基于PLC的龙门刨排故实训设备的自制

印玲，吴春雷，孙远常州建东职业技术学院

基于PLC的龙门刨排故实训设备的自制

印玲，吴春雷，孙远
常州建东职业技术学院

摘要：本文介绍了基于PLC的龙门刨排故设备的师生合作自制过程。结合PLC和变频器，设计故障点，深化高级维修电工考证内容，完善校内高级工考证实训设备。实践证明，实训设备自制提高了师生生的动手能力和创新能力。

关键词：龙门刨；PLC；自制设备；排故；变频器

高职院校实训课程的设置旨在提高学生的实际动手能力，增强学生社会服务能力。因此，各类高职院校对实验、实训环节都非常重视。高级维修电工的实训安排是对学生前一阶段所学专业知识的一个综合，对于学生分析问题、解决问题以及创新能力的培养具有不可替代的作用。本文就如何自制高级维修电工实训设备即基于PLC的龙门刨排故设备作简单介绍。

1、校内电气排故设备的现状

目前，校内主要是中级维修电工考证所用的镗床、铣床电气排故设备，而对于高级维修电工的培训设备缺口较大。在高级维修电工考证培训中发现，学生对于PLC的基本指令的应用能力较好，实际看图接线的能力也较强，但对于整体的机电设备的故障排除缺乏感性认识。究其原因，主要是综合型实训设备的缺失，而购买成套这类设备的成本较高。因此，为了节约成本，完善实训设施，更好的提高学生的实际动手能力，我们自制了符合我院考证需求的龙门刨排故实训用设备。

2、龙门刨排故设备的制作

（1）方案设计

结合高级维修电工考证的需要以及学生的基础能力，主电路中设置四台电机：主轴电机用来模拟控制工作台的往返运动；横梁松紧电机；横梁升降电机；刀架电机。控制回路采取三菱FX3U系列的PLC。工作台的往返速度由变频器控制，采用外接端子控制方式并利用丝杆进行模拟。主电路下图所示：

控制电路以三菱FR-D700变频器控制主轴电机拖动，具有速度可控，方向可变，线性特性明显等特点。变频调速采取外部端子控制方式，利用旋转电位器来控制工作台电机的速度。变频器及其他电机的控制信号均来自PLC。用PLC取代继电器控制方式，减少传统龙门刨床为达到控制效果大量使用继电器，以实现电路简单，降低成本及故障发生率，发挥PLC可靠性高、功耗低、维修方便等优势。

对于故障点，我们一共设计了12个，利用开关串接至控制线路中，具体故障内容如下表所示：

序号1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12故障内容电源故障，无法正常通电外部按钮开关失效横梁一直处于紧的状态横梁上升限位开关失效刀架右移限位开关失效工作台前进限位失效线圈无法正常得电指示灯无法正常亮工作台无法手动控制变频器无法正常通电调速电位器无法完成调速丝杆只能右移无法左移

（2）设备制作

由于设备的制作工作量大，且平时教学任务重，因此我们决定师生共同合作，利用暑期的时间完成设备的制作。我们挑选了德国双元制班级中动手能力较强的学生共同完成设备制作任务。从设计、备料、制作到调试花了近一个月的时间。学生和青年教师在这一环节中都得到了锻炼，动手能力得到了很大的提高。

3、结束语

目前，龙门刨的排故设备已经顺利投入使用。该设备综合了电机与电气控制技术、传感器检测技术、变频调速技术以及PLC控制技术，丰富了高级工排故实训的内容，提高了学生的动手能力，为专业建设和课程建设起到了强有力的推动作用。

参考文献：

[1]刘经南.实验室的作用渗透在大学功能里[J].实验室研究与探索,2004,23(6):1-4.

[2]李晓宁.现代电气控制综合实验系统设计[J].实验技术与管理,2007,24(2):64-66.

[3]卢伟岸.大型龙门刨床电控系统的研制，学位论文，武汉，中南大学，2004年.

[4]宋健等.B2012A型里面刨床拖动系统的改造.滩坊高等专科学校学报.2001（3）：78-79.

[5]许明新.变频技术及PLC在龙门刨床的应用.机车车辆工艺.2001（4）：22-24.