欧陆（Eurotherm） ER-PL/ER-PLX系列直流调速器改造龙门刨
随着社会的进步，科技的发展，七八十年代的龙门刨床的电器控制线路已
经十分落后，而且故障频繁，维修非常困难，改造投资大，费时费力，效率低，
能耗大，同时噪音也很大，污染严重。经过多年的时间经验，我们对老式龙门
刨床的电气空子线路进行了彻底的技术改造，以将发电机组及扩大机控制的龙
门刨床改造成全数字智能化控制的电气系统。
七八十年代的设备，电气控制系统主要采用直流发电机组和交磁扩大机组成，
电气控制系统比较复杂，使用电气元件也比较多，加之使用时间长，电气元件
老化，故障频繁， B2152、B2012、B2012A、B2016A、BJ2020、B20125Q、B2020
等10几种型号龙门刨床都很适合全数字智能化控制的电气系统改造.
一．旧龙门刨床的特点:
1．旧刨床的工作台驱动由交流机组、直流发电机组、直流电动机组及交
磁扩大机组成。 1). 交流电动机的基参数如下: 型号: JB2-4 功
率:60kW 电压:380V 电流:308A 转速:1460 转/分 2). 直流电动
发电机的主要参数如下: 功率: 70kW 电压:230v 转速:1450 转/
分 3). 直流电动机: 型号: Z2-93D2 功率:60kW 电压:220v 电
流:308A 转速:1460转/分 4). 交磁扩大机:型号: ZKK-4 功率: 4kW
2. 工作台换向及一、二级减速、限位由1XKM、2XKM、3XKM、4XKM、XKQ、
XKH、1XK、2Xk等开关实现，因此控制复杂，故障点多，难于维修。
3．调速系统电阻、各种继电器繁多，所以故障多，低速时速度不稳，换
向不稳定，常出现爬行越位等故障。由于各正反馈和负反馈电路叫多，所以故
障难于判断。
4．改造时旧龙门刨床存在的问题及缺点: 1). 设备使用年代以久，电器
控制元件严重老化，设备故障率高，维修费用大，已不能满足目前生产加工的
需要。 2). 由于采用的是交直流机组，故其效率只有0.5~0.68,且能耗高！ 3).
主传动及控制部分电气操作条件教多，不但增加了维护工作量，也使整个系统
可靠性大大降低。 4).工作台调速范围小，精度（D≤30）,加工工件的表面质
量差。 5).占地面积大，噪音高。
二．改造后龙门刨床的特点:
1．工作台驱动系统 1). 由于用英国欧陆（Eurotherm） ER-PL/ER-PLX系
列直流调速器代替了复杂的交磁放大控制电路,故使控制简单化,数字化,智能
化. 2). 用50kW 直流电机Z4-200-31 取代了交流机组和直流发电机组(包括编
码器LMA-10BM-C24C、测速机ZYS-100A)，因此，调速方便且数字化。 3).工作
台换向由旋转编码器PLC 完成，不需要一、二级减速、及换向开关。 4).其它
动作均由PLC 实现，元件少，简单直观故障少。 5).去掉了发电机组，节电又
省功。 6).工作台行程设定可随意进行，且具有记忆功能。 7).可实现恒转矩
控制，并能实现低速切入。
三．改造后数字化龙门创新的优越特点:
1 .龙门刨工作台直流调速系统的改造:改造后的龙门刨工作台直流调速系
统采用的是英国欧陆（Eurotherm） ER-PL/ER-PLX 系列直流调速器。欧陆
（Eurotherm）是具有当代水平的全微机化工业直流电机调速驱动器，输出电流
范围在15A~5000A，全系列产品还具有控制、监控、保护和串行通讯的功能。欧
陆（Eurotherm） ER-PL/ER-PLX 系列直流调速器分两象限和四象限两种配置，
单象限驱动器仅能实现正向运行，四象限驱动器则是完全可逆的，这两种配置
的驱动器均能实现对电机速度和转矩的全面控制，四象限驱动器也可以对正反
向逆行全面控制。 欧陆（Eurotherm） ER-PL/ER-PLX系列直流调速器还有一系
列可供拥护随意设定的参数，此参数数据有些来自外部，如速度给定、转矩给
定、速度反馈以及电机的各种特性参数等，同时配备I/O 接口，可以方便的与
外部设备结合，以满足各种调速的需要，用欧陆（Eurotherm） ER-PL/ER-PLX
系列直流调速器中的180A 和一台50kW 的直流电机，来完全取代直流发电机组
和交磁扩大机，从而实现了工作台的无级调速、自动加减速、以及自动换向等
动作。
２．用PLC 实现龙门刨床的其他动作的电器自动控制。本改造采用
FX2N-80MR PLC完成龙门刨床自动进给刀、抬刀、横梁升降、横梁夹紧放松、刀
架快速移动以及工作台的加速、换向等各种动作的正常运转。
３．采用圆光栅编码器完成工作台的行程设定。在支流电机的轴上安装有
圆光栅编码器，通过编码器A 相、B 相脉冲计数与PLC 内的计数器和欧陆
（Eurotherm） ER-PL/ER-PLX 系列直流调速器的I/O 接口完成工作台的前进、
后退、加减速、换向，以实现工作台自动往复的行程设定，从而取消了工作台
过去的加减速开关、换向开关，同时也减少了故障。
４．改造后的全数字龙门刨控制系统的特点:１).该数字直流传动装置能耗
低，效率高，其效率可达到0.99 以上，而直流发电机组只有0.7 左右。２).
调速性能高。这种全数字直流调速装置是一种高精度传动张制，以其自身的优
点使整个主传动控制系统的精度、调速范围、快速性能有了很大的改善，从而
提高了加工能力及其加工质量。 3).结构简单，可靠性高。与交磁扩大机组相
比，全数字可逆直流调速装置可减少60Kw直流发电机一台，70kW交流电动机一
台，交磁放大机一套，同时大大减少了占地面积，并使控制系统结构简单、体
积缩小；而且能量一次性转换，使能耗降低，效率大大提高。 用先进的可编
程控制器取代繁杂的交直流继电器控制系统，使元件减少，连线减少，大大提
高了系统的可靠性，同时维护也十分方便。4).装机水平高，具有完善的保护功
能。系统具有良好的保护和监控功能，PLC 有自身的输入/输出监控指示灯，而
全数字直流调速装置则更有良好的保护监控功能，且具有故障存储记忆，自适
应参数优化等多种功能。 5).免维护，改造后，系统中的全数字直流调速装置
和可编程控制器不需要维护，提高了系统的作业效率，减少运行成本6).改造后，
由于取掉了交流机组，因而可无噪音运行。
四、使用效率:
由欧陆（Eurotherm） ER-PL/ER-PLX系列直流调速器和PLC相互配合进行
改造后的龙们刨床控制系统最低速为5rpm，最高为1500rpm，从起步到全速只
需8秒时间，从全速到换向实行两次减速，可在12秒时间内完成，且换向平稳
无冲击，不会发生振荡、爬行、起位等现象，同时可恒转矩切削，因而大大提
高加工精及效率。通过悬挂按钮完全能完成系统的启动、停止、自动手动。工
件加工长度范围由悬挂按钮站完成行程设置，并通过PLC 的记忆功能来保存，
电气柜上有各种报警指示，几乎可以实现无故障、免维护运行。
五、结束语:
使用欧陆（Eurotherm） ER-PL/ER-PLX系列直流调速器和PLC后，节能效
果十分明显，改造周期短。因此，将先进的调速装置直接应用到龙门刨床的调
速系统中，无疑是一种大的技术革新，可以带来较大的经济效益。