晶体管层压机的设计方案

晶体管层压机的设计方案北京惠智光达科技有限公司自动化事业部联系人：冷光喜13581641033晶硅全自动层压机是太阳能光伏组件封装设备的主要配套设备，由上料、层压、卸料三部分组成，根据任务书的要求和实际的工艺情况，我公司为该层压机的电气设计方案如下：一、控制系统采用可编程控制器（PLC）为主控制器实现整个设备的运动控制、时序控制、逻辑控制。采用高性能、高可靠性的日本松下PLC系列，具体配置为：AFPX-C60T（32点的输入和28点的晶体管输出，具备4路高速脉冲输出，可以实现4个轴电机的定位控制，配置灵活扩展方便），AFPX-EFP0（用于连接温度控制模块的扩展适配器），FP0-TC4（带4通道的温度控制模块，内置高性能的温度PID控制）。或可根据客户指定其它的PLC(比如三菱的FX2N60MR加2个温控模块FX2N-2LC)；二、采用触摸屏为人机操作界面实现整个设备的监视和控制。采用国内品牌昆仑通态的10.4寸触摸屏，高分辨率高亮度的真彩色液晶触摸屏，同时可以带以太网接口实现系统的远程连接和数据维护，具体型号为TPC1063H或TPC105HC。或可根据客户指定其它的触摸屏(比如威伦的MT6100I等)；三、上料部、层压部、卸料部的皮带驱动采用东能伺服电机，用伺服电机控制具有更好的动态特性，节省安装空间，同时能实现定位控制。采用分段独立驱动，实现分段分速的层压技术。具体的功率选型需结合机械本体情况待定；四、液压系统、真空系统、油加热系统由PLC的输入输出来实现动作控制。油加热系统是该设备控制系统的难点，本系统采用松下PLC的专用温控模块TC4来实现温度的反馈采集和调节，保证温度调节的稳定和精确，该模块有4路温度采集通道可以使用，温度解析精度达到0.1℃，采用多点温度控制。三相电加热器采用台湾阳明的三相固态继电器控制，保证加热的稳定可靠；五、其它辅助低压电气元件采用施耐德电气或西门子电气元件，实现电控系统的可靠稳定；六、实现功能及特点：1）工作过程全部实现数字化控制，操作简单又可靠；2）工作模式灵活，手动、自动操作可根据需要现场调整；3）根据电池组件不同的工艺要求可以设置不同的工艺参数，实现配方式的储存和调用；4）配有急停保护、光栅保护、应急开盖、低油位、超温报警等各种互锁功能；5）加热系统温度控制准确稳定，系统控制精度在±1℃内；6）系统可以通过触摸屏实现网络连接功能，实现远程显示和监控（该功能根据需要再配置）。多层层压机西门子PLC编程电缆PC/PPIRS232接口的西门子S7-200PLC编程电缆，3米。RS232/PPI接口，对应西门子产品号：6ES7901-3CB30-0XA0，不支持长距离通信。PC/TTY对应西门子产品号:6ES5734-1BD20,RS232到西门子S5系列PLC编程口（DB15）通讯接口电缆,3米。RS232/电流环接口,用于S5系列PLC编程软件和监控系统。USB/PPIUSB接口的西门子S7-200PLC编程电缆，USB/PPI接口，3米，带通信指示灯，对应西门子产品号：6ES7901-3DB30-0XA0，最大通信距离达2公里。USB/PPI+隔离型USB接口的西门子S7-200PLC编程电缆，USB/PPI隔离，3米，带通信指示灯，对应西门子产品号：6ES7901-3DB30-0XA0，最大通信距离达2公里。PC/PPIRS232接口的西门子S7-200PLC编程电缆，3米。RS232/PPI接口，对应西门子产品号：6ES7901-3CB30-0XA0，不支持长距离通信。USB/MPI+隔离型USB接口的西门子S7-300PLC编程适配器电缆，USB/MPI隔离，3米，带通信指示灯，对应西门子产品号：6ES7972-0CB20-0XA0，最大通信距离可达1公里（187.5Kbps时）。PC/MPI+对应西门子产品号:6ES7972-0CA21-0XA0，西门子S7-300PLC编程通信适配器，光电隔离型，外观同西门子产品，含RS232电缆（5米）LOGO!USB-CABLE隔离型USB接口的西门子LOGO！控制器编程电缆，3米，带通信指示灯。LOGO!PC-CABLE隔离型RS232接口的，3米，对应西门子产品号：6ED1057-1AA00-0BA0，外观同西门子产品。