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1、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 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
2、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
3、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
4、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/PPI RS232 接口的西门子 S7-200 PLC编程电缆， 3 米。 RS232/PPI 接口，对应西门子产品号： 6ES7 901-3CB30-0XA0 ，不支持长距离通信。 PC/TTY 对应西门子产品号:6ES5 734-1BD20, 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
5、PLC编程软件和监控系统。 USB/PPI USB 接口的西门子 S7-200 PLC 编程电缆， USB/PPI 接口， 3 米，带通信指示灯，对应西门子产品号： 6ES7 901-3DB30-0XA0 ，最大通信距离达 2 公里。 USB/PPI+ 隔离型 USB 接口的西门子 S7-200 PLC编程电缆， USB/PPI 隔离， 3 米，带通信指示灯，对应西门子产品号： 6ES7 901-3DB30-0XA0 ，最大通信距离达 2 公里。 PC/PPI RS232 接口的西门子 S7-200 PLC编程电缆， 3 米。 RS232/PPI 接口，对应西门子产品号： 6ES7 901-3
6、CB30-0XA0 ，不支持长距离通信。 USB/MPI+ 隔离型 USB 接口的西门子 S7-300 PLC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： 6ES7 972-0CB20-0XA0 ，最大通信距离可达 1 公里（ 187.5Kbps 时）。 PC/MPI+ 对应西门子产品号:6ES7 972-0CA21-0XA0，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-CAB
7、LE 隔离型 RS232 接口的， 3 米，对应西门子产品号： 6ED1 057-1AA00-0BA0 ，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:6ES7 901-0BF00-0AA0 RS232电缆 PC/MPI模块用RS232电缆,5米,对应西门子产品号:6ES7901-1BF00-0XA0 OP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：6XV1 440-2KH32商务QQ:398413132 QQ: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
8、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
9、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Uce20,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
10、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R7R5，此时Uce2Ucc，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，Uce20,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、
11、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
12、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
13、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。
