汽车焊装生产线用PLC电气控制柜的制作方法

本实用新型涉及汽车焊装生产线电控技术领域，尤其涉及一种汽车焊装生产线用PLC电气控制柜。

背景技术：

在汽车焊装生产线电控过程中，一般采用PLC控制柜来完成对各种大小规模生产线现场的设备自动化和过程自动化控制，具有网络功能稳定、性能良好且抗干扰强等特点，是现代工业的核心。如图1所示，为现有的汽车焊装生产线电控调试用的PLC控制柜10，PLC控制柜10具有柜体11，柜体11左右两侧分别设有一侧板，柜体11前后分别设有前门板和主板，柜体11上下分别设有顶板和底板，前门板与侧板之间经由铰链电连接。柜体11的主板内侧表面上设有与顶板互相平行的若干排导轨，PLC控制柜10内部所有的元器件都规则有序地安装在导轨上，达到安装简单、节省柜内空间和维护方便等效果。如图2和图3所示，柜体11的主板内侧表面的导轨上设有隔离开关12、若干微型断路器13、导轨电源14、PLC中央处理器15和接线端子16等组成。柜体11实现将某类设备的各类电器、元部件和线缆等集中组合并装载在PLC控制柜10内，同时起到隔绝柜体11外的灰尘附着在柜内元器件表面的作用，便于设备的美观设计和安装。隔离开关12借由TN-S供电系统给整个PLC控制柜10提供工作电源。隔离开关12用于对PLC控制柜10内所有元器件电路中的电源的断开与接通。TN-S供电系统具有三火线、一零线和一接地保护线；隔离开关12火线输入端与供电系统的三火线分别电连接，隔离开关12零线输入端与制供电系统的零线电连接，隔离开关12的接地保护线与供电系统的接地保护线电连接。当检修人员进行柜体11内调试或检修等时，先手动断开隔离开关12中的电流，以确保检修人员和控制设备的安全。若干断路器13安装于主板内表面的导轨上，断路器13的火线输入端与隔离开关12的火线输出端电连接，断路器13的零线输入端与隔离开关12的零线输出端电连接；断路器13的火线输出端与所需保护的元器件或设备串联电连接，断路器13的零线输出端与隔离开关12的零线输出端电连接。断路器13主要保护对应电连接电路，当电路发生短路或严重过载时，断路器13中的主触点断开，通过断开电路来达到保护回路内元器件。导轨电源14安装于主板内表面的导轨上，主要用于给柜体11内需要额定工作电压为24VDC的元器件提供工作电源。导轨开关电源24的电源输入端与隔离开关12的三火线输出端的任一火线输出端电连接，导轨开关电源24的电源输出端与隔离开关12的零线输出端电连接。PLC中央处理器15用于对整个PLC控制柜10内各电路的运行控制，保证整个PLC控制柜10的合理有效地运作，PLC中央处理器15与导轨开关电源24串联电连接，借由导轨开关电源24获得24VDC的直流工作电源。接线端子16用于将柜体11内的所有元器件的接线电连接进行归总，经由接线端子16的接线与外接设备连，实现柜体11内导线布置有序且美观的效果，同时也便于接线及排查线路。

汽车焊装生产线电控过程中，常常需要对PLC控制柜10根据功能需要及电气原理进行调试，确保PLC控制柜10实现对控制对象按照设定的控制要求运行。现场调试人员对PLC控制柜10在实际汽车焊装生产线电控调试现场时，调试时间用时有时候会比较长，由于调试人员的调试设备(如笔记本电脑等)自带电池使用时间有限，因此需要调试现场可以提供给笔记本电脑等调试设备220V工作电源的插座。而一般调试场地占地面积比较大且空间空旷，调试现场厂房等墙壁没设有插座，因此不能保证调试过程的顺利完成；或即便设有若干可供充电的插座，但通常墙壁上的插座离PLC控制柜10距离较远，造成给现场调试人员不能及时地观察PLC控制柜调试状态，降低调试工作的效率，从而影响调试过程及结果。

