企業(yè)項目案例 空壓機(jī)控制器

“電子產(chǎn)品分析與制作”課程資源庫建設(shè)企業(yè)項目案例------空壓機(jī)控制器一、設(shè)計要求1、空壓機(jī)控制器具有以下功能：1）上電鎖時功能2）主機(jī)啟動、壓力控制3）溫度、電流、電壓、壓力檢測4）故障監(jiān)測及報警5）下級控制2、主要設(shè)計參數(shù)1）電源電壓：220V50Hz,(+10%～—15%)；2）工作溫度：最高環(huán)境溫度在70℃3）輸出容量：AC220V/0.8A（感性負(fù)載），可直接帶動40A以下接觸器；4）輸入規(guī)范：DC24V/10mA(每路)，PNP型;；5）測溫范圍：1路，0～250℃6）顯示方式：128*64液晶顯示；7）電壓檢測：范圍為40-450V；8）壓力檢測：4-20mA輸入；9）電流檢測：XXX/5A，外接式（XXX：電流互感器的電流上限，例100/5，電流上限為100）；二、技術(shù)文件１、原理圖根據(jù)上述功能要求和技術(shù)參數(shù)，空壓機(jī)控制器的原理圖如下：1）主板電路。如圖1所示。功能：將交流電壓轉(zhuǎn)換成CPU等電路工作所需要的電壓，將壓力、溫度等輸入的模擬量進(jìn)行轉(zhuǎn)化。圖12）CPU電路。CPU采用PIC16C74。如圖2所示。圖23)顯示電路。如圖3所示。功能：用來顯示控制器的電源電壓，溫度等。圖32、PCB設(shè)計為保證布線，采用雙面布線。PCB圖如下：1）主板電路圖：如圖4所示。圖42）CPU電路圖。如圖5所示圖53）顯示電路圖。如圖6所示。圖63、實物安裝圖：端口1：電流傳感器1；端口15：U；端口2：電流傳感器2；端口16：N；端口3：COM1(公共點1)；端口17：PE；端口4：24V-（DC24V負(fù)端）；端口18：PT100（1）；端口5：壓力傳感器；端口19：PT100（2）；端口6：24V+（DC24V正端）；端口20：U（公共點）；端口7：相序信號；端口21：Y型接觸器（KM1）；端口8：缺水信號；端口22：△型接觸器(KM2)；端口9：風(fēng)扇信號；端口23：主接觸器(KM3)；端口10：油濾信號；端口24：風(fēng)機(jī)(KM4)；端口11：空濾信號；端口25：電磁閥(KM5)；端口12：分離信號；端口26：COM2(公共點2)；端口13：遠(yuǎn)程啟動；端口27：下級啟動；端口14：遠(yuǎn)程停止；端口28：報警點；4、明細(xì)表：（各原理圖中的元器件技術(shù)參數(shù)在此處列出來）1）CPU電路PartTypeDesignatorFootprint3PINXS9FLY43PINXS7FLY44MZ1RAD0.24PINXS6FLY46PINXS5SIP68PINXS4IDC89PINXS3IDC810KR1AXIAL0.310KR4AXIAL0.310KR3AXIAL0.310KR24AXIAL0.410UC4C215C2C115C1C124LC04D674HC245D3DIP2074HC245D2DIP20100R20100R21100R22100UC14C2100UC13C2100UC12C2104C5C2104C10C2104C3C2104C8C2104C7C2104C6C2104C11C2104C9C2330R19AXIAL0.3330R18AXIAL0.3330R23AXIAL0.3330R12AXIAL0.3330R13AXIAL0.3330R10AXIAL0.3330R11AXIAL0.3330R16AXIAL0.3330R17AXIAL0.3330R14AXIAL0.3330R15AXIAL0.3330R6AXIAL0.3330R5AXIAL0.3330R7AXIAL0.3330R9AXIAL0.3330R8AXIAL0.3500R2AXIAL0.375176D4DB9RA/FXS7'DB9DB9RA/MXS8DB9PIC16C74D1S04V1DIODE0.42）主板電路：PartTypeDesignatorFootprint#5.1KR26#5.1KR25#100R272K#250R20AXIAL0.3*1KR34'*2KR34*15KR33*22KR32*56KR312K0.1R19AXIAL0.30.1R18AXIAL0.30P07N3DIP81KR351KR292K1KR282K2KR30AXIAL0.33.3UC173.3UC203PINXS5FLY45PINXS6SIP66