MPI电缆S7-200/300PLC到西门子触摸屏连接电缆,5米,对应西门子产品号:6ES7901-0BF00-0AA0RS232电缆PC/MPI模块用RS232电缆,5米,对应西门子产品号:6ES7901-1BF00-0XA0OP编程电缆西门子OP控制器编程电缆，3米，对应西门子产品号：6XV1440-2KH32商务QQ:398413132QQ:360490787深圳中新自动化有限公司元件名称数量型号标称值二极管3IN4001D1、D2、D3三极管3A933AST3、T4、T5三极管1C1740T2三极管1A1020T1电阻71KR1、R2、R8、R9、R12、R13、R14电阻310KR3、R4、R5、电阻24.7KR6、R7电阻220KR10、R11电容110PC1线圈1T1线圈1T2PNP接近开关原理图晶体管接近开关原理电路图分析接近开关。现在应用较多的按近开关，是以晶体管振荡为核心组成的无触点开关，这种开关是当铁磁靠近（无须接触）它的晶体管振荡器的空间磁场时，在铁磁体内部产生涡流，消耗振荡能量，使振荡减弱，直至最后停止振荡；而当铁磁体离开后，晶体管振荡器重新恢复振荡，即由振荡器是否振荡反铁磁挡块是否接近开关。按近开关具有反应迅速、定位精确、寿命长以及没有机械碰撞等优点。目前已被应用于行程控制、定位控制以及各种安全保护控制等方面。下图是某种接近开关的电路，它是由LC振荡电路、开关电路及射极输出器三部分组成。由V1组成振荡器，其中L2、C2组成选频电路，L1是反馈线圈，L3是输出线圈，这三线圈绕在同一磁芯上，如图a所示。图:晶体管接近开关原理电路图。当铁磁体没有靠近开关的感应头时，振荡电路维持振荡，L3上有交流输出，经二极管VD1整流后使V2获得足够偏流而工作于饱和导通状态，此时Uce2≈0,V3截止，射极输出器无输出，接在输出端的继电器KA不通电。当铁磁体接近感应头时，铁磁体感应产涡流，由于涡流的去磁作用，削弱L1与L2之间的耦合，使得反馈量不足以维持振荡，因而振荡器被迫停振，L3上无交流输出，V2截止，若R7＞＞R5，此时Uce2≈Ucc，射极输出器输出也接近Ucc，使继电器KA通电动作。图c是接近开关动合触点的符号。V3采用射极输出，是为了提高带负载能力。RF为正反馈电阻，当电路停振时，通过它把V2的集电极电压反馈一部分到V1的发射极，使发射极电位提高，以保证振荡电路迅速而可靠的停振，而当电路起振时，Uce2≈0,无反馈电压，使振荡电路迅速恢复振荡，使开关的动作更为迅速和准确。图一图二图一：这是一个实用的三线制NPN接近开关原理图。它的工作过程为VT1、VT2、L1、L2、R1、R2、R3、R4、C1、C2组成基极调谐式振荡电路。它是利用振荡的有无构成高频接近开关，有金属接近时振荡停止的电路。VT1集电极开路是当二极管使用，作用是温度补赏。VT2作主振晶体管，R1为VT2的基极偏置电阻，它与LC谐振回路并联。R1的阻值必须用100K以上，如阻值太小，振荡难以停止。C1、C2为偶合电容，同时起隔离作用，R2、R3组成射集直流负反馈电阻，L1、L2和C1构成选频网络，L1、L2是振荡线圈，L2是正反馈线圈。VT3、VT4是做触发、放大整形,控制VT5与LED管D2,VT5为开关。控制输出。接通电源时，电流通过LC振谐回路产生振荡，通过L2反馈回VT2基极，VT2导通。VT2集电极电位高。通过R5耦合至VT3基极，VT3基极低电位不导通，那么VT4基极高电位不通，VT5不导通。VT5集电极电位高，可视为1输出高电平。当有金属感应物接近时，振荡遭到破坏、L2相当于断开，VT2截止，集电极高电位。通过R5耦合至VT3基极，VT3导通，集电极低电位通过R8耦合至VT4，VT4导通，通过R12推动D2点亮，同时给VT5基极提供高电位，使VT5导通，VT5集电极低电位输出。因为VT5是NPN管，因此外接负载必须接在OUT与VCC之间，负载才有动作。PNP型接近开关则把上图NPN管换成PNP管即可图二：为一个实用二线制接近开关内部原理图。它的振荡部分和图一一样。只不过是在给接近开关停振时增加了稳压和反向放大部分。它由VT7和D5组成稳压电源提供给C3充电。VT5、VT6、VT8及R11、12、15、16、17及D3组成三级反向放大器。其中VT8作为开关输出。因为是外接二线，电流由明显增大变化，所以用D3作钳位。以稳定VT8导通时集电极成施密特触电压。为弥补供电下降，加入D4及R17。由VT3、4及电阻R5、6、7、8、9及下拉电阻R10组发电路。它的作用是迅速起振、停振。D1为限制极性连线。工作过程如下，接通电源时，VT2导通，VT3截止，VT4导通、VT5截止、VT6导通、VT8截止。输出低电平，外接负载不动作。当有金属感应物接近时，VT2截止，VT3导通、VT4截止、VT5导通、VT6截止、VT8导通。输出高电平。外接负载动作。VT8为PNP管，负载必须接在集电极与GND之间。因为是二线制，因此，二线制负载通常接在GND与兰线之间。切记，二线制接近开关必须接负载后方可通电。否则会烧坏接近开关。把负载接在VCC与电源线（红线）之间也行。