同时，实际工业生产线电控调试过程中，生产线现场的电控系统通常工作在环境温度比较高的地方。PLC控制柜10进入正常工作后，柜体11内所有元器件由于工作产生热损耗，散布在柜体11内，使得柜体11内产生较高的温度，而PLC控制柜10无法依靠自身柜体表面积有效地进行散热。柜体内安装的大部分器件承受的平均最高工作温度一般在45～50℃，一旦柜体内温度超过平均最高工作温度，PLC控制柜10就会发出报警信号，同时也对器件产生一定程度的损坏，严重的甚至直接损坏整个PLC控制柜10，给现场控制工作带来不便同时也造成相应的经济损失，因此需要实施一种对PLC控制柜10热损耗进行有效散热的措施来解决该问题。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术中的本实用新型针对现有技术中的PLC控制柜无法对机柜内的热损耗进行有效散热而导致机柜内温度超过平均最高工作温度，从而给器件造成损坏的缺陷，目的在于提供一种能给控制柜提供有效散热功能的PLC控制柜，提高了PLC控制柜的实用性。

实现上述目的的技术方案是：

本实用新型的汽车焊装生产线用PLC电气控制柜，由TN-S供电系统提供工作电源，所述PLC控制柜具有一柜体，所述柜体后侧具有一主板，所述柜体具有一侧板，所述主板内表面上设有一隔离开关；所述隔离开关的火线输入端、零线输入端和接地保护线端分别与所述TN-S供电系统的三相火线、零线和接地保护线电连接，所述侧板设有一开口，所述开口处卡设一空调；

所述空调的电源输入端与所述隔离开关的三火线输出端的任一火线输出端电连接，所述空调的电源输出端与所述隔离开关的零线输出端电连接，所述空调的接地保护端与所述隔离开关的接地保护线输出端电连接。

所述柜体具有一顶板，所述顶板内表面上设有一控制所述空调启闭的第一门限位开关；

所述空调的使能端与所述第一门限位开关串联电连接。

所述PLC控制柜具有一照明单元，所述照明单元具有一设于所述顶板内表面的照明灯和一控制所述照明灯启闭的设于所述顶板内表面的第二门限位开关；

所述照明灯与所述第二门限位开关串联电连接。

所述照明单元与所述空调并联电连接；

所述照明单元输入端为所述照明灯输入端，与所述空调的电源输入端电连接，所述照明单元输出端为所述第二门限位开关输出端，与所述隔离开关的零线输出端电连接；或者，所述照明单元的输入端为所述第二门限位开关的输入端，与所述空调的电源输入端电连接，所述照明单元的输出端为所述照明灯的输出端，与所述隔离开关的零线输出端电连接；

所述照明灯的接地保护线输出端与所述隔离开关的接地保护线输出端电连接。

所述柜体的主板内表面上设有一单独保护所述空调的第一断路器；

第一断路器与所述空调串联电连接，所述第一断路器的火线输入端与所述隔离开关中的与所述空调的电源输入端电连接的火线输出端电连接，所述第一断路器的零线输入端与所述隔离开关的零线输出端电连接，所述第一断路器的火线输出端与所述空调的电源输入端电连接，所述第一断路器的零线输出端与所述隔离开关的零线输出端电连接。

所述柜体的主板内表面上设有一保护所述照明单元的第二断路器，所述第二断路器的火线输入端与所述隔离开关中的与所述空调的电源输入端电连接的火线输出端电连接，所述第二路器的零线输入端与所述隔离开关的零线输出端电连接；所述第二断路器的火线输出端与所述照明单元的输入端电连接，所述第二断路器的零线输出端与所述隔离开关的零线输出端电连接。

所述空调为具有冷凝蒸发器的空调。

所述柜体的主面板上设有若干排与所述顶板平行的用于安装元器件的导轨。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型的汽车焊装生产线用PLC电气控制柜，通过在柜体的侧板上设有空调，对PLC控制柜内由于所有元器件工作时产生的热损耗进行散热处理，将控制柜内平均温度在一定范围内，从而延长了控制柜的使用寿命，从而大大增强PLC控制柜的实用性。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1为现有技术中汽车焊装生产线用PLC电气控制柜结构示意图；

