CN101804454B - 压铸机可编程控制器电磁阀控制板 - Google Patents
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Abstract
压铸机可编程控制器电磁阀控制板，包括直流电源、可编程控制器信号端口和受控电磁阀输入端口，电磁阀控制板由取样电路、开关控制电路、输入过压保护电路和输出短路保护电路构成；采用电子开关控制电路代替普通继电器触点输出，大功率三级管以小电流信号输入控制大电流开关信号输出，增加过压保护电路，有效保护控制板和输出执行器的正常工作，增加短路保护电路，有效防止输出执行器短路时烧坏控制板中的大功率三极管，当过压或短路情况发生时，保护电路自动关断大功率三极管并锁定，须断电后才可恢复常态。无触点开关和保护电路大大延长电磁阀控制板使用寿命，生产成本和维修费用比用继电器降低一半，且结构简单，接线和维修方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子开关电路，特别是一种专用于压铸机的可编程控制器的电磁阀控制板。
背景技术
现有的压铸机控制系统中，大多采用PLC自身带的内部继电器直接驱动电磁阀，优点是接线简单，继电器输出形式不怕负载短路，缺点是体积大、占用电柜空间多，并且只能驱动小于2A的负载，继电器的触点时间长了会烧毁粘死，维修很麻烦。也有采用PLC自身带的内部继电器驱动中间继电器，然后再用中间继电器驱动电磁阀，优点是可以驱动2A以上的负载，不怕负载短路。缺点是接线复杂、体积大，占用电柜空间多，况且中间继电器的触点时间长了也会烧毁粘死，成本也很高。
发明内容
本发明针对上述控制系统中存在的问题，提出一种可以取代中间继电器的电磁阀控制板，具备负载短路保护和过压保护功能，达到结构简单、接线容易、成本低、寿命长等目的。
压铸机可编程控制器电磁阀控制板，包括直流电源、可编程控制器信号端口和受控电磁阀输入端口，其特征是电磁阀控制板由采样电路、开关控制电路、过压保护电路和短路保护电路构成；采样电路连接直流电源正电端，采样电路输入端连接过压保护电路输入端，采样电路输出端连接开关控制电路和短路保护电路的输入端，可编程控制器信号端口连接开关控制电路的输入端，短路保护电路和过压保护电路的输出端连接开关控制电路的输入端，开关控制电路的输出端连接受控电磁阀输入端口。
本发明采用电子开关控制电路代替普通继电器触点输出，大功率三极管以小电流信号输入控制大电流开关信号输出，增加过压保护电路，可有效保护控制板和输出执行器的正常工作；增加短路保护电路，可有效防止输出执行器短路时烧坏控制板中的大功率三极管。当过压或短路情况发生时，保护电路自动关断大功率三极管并锁定，须断电以后才可恢复常态。无触点开关和保护电路大大延长了电磁阀控制板使用寿命，生产成本和维修费用比用继电器降低一半，而且结构简单，接线和维修方便。
附图说明
图1为本发明电路结构框图。
图2为开关控制电路图。
图3为短路保护电路图。
图4为过压保护电路图。
图5为图1实施电路图。
具体实施方式
以下结合图对本发明的结构和工作过程作简要说明。
参看图1所示，压铸机可编程控制器的电磁阀控制板由采样电路1、开关控制电路2、短路保护电路3、过压保护电路4、PLC信号端口5和受控电磁阀输入端口6组成一个控制单元，一个控制单元输出端连接控制一个电磁阀工作，本实例为24个单元，PLC信号端口有24个信号单元分别与每一个控制单元输入端相连接。
采样电路1采用电阻R2在24V直流工作电源通过时产生的压降作输入信号，结构简单，工作可靠。采样电路1连接直流电源24正端，采样电路1即采样电阻R2输入端连接过压保护电路4的输入端，采样电路1的输出端连接开关控制电路2和短路保护电路3的输入端。短路保护电路3和过压保护电路4的输出端连接开关控制电路2的输入端。
参看图2所示，开关控制电路2包括大功率三极管Q1，接于三极管Q1基极输入端的稳压管W1、电阻R1和发光二极管L1，接于三极管Q1集电极输出端的电阻R27、发光二极管L18和二极管D6。当输入端IN1为24V时，Q1截止，OUT1输出为0V，L1、L18发光二极管灭。当输入端IN1为0V时，Q1饱和导通，OUT1输出电压约等于24V，L1、L18发光二极管亮。其中W1起电压钳位作用，保证短路保护和过压保护电路正常工作。D6为感性负载反向电动势吸收回路，减少感性负载开关瞬间对电路的干扰。
