专利名称:机床控制保护装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种机床控制保护装置，包括：熔断器，该熔断器器的一端电连接于PLC公共端，熔断器的另一端连接电源正极；以及中间继电器，中间继电器的线圈的一端连接于PLC的输出端，中间继电器的线圈的另一端连接电源负极，中间继电器的常开触头的一端与电源正极连接，中间继电器的常开触头的另一端与电磁阀的一端电连接，电磁阀的另一端连接电源负极。从根本上解决了PLC输出口易烧毁情况机床控制保护装置。
【专利说明】机床控制保护装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机床【技术领域】，具体涉及一种机床控制保护装置。
【背景技术】
[0002]刚性流水线投产一年多时，故障率极高，其中电器方面故障以PLC输出口容易烧毁为主。据调查，先后有四台机床的PLC输出口有烧毁情况，总计烧毁输出口数为7个，有一台机床甚至烧毁了 4个，这样使得有些PLC已无备口可用。更换PLC维修成本高，损坏后购买周期长，维修更换工作量大。且流水线经常处于维修状态，作为流水线作业的刚性线，一台损坏将影响整条生产线的顺利生产，流水线是否处于完好状态将直接影响到该车间的生产进度。为此对刚性线存在的电气问题进行彻底的分析，对PLC输出口易烧毁情况进行解决。通过分析观察，找出原因是机床电气控制部分缺乏保护系统。
[0003]由于PLC输出口电流容量不大，根据FXON输出规格参数:标称MAX容量为2A/1点，4点共用。在实际工作中，为了保障PLC输出口负载正常安全工作，通常应保证PLC输出口所驱动的负载电流在允许电流值的2/3以内。当达不到这个要求，甚至电流过载，就最终必然会烧毁PLC输出口。下面对可能存在原因进行分析。
[0004]1、PLC输出端口负载有漏电、短接、短路等情况发生
[0005]当PLC输出口驱动负载有漏电、短接、短路故障时，输出端的电阻R将减小，输出端电压U不变的情况下，由公式I=U/R知电流必将增大，当电流超过PLC输出端允许最大电流值时就会将PLC输出口烧毁。
[0006]2、PLC输出端供电电源电压波动产生影响
[0007]由于工业用电电压为380V，但它的实际供电电压在一定范围内会发生波动，我们以图为例，它的供电情况如图1所示，在图1中，设输入电压为380V时，DC=24V，R=18Q，根据I=U/R=24/18=1.33A(R为阀两端的电阻)，当电压升为420V时，DC=28V, I=U/R=1.6 A。由于PLC输出口所驱动的负载电流在允许电流值的2/3以内，而1.6 A大于了此范围允许值，致使PLC输出口烧毁。
[0008]3、PLC输出口所接电磁阀阀芯有卡阻等
[0009]在磁路欧姆定律公式ω I=0R，ω为线圈匝数，I为线圈的通过电流，0为线圈所产生的磁通，RM=L/ u S为磁通的磁阻，其中RM由三部分组成，即RM=RM1+RM2+RM3=L1/ u1S1+L2/ u 2S2+L3/ u 3S3, RMl为铁芯的磁阻，RM2为衔铁的磁阻，RM3为空气间隙的磁阻。当电磁阀芯在电压较低时，达不到吸合；或者由于机械原因造成卡阻时，阀芯线圈回路中由空气产生的磁阻RM3增大，则RM也会增大，由上述公式知线圈中通过的电流反而增大，当电流超过允许值时就会烧毁PLC输出口。
[0010]4、原PLC输出口环节未完善
[0011]以机床A2J-PK642为例，从电路接线图2分析，发现此电路设计中缺乏电路保护装置，即PLC输出口未接熔断器，如果阀两端有短路或回路有短路，就会烧毁PLC输出口。
【发明内容】
[0012]针对上述技术问题，本实用新型提供一种从根本上解决了 PLC输出口易烧毁情况机床控制保护装置。
[0013]解决上述技术问题的技术方案如下:
[0014]机床控制保护装置，包括:熔断器，该熔断器器的一端电连接于PLC公共端，熔断器的另一端连接电源正极；以及
[0015]中间继电器，中间继电器的线圈的一端连接于PLC的输出端，中间继电器的线圈的另一端连接电源负极，中间继电器的常开触头的一端与电源正极连接，中间继电器的常开触头的另一端与电磁阀的一端电连接，电磁阀的另一端连接电源负极。