图2为现有技术中汽车焊装生产线用PLC电气控制柜柜内整体布置示意图；

图3为现有技术中汽车焊装生产线用PLC电气控制柜内导轨电源电路电连接示意图；

图4为本实用新型汽车焊装生产线用PLC电气控制柜结构示意图；

图5为本实用新型汽车焊装生产线用PLC电气控制柜柜内整体布置示意图；

图6为本实用新型汽车焊装生产线用PLC电气控制柜的电路接线示意图。

具体实施方式

下面结合图4、图5及图6，对本实用新型的汽车焊装生产线用PLC电气控制柜进行详细的说明。

结合图4、图5及图6，为本实施例的汽车焊装生产线用PLC电气控制柜20，PLC控制柜20具有柜体21、隔离开关22、空调23、插座24、照明单元25、防护罩、第一断路器26和第二断路器27，其中，隔离开关22与TN-S供电系统给整个PLC控制柜20提供工作电源，控制PLC控制柜10内所有元器件电路中的电源的断开与接通。第一断路器26和第二断路器27具有对电路中漏电流检测和判断的功能，保护电路中的器件免于漏电或过载等状况造成损坏。

PLC控制柜20的柜体21的左右分别设有一侧板，柜体21的前后分别设有前门板和主板，柜体21的上下分别设有顶板和底板，前门板与侧板之间经由铰链电连接。柜体21的侧板上设有一开口，由侧板上的开口在侧板外表面上设空调23，空调23的电源输入端与隔离开关22的三火线输出端的任一火线输出端电连接，空调23的电源输出端与隔离开关22的零线输出端电连接，空调23的接地保护端与隔离开关22的接地保护线输出端电连接。柜体21的顶板内表面上设有第一门限位开关，空调23的使能端与第一门限位开关串联电连接。第一门限位开关作用是实现当前门板关闭时，空调23开启工作，对PLC控制柜20内由于所有元器件工作产生的热损耗进行散热处理，使得PLC控制柜20柜内温度保持在一定范围内，控制PLC控制柜20内平均温度在大部分元器件能承受的平均最高工作温度45～50℃；当前门板开启时，空调23停止工作，不再给柜内进行散热，利用前门板打开后柜内热量与柜外空气流通散热，达到节能环保的作用。PLC控制柜20的柜体21的主板导轨上设有第一断路器26，第一断路器26火线输入端与隔离开关22中的与空调23的电源输入端电连接的火线输出端电连接，第一断路器26的零线输入端与隔离开关22的零线输出端电连接，第一断路器26的火线输出端与空调23的电源输入端电连接，第一断路器26的零线输出端与隔离开关22的零线输出端电连接。空调23与第一断路器26串联电连接。

一较佳实施例中，在柜体21的前门板外表面设有插座24，插座24为三孔插座，三孔插座的第一孔与隔离开关22的三火线输出端中任一火线输出端电连接，三孔插座的第二孔与隔离开关22的零线输出端电连接，三孔插座的第三孔与隔离开关22的接地保护线输出端电连接，从而插座24可以给与之相电连接的外接设备提供220V的工作电源。在插座24上铰接有防护罩，防护罩用于给插座24提供高压电防触保护，给现场工作人员提供更安全的工作环境。