参看图3所示，短路保护电路3包括双向可控硅T1、二极管D3和D4、电阻R3和R5、发光二极管L2以及电容C1。双向可控硅T1与电阻R5和发光二极管L2串连在24V直流电源上，双向可控硅T1的一输出端与电阻R3和二极管D4串联后与采样电阻R2并连在三极管Q1发射极端，电容C1的正电端与取样电阻R2和+24V输入端相并连，双向可控硅T1的另一输出端由二极管D3和稳压管W1串连后与大功率三极管Q1基极输入端相连接，正常工作时，三极管Q1发射极电压接近电源电压，二极管D4反偏截止，T1门极电压约等于0V，T1截止，L2发光二极管灭。当输出端短路时，Q1发射极的电压变成0V，D4导通，C1开始快速充电，因电容两端电压不能突变，T1门极电压被瞬间拉高到24V左右，触发可控硅T1导通，L2发光二极管亮，24V电源电压通过可控硅T1、二极管D3和稳压管W1加到三极管Q1的基极，因W1的钳位作用，使Q1迅速截止，从而起到短路保护作用。
参看图4所示，过压保护电路4包括双向可控硅T2、发光二极管L3、稳压管W2、二极管D5和电阻R4及R6，双向可控硅T2与电阻R6和发光二极管L3串连在24V直流电源上，双向可控硅T2的一输出端通过稳压管W2并接在取样电路R2的输入端，双向可控硅T2的另一输出由二极管D5和稳压管W1串联后与大功率管Q1基极输入端相连接。正常工作时，24V电源电压无法击穿W2，W2相当于开路，T2门极电压约等于0V，T2截止，L3发光二极管灭。当电源电压升高到一定值时，致使W2被击穿，T2门极电压升高，当门极电压达到T2的触发门限电压时，T2导通，L3发光二极管亮，电源电压通过T2、D5和W2加到Q1的基极，因W1钳位作用，使Q1迅速截止，从而起到过压保护作用。
参看图1和图5所示，PLC信号端口5的控制信号输入到开关控制电路2的输入端，输入信号指示灯L1亮。输入端的信号驱动大功率三极管Q1导通，此时输出指示灯L18亮。直流24V正极电源经过大功率三极管Q1集电极接到受控电磁阀输入端口6的接线端，受控电磁阀输入的另一接线与直流24V负极相接，驱动负载工作。
上述仅是一个控制单元基本组成和工作过程，其他单元的组成结构和工作过程基本相同，本实施例由24个控制单元组成一个可编程控制器的电磁阀控制板。
Claims (5)
1.一种压铸机可编程控制器电磁阀控制板，包括直流电源、可编程控制器信号端口和受控电磁阀输入端口，其特征是电磁阀控制板由采样电路、开关控制电路、过压保护电路和短路保护电路构成；采样电路连接直流电源正电端，采样电路输入端连接过压保护电路输入端，采样电路输出端连接开关控制电路和短路保护电路的输入端，可编程控制器信号端口连接开关控制电路的输入端，短路保护电路和过压保护电路的输出端连接开关控制电路的输入端，开关控制电路的输出端连接受控电磁阀输入端口。
2.根据权利要求1所述的压铸机可编程控制器电磁阀控制板，其特征是由采样电路(1)、开关控制电路(2)、短路保护电路(3)、过压保护电路(4)、PLC信号端口(5)和受控电磁阀输入端口(6)组成一个控制单元。
3.根据权利要求1或2所述的压铸机可编程控制器电磁阀控制板，其特征是开关控制电路(2)包括大功率三极管Q1，接于三极管Q1基极输入端的稳压管W1、电阻R1和发光二极管L1，接于三极管Q1集电极输出端的电阻R27、发光二极管L18和二极管D6。
4.根据权利要求1所述的压铸机可编程控制器电磁阀控制板，其特征是短路保护电路(3)包括双向可控硅T1、二极管D3和D4、电阻R3和R5、发光二极管L2以及电容C1；双向可控硅T1与电阻R5和发光二极管L2串连在24V直流电源上，双向可控硅T1的一输出端与电阻R3和二极管D4串联后与采样电阻R2并连在三极管Q1发射极端，电容C1的正电端与采样电阻R2和+24V输入端相并连，双向可控硅T1的另一输出端由二极管D3和稳压管W1串连后与大功率三极管Q1基极输入端相连接。
5.根据权利要求1所述的压铸机可编程控制器电磁阀控制板，其特征是过压保护电路(4)包括双向可控硅T2、发光二极管L3、稳压管W2、二极管D5和电阻R4及R6，双向可控硅T2与电阻R6和发光二极管L3串连在24V直流电源上，双向可控硅T2的一输出端通过稳压管W2并接在采样电路R2的输入端，双向可控硅T2的另一输出由二极管D5和稳压管W1串联后与大功率三极管Q1基极输入端相连接。
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