[0016]优选地，所述中间继电器的线圈的两端并联一个二极管。
[0017]优选地，所述熔断器的型号为RT18 — 32。
[0018]优选地，所述二极管的型号为1N4002型。
[0019]采用了上述方案，本实用新型由中间继电器控制负载电磁阀，从而有效保护了 PLC的输出口，从根本上解决PLC输出口易烧毁情况，延长了设备正常使用周期。经实验验证，刚性线十余台专机经过此次PLC改造设计，经过长时间运行，其PLC输出口从未再烧毁，此流水线设备电器故障率大大降低。对生产任务的准时完成起到了应有的作用，并节约了更换PLC的时间和昂贵的修理费用。
【附图说明】
[0020]图1为供电电源电压波动对PLC产生影响的电路结构示意图；
[0021]图2为现有电磁阀与PLC相连接的电路结构示意图；
[0022]图3为本实用新型的中间继电器的线圈与PLC相连接的电路示意图；
[0023]图4为本实用新型的中间继电器的常开触头与电磁阀相连接的电路示意图。
【具体实施方式】
[0024]如图3和图4所示，本实用新型的机床控制保护装置，包括熔断器和中间继电器。
[0025]熔断器的一端电连接于PLC公共端，熔断器的另一端连接电源正极；首先给PLC供24V直流电源，线号301和300接入DC24V电源，线号301连接DC24V的正极，线号300连接DC24V的负极。COMl和COM2分别是PLC的公共端，Y001-Y007分别是PLC的输出口。优选地，在PLC输出回路中加装第一熔断器RLl和第二熔断器RL2，第一熔断器和第二熔断器选用RT18 — 32型的熔断器，熔芯选用2A。当PLC输出端口负载有漏电、短接、短路等情况发生时可对回路起到首要保护作用。
[0026]中间继电器的线圈的一端连接于PLC的输出端，中间继电器的线圈的另一端连接电源负极，中间继电器的常开触头的一端与电源正极连接，中间继电器的常开触头的另一端与电磁阀的一端电连接，电磁阀的另一端连接电源负极。本实用新型中优选采用OMRON”LY4NJ24VDC小功率中间继电器KA1-KA8作为中间控制电路。通过PLC控制中间继电器(线圈R=600Q，I=U/R=24/600=0.04A，电流远小于PLC输出端口允许值，其触电可承受4A的电流)，可以避免电磁阀异常工作引起电流瞬间过流直接烧毁PLC输出口。由中间继电器KAl-中间继电器KA8控制负载电磁阀YAl —电磁阀YA8，从而有效保护了 PLC输出□。
[0027]中间继电器的线圈的两端并联一个二极管，该二极管为续流的二极管，所述二极管的型号为1N4002型。在中间继电器的线圈两端反并联续流二极管D1-D8，PLC输出口允许电流值为2A，续流二极管的耐压能力应比它的电源电压大3倍左右，电流可选IA即可。查阅二极管规格参数可选1N4000系列二极管中的1N4002即可，它的耐压电压为100V，允许电流为1A。反并联续流二极管可达到保护继电器及PLC输出口的作用。
[0028]另外，核算了电磁阀YAl —电磁阀YA8的容量，替换了整流变压器，由50VA换成100VA,由于增加了容量，杜绝了负载过载烧毁电器元件。
【权利要求】
1.机床控制保护装置，其特征在于，包括:熔断器，该熔断器的一端电连接于PLC公共端，熔断器的另一端连接电源正极；以及中间继电器，中间继电器的线圈的一端连接于PLC的输出端，中间继电器的线圈的另一端连接电源负极，中间继电器的常开触头的一端与电源正极连接，中间继电器的常开触头的另一端与电磁阀的一端电连接，电磁阀的另一端连接电源负极。2.根据权利要求1所述的机床控制保护装置，其特征在于，所述中间继电器的线圈的两端并联一个二极管。3.根据权利要求1或2所述的机床控制保护装置，其特征在于，所述熔断器的型号为RT18 — 32。4.根据权利要求2所述的机床控制保护装置，其特征在于，所述二极管的型号为1N4002 型。
【文档编号】G05B19-05GK204302746SQ201420699898
【发明者】曾妍 [申请人]綦江齿轮传动有限公司