柜体21内设有照明单元25，照明单元25具有设于柜体21的顶板内表面的照明灯251和设于柜体21的顶板内表面第二门限位开关252，照明灯251和第二门限位开关252串联电连接。PLC控制柜20的柜体21的主板导轨上设有第二断路器27，照明单元25与插座24并联电连接后与第二断路器27串联电连接。第二断路器27的火线输入端与隔离开关22中的与空调23的电源输入端电连接的火线输出端电连接，第二断路器27的零线输入端与隔离开关22的零线输出端电连接,第二断路器27的火线输出端与照明单元25的输入端电连接，第二断路器27的零线输出端与隔离开关22的零线输出端电连接。照明单元25的输入端即照明灯251的输入端，与第二断路器27的火线输出端电连接，照明灯25的输出端即第二门限位开关252，与隔离开关22的零线输出端电连接；或者，照明单元25的输入端即第二门限位开关252的输入端，与第二断路器27的火线输出端电连接，照明单元25的输出端即照明灯251的输出端，与隔离开关22的零线输出端电连接。第二断路器27实现同时对插座24和照明单元25进行保护，防止插座24和照明单元25所在电路中翻身漏电或过载等状况受到损坏。第二门限位开关252作用是当打开前门板时，照明灯251亮起；当关闭前门板时，照明灯251熄灭，起到给现场柜体调试人员进行PLC控制柜20内部调试提供照明作用。当打开PLC控制柜20的前门板进行调试过程中，与插座24电连接的外接设备充电出现不能继续充电的状况时，若此时照明灯251仍然亮起，则很有尽可能是由于外接设备自身损坏的缘故，若照明灯251熄灭，则很有可能是由于同时保护插座24和照明单元25的第二断路器27检测到插座24和照明单元25所在的电路中发生漏电或过载等状况，而致使第二断路器27断开所在电路从而保护插座24和照明单元25的缘故。若照明灯251熄灭，但插座24仍继续给外接设备充电，则说明是照明灯251损坏。从而可以通过插座24与照明单元25中的照明灯251两者之间出现的异常，快速且有效地对异常情况进行判断，提高了故障判断的效率，方便工作人员进行现场排查与解决故障问题。

空调23与第一断路器26串联电连接后分别与第二断路器27、插座24和照明单元25并联电连接。第一断路器26单独保护空调23所在电路，使得空调23免受由于漏电或过载等状况产生损坏。通过将插座24和照明单元25并联电连接后与第二断路器27串联电连接，实现第二断路器27对插座24和照明单元25的两并联电路中发生漏电或过载等状况的同时保护，保护现场调试的工作人员的电脑和照明灯252等设备免受损伤的作用。

本实用新型的汽车焊装生产线用PLC电气控制柜工作原理为：

本实用新型的汽车焊装生产线用PLC电气控制柜20，在柜体21的具有开口的侧板上设有空调23，将空调23的使能端与所述第一门限位开关串联电连接，通过第一门限位开关实现当柜体21的前门板关闭时，空调23开启工作，对PLC控制柜20内由于所有元器件工作时产生的热损耗进行散热处理，控制柜内平均温度在一定范围内，从而延长了控制柜的使用寿命。当柜体21的前门板开启时，空调23停止工作，不再对柜内进行散热，从而达到节能环保的效果。所述空调采用具有冷凝蒸发器的空调，借由冷凝蒸发器对PLC控制柜20内空气进行冷凝与蒸发循环交替处理，达到柜内散热及解决了普通空调漏水的问题，保证柜体的干燥和安全。通过在柜体21的前门板外表面设有插座24，提供与之电连接的外接设备提供220V工作电源。在插座14与隔离开关22之间电连接第二断路器27，第二断路器27用于保护插座24免于由于电路漏电或过载等引起的损坏，从而给外接设备提供更加安全的220V电源。同时柜体21内设有照明单元25，当打开所述前门板时，照明灯251亮起；当关闭所述前门板时，照明灯251熄灭，起到给现场柜体调试人员进行PLC控制柜20内部调试提供照明作用。当打开PLC控制柜20所述前门板进行调试时：若照明灯251亮起，但插座24不继续给外接设备充电，则很有尽可能是由于外接设备自身损坏的缘故；若照明灯251熄灭，且插座24不继续给外接设备充电，则很有可能是由于插座24线路发生漏电或过载等状况导致所述第二断路器27断开所在电路的缘故；若照明灯151熄灭，但插座24仍继续给外接设备充电，则说明是照明灯251损坏。从而可以通过照明单元25与插座24两者之间出现的异常，快速且有效地对异常情况进行判断，提高了故障判断的效率，方便工作人员进行现场排查与解决故障问题，从而大大增强PLC控制柜20的实用性。

以上详细描述了本实用新型的各较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。