PINXS7SIP610KR3910KRP210KR3710KR3810KR4310KR4010KR3610KR2110KR44AXIAL0.310UC1410UC2210UC1610UC2320KRP320KR2433KR22100KR42100KR41100K*RP4104C21104C15104C18104C19104C25104C24104RP1104C12104C13330R234148V34148V2GNDXS1-3FLY4IA1XS1-1IA2XS1-2ICL7660D1L0XS1-4SIP6LM324N4DIP14LM358N1DIP8LOC110V24MCP6002N2DIP8PT100RT1RT1XS2-4RT1XS2-5SPIXS1-5RAD0.2W7812N53）顯示電路：PartTypeDesignatorFootprint2KR52KR104MZ110R1210KR1710KR110KR1110KR310KR410KRP110KR1610KRJ2SIP510KRJ1SIP510UC4RB.1/.224LC64D233C233C147UC11C274HC273D3DIP20100R13100R15100R14100UC10C2104C3104C6C2104C8C2104C9C2104C5C2104C7C2330R8330R9330R7330R6510R29012V2DIOCE0.3DB9/MXS11DB9LCD12864LCD1PIC16C73BD1S04V1DIOCE0.35、元件表：Ω（5W）V1-V44148二級管4R1-R5、R8、R12-R16、R1910K電阻14R10、R2151K電阻2R6、R7、R17、R18100K電阻4R9、R2010K電阻2R11、R22100電阻2N1、N214P插座2C1-C4104獨石電容4RP1、RP2104精秘電位器2LM3243ICL76601OP071PVC小面板1XJK-LY5PVC顯示面板1DB9通訊線1PT100鉑電阻1三、測試環(huán)境與測試方法1、一般參數(shù)設(shè)置（注意:待機(jī)下，方可進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置）在待機(jī)狀態(tài)下，按“←”鍵，可進(jìn)入一般參數(shù)設(shè)置。按“↑”鍵，參數(shù)值加，按“↓”鍵，參數(shù)值減。再按“←”鍵，，可選擇需設(shè)置的參數(shù)。按“→”鍵，換設(shè)置參數(shù)屏。（以下為出廠參數(shù)默認(rèn)值）1）設(shè)置第一屏星三角時間：5S壓力上限:10壓力下限：6KG空運(yùn)行時間:60S星三角時間：目的在于保護(hù)壓縮機(jī)的啟動。先Y啟動，時間到，切換到△工作。設(shè)置范圍為1-999秒。壓力上限：本控制器采取動態(tài)壓力控制，實時顯示壓力值。而壓力上限，目的在與控制壓力的最高極限。當(dāng)壓力從低壓上升，高于壓力上限時，自動關(guān)閉電磁閥，開始降壓。設(shè)置范圍為0.0－999.9KG。壓力下限：本控制器采取動態(tài)壓力控制，實時顯示壓力值。而壓力下限，目的在與控制壓力的最低極限。當(dāng)壓力從高壓下降，低于壓力下限時，自動啟動壓縮機(jī)，再次升壓。設(shè)置范圍為0.0－999.9KG?？者\(yùn)行時間:當(dāng)壓力到達(dá)壓力上限后，此刻立即切斷電磁閥，并開始計時，于設(shè)置好的空運(yùn)行時間值內(nèi)，若壓力沒有下降或繼續(xù)升高，開始報警。液晶屏上顯示“空運(yùn)行過久”，空運(yùn)行指示燈亮，同時輸出報警干結(jié)點。設(shè)置范圍為0—999秒。2）設(shè)置第二屏超溫報警：90主機(jī)電流：50A電流不平衡度:99%超溫報警：目的在于控制機(jī)頭的極限溫度。當(dāng)機(jī)頭溫度大于超溫點時，系統(tǒng)進(jìn)入停機(jī)程序，保護(hù)機(jī)器。設(shè)置范圍為90—245℃主機(jī)電流：目的防止電動機(jī)在工作時的電流過大，造成損害。一旦，電動機(jī)的電流大于主機(jī)電流的設(shè)置值時，系統(tǒng)進(jìn)入停機(jī)程序。設(shè)置范圍為0－999A。電流不平衡度:目的在于檢測三相電路中任意兩相的電壓波動幅度。一旦發(fā)生波動幅度過大，且超過電流不平衡度設(shè)置點時，系統(tǒng)進(jìn)入停機(jī)程序，保護(hù)機(jī)器。