PLC；自制設(shè)備；排故；變頻器

高職院校實(shí)訓(xùn)課程的設(shè)置旨在提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，增強(qiáng)學(xué)生社會(huì)服務(wù)能力。因此，各類(lèi)高職院校對(duì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)都非常重視。高級(jí)維修電工的實(shí)訓(xùn)安排是對(duì)學(xué)生前一階段所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的一個(gè)綜合，對(duì)于學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有不可替代的作用。本文就如何自制高級(jí)維修電工實(shí)訓(xùn)設(shè)備即基于PLC的龍門(mén)刨排故設(shè)備作簡(jiǎn)單介紹。

1、校內(nèi)電氣排故設(shè)備的現(xiàn)狀

目前，校內(nèi)主要是中級(jí)維修電工考證所用的鏜床、銑床電氣排故設(shè)備，而對(duì)于高級(jí)維修電工的培訓(xùn)設(shè)備缺口較大。在高級(jí)維修電工考證培訓(xùn)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)于PLC的基本指令的應(yīng)用能力較好，實(shí)際看圖接線的能力也較強(qiáng)，但對(duì)于整體的機(jī)電設(shè)備的故障排除缺乏感性認(rèn)識(shí)。究其原因，主要是綜合型實(shí)訓(xùn)設(shè)備的缺失，而購(gòu)買(mǎi)成套這類(lèi)設(shè)備的成本較高。因此，為了節(jié)約成本，完善實(shí)訓(xùn)設(shè)施，更好的提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，我們自制了符合我院考證需求的龍門(mén)刨排故實(shí)訓(xùn)用設(shè)備。

2、龍門(mén)刨排故設(shè)備的制作

（1）方案設(shè)計(jì)

結(jié)合高級(jí)維修電工考證的需要以及學(xué)生的基礎(chǔ)能力，主電路中設(shè)置四臺(tái)電機(jī)：主軸電機(jī)用來(lái)模擬控制工作臺(tái)的往返運(yùn)動(dòng)；橫梁松緊電機(jī)；橫梁升降電機(jī)；刀架電機(jī)。控制回路采取三菱FX3U系列的PLC。工作臺(tái)的往返速度由變頻器控制，采用外接端子控制方式并利用絲桿進(jìn)行模擬。主電路下圖所示：

控制電路以三菱FR-D700變頻器控制主軸電機(jī)拖動(dòng)，具有速度可控，方向可變，線性特性明顯等特點(diǎn)。變頻調(diào)速采取外部端子控制方式，利用旋轉(zhuǎn)電位器來(lái)控制工作臺(tái)電機(jī)的速度。變頻器及其他電機(jī)的控制信號(hào)均來(lái)自PLC。用PLC取代繼電器控制方式，減少傳統(tǒng)龍門(mén)刨床為達(dá)到控制效果大量使用繼電器，以實(shí)現(xiàn)電路簡(jiǎn)單，降低成本及故障發(fā)生率，發(fā)揮PLC可靠性高、功耗低、維修方便等優(yōu)勢(shì)。

對(duì)于故障點(diǎn)，我們一共設(shè)計(jì)了12個(gè)，利用開(kāi)關(guān)串接至控制線路中，具體故障內(nèi)容如下表所示：

序號(hào)1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12故障內(nèi)容電源故障，無(wú)法正常通電外部按鈕開(kāi)關(guān)失效橫梁一直處于緊的狀態(tài)橫梁上升限位開(kāi)關(guān)失效刀架右移限位開(kāi)關(guān)失效工作臺(tái)前進(jìn)限位失效線圈無(wú)法正常得電指示燈無(wú)法正常亮工作臺(tái)無(wú)法手動(dòng)控制變頻器無(wú)法正常通電調(diào)速電位器無(wú)法完成調(diào)速絲桿只能右移無(wú)法左移

（2）設(shè)備制作

由于設(shè)備的制作工作量大，且平時(shí)教學(xué)任務(wù)重，因此我們決定師生共同合作，利用暑期的時(shí)間完成設(shè)備的制作。我們挑選了德國(guó)雙元制班級(jí)中動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)生共同完成設(shè)備制作任務(wù)。從設(shè)計(jì)、備料、制作到調(diào)試花了近一個(gè)月的時(shí)間。學(xué)生和青年教師在這一環(huán)節(jié)中都得到了鍛煉，動(dòng)手能力得到了很大的提高。

3、結(jié)束語(yǔ)

目前，龍門(mén)刨的排故設(shè)備已經(jīng)順利投入使用。該設(shè)備綜合了電機(jī)與電氣控制技術(shù)、傳感器檢測(cè)技術(shù)、變頻調(diào)速技術(shù)以及PLC控制技術(shù)，豐富了高級(jí)工排故實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，為專(zhuān)業(yè)建設(shè)和課程建設(shè)起到了強(qiáng)有力的推動(dòng)作用。

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