設(shè)置范圍為0-99%（注意：設(shè)置值=98%或99%時，系統(tǒng)不檢測）3）設(shè)置第三屏。20mA壓力：16.0KG電流上限：100A溫度修正：0℃風(fēng)扇啟停：605020mA壓力：本控制器采取4-20mA的模擬壓力傳感器。20mA為壓力傳感器的壓力檢測上限。設(shè)置范圍為0.0-999.9KG。電流上限：指的是，所用電流互感器的檢測范圍的最大值。根據(jù)功率不同的壓縮機(jī)，所采用的電流互感器也不同。因此，此值不同。設(shè)置范圍為0.0－999.9A。溫度修正：當(dāng)檢測到溫度與機(jī)頭的實際溫度有差異時，可采取溫度修正進(jìn)行補(bǔ)償。設(shè)置范圍為-9－+9℃風(fēng)扇啟停:目的在于控制機(jī)頭的適當(dāng)溫度，當(dāng)機(jī)頭溫度大于風(fēng)扇的啟動溫度時，啟動風(fēng)扇，進(jìn)行降溫。當(dāng)溫度降低到風(fēng)扇的關(guān)閉溫度時，關(guān)閉風(fēng)扇。設(shè)置范圍為0—255℃4）設(shè)置第四屏停機(jī)鎖時：10S本地地址：0停機(jī)鎖時：防止壓縮機(jī)的頻繁啟動與停止，起到保護(hù)壓縮機(jī)。設(shè)置范圍為0－255秒。本機(jī)地址：本系統(tǒng)備有上位機(jī)監(jiān)控功能，根據(jù)客戶需要，可以補(bǔ)上。設(shè)置范圍為0-255（暫不用）。5）待機(jī)上電,液晶顯示:（液晶為四行）主機(jī):停機(jī)溫度:40電流：60A電壓：220V壓力：8.0KG（……報警行……）主機(jī)：此欄指示壓縮機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。溫度：此欄指示壓縮機(jī)的機(jī)頭溫度。60A：此欄指示壓縮機(jī)的電流。220V：此欄指示控制器的電源電壓。壓力：此欄指示儲氣筒的氣體壓力。第四行為報警欄，當(dāng)出現(xiàn)相關(guān)報警時，此欄指示相應(yīng)報警。（注：例，當(dāng)電源電壓出現(xiàn)過低，導(dǎo)致系統(tǒng)停機(jī)時，液晶屏鎖定“電壓過低”指示。，按下“啟動”或“復(fù)位”鍵，指示才消失。否則一直鎖定。）在待機(jī)狀態(tài)下,先住按“→”鍵,再按“←”鍵,液晶顯示如下：空濾:0油濾:0分離:0運(yùn)行時間:0H帶載時間:0H按“←”鍵,選擇要清零的參數(shù),選中的參數(shù)變黑的狀態(tài)下,同時按住“↑”,“↓”鍵,清零。2使用方法及故障檢測1）使用方法鎖時所謂鎖時，即剛上電或按“停止”鍵后，在設(shè)置時間內(nèi)，不能啟動，目的確保主機(jī)正常工作。啟動完成鎖時后，按“啟動”鍵，壓縮機(jī)啟動，Y形啟動。延時到，轉(zhuǎn)換為△啟動。延時3秒后，接通比例閥通電。整機(jī)進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)。停止運(yùn)行中，按“停止”鍵，進(jìn)入停機(jī)程序（電磁閥立即斷開，10秒后,△型接觸器斷開）。遠(yuǎn)程控制遠(yuǎn)程啟動采用電平信號控制，即遠(yuǎn)程啟動按鈕(SB1)接通時壓縮機(jī)運(yùn)行.按遠(yuǎn)程停止按鈕(SB2),系統(tǒng)停機(jī)。但遠(yuǎn)程啟動運(yùn)行后，在控制器上可按“停止”按鈕強(qiáng)行停止（即本地停止先）。下級啟動當(dāng)按下“啟動”鍵后，下級立即啟動。2）故障檢測高溫檢測當(dāng)主機(jī)溫度達(dá)到設(shè)定的超溫值后，進(jìn)入停機(jī)保護(hù)程序。此時，液晶顯示“超溫故障”，并輸出報警點。只有當(dāng)主機(jī)溫度低于“超溫值－2”空運(yùn)行過久檢測在壓縮機(jī)空運(yùn)行時，壓力升到上限后，接通比例閥斷電，壓力降到下限后，接通比例閥通電。若壓力達(dá)到上限后,于空運(yùn)行時間內(nèi)，并開始計時，于設(shè)置好的空運(yùn)行時間值內(nèi)，若壓力沒有下降或繼續(xù)升高，則開始報警。液晶屏上顯示“空運(yùn)行過久”，空運(yùn)行指示燈亮，同時輸出報警干結(jié)點。電流檢測當(dāng)檢測到電流值超過電流設(shè)定值,液晶顯示“超流故障”。