壓縮機控制線路板安裝工藝過程
[摘要]線路板的設計是製作啟動盤的第一步也是比較重要的一步，根據線路板的設計好的圖鑽孔，鑽孔時要注意鑽轉的正確使用方法，而後根據配料單選擇元器件在板子上組裝，組裝時要注意元器件位置和方向，千萬不可放錯。可以説之前的工作都只是為接下來的接線工作做一個鋪墊而已，根據線路圖，先接控制電路的線，再接主電路的線，必須強調是每一根線都必須接對接牢，調試的工作則是對前面所做的工作進行一個總體的檢查。
[關鍵詞]設計 組裝 檢查 接線 校對 修改
壓縮機是製冷系統的心臟，它從吸氣管吸入低温低壓的製冷劑氣體，通過電機運轉帶動活塞對其進行壓縮後，向排氣管排出高温高壓的製冷劑氣體，為製冷循環提供動力，從而實現壓縮→冷凝→膨脹→蒸發 ( 吸熱 ) 的製冷循環。壓縮機一般由殼體、電動機、缸體、活塞、控制設備及冷卻系統組成。 我們公司主要生產的是壓縮機的控制設備中的控制線路板，專業術語叫：啟動盤。線路板在壓縮機中起到啟動控制，保護，驅動等作用。本文介紹生產一塊壓縮機啟動盤的工藝流程。
壓縮機啟動盤的工藝流程大概包括以下幾項：線路板的設計、鑽孔、元器件的組裝、接線及調試。
一、 線路板的設計
目前我們所要設計的線路板按板子的形狀可分為4種：五邊形、長方形、正方形、和變頻啟動專用型，其中正方形是我們用的比較頻繁的一種，而這種線路的設計又有國內和國外之分。圖1是國內線路板的設計圖；圖2是國外線路板的設計。這兩種的設計方法和理念基本相同，在這裏我就只介紹國內線路板的設計方法與注意事項。
如圖1國內線路板設計圖，四個角分佈的四個孔是安裝孔，可以讓線路板可靠的固定在壓縮機上；1和2是接地螺絲，它的作用顧名思義是起到接地保護用的；3一般是放變壓器，畫孔時要注意變壓器不能靠安裝孔太近，也不能太靠安裝板的邊上，儘量放在線槽4的左端，這樣變壓器的走線會比較方便、美觀；7的位置用來放控制器的，這個沒有什麼太要注意的事項；線槽4和6的右端面與光板的邊在一條直線上，這樣不僅僅是因為美觀的需要，更是因為4的右端要放出幾根1米3左右的線與壓縮機的控制版面相接，這樣線槽可以固定線的活動，還要注意一點的是4與6兩線槽之間的距離及線槽本身的長度要控制好，要考到方便控制器、端子的接線；7是放控制器的，值得注意的是控制器應放在4與6線槽的正中間的位置，且與兩線槽之間的距離在2～3釐米之間為宜；線槽5的位置只要靠近控制器的左端面就好；8是一根導軌，導軌的放置要根據接線端子的數量、熔斷的大小和互感器來定，但有一點是一定不變的，左側不能壓住安裝孔；11也是一根導軌上面用來放接觸器的，設計時只要考導軌的長度可以剛好放4個接觸器，而且接觸器可以很好的安裝上去，不碰到接地螺絲，但我個人有一點建議，最左端的接觸器應離接地螺絲4～5釐米比較好；9和10是兩個互感器，互感器9是為KM1、KM2兩個接觸器和進線端子連接服務的，所以9的位置應該在KM1與KM2中間段，且儘量與進線端子在一條直線上，相差不是很多是沒有太大影響的，值得提醒的是:互感器的左端不要超過接地螺絲。互感器10是為KM4和接線端子連接服務的，但它的位置只要考慮方便與KM4連接就行。兩互感器的前端應在同一條直線上，且要控制好它和導軌8、11之間的位置，至於原因在接線時會講到。
要着重提到的是：一塊線路板設計的好壞對後面的元器件組裝、接線、調試以及廠家的安裝有着舉足輕重的作用，所以我們在設計線路板時一定要慎重考慮！
圖（1） 圖（2）
二、鑽孔
按照線路板的設計圖在光板上把實物一一放好，並做好相應的標記。接下來的一道工序就是鑽孔。
鑽孔這道工序沒有什麼可以講的，根據孔的實際大小選擇合適的麻花鑽頭在麻花槍鑽上安裝好，鑽孔時要注意力道的掌握，最關鍵的也就是要讓麻花槍鑽與光板要時刻的保持垂直的角度，這樣鑽出來的孔才會是合格的，也可以為下一步攻絲做很好鋪墊。
根據孔的實際大小選擇合適的絲攻鑽頭在絲攻槍鑽上安裝好，和使用麻花鑽頭同樣，它也要注意力道的大小並且在攻絲時要時刻與安裝板成垂直的角度，如果出現傾斜的現象可能會使鑽頭斷掉。花槍鑽的使用方法有點不一樣，花槍鑽工作是由長時間的長動配合短時間的點動組成，而絲攻槍鑽的工作時間基本是有點動組成，絲攻槍鑽工作時必須要定時的給鑽頭上油，這樣不僅起到了潤滑作用保護了鑽頭，而且孔的質量得到了提高。
孔的合格標準就是螺絲可以順利的擰進去，不出現滑絲現象。
三、元器件的組裝
圖（3）是一張45KW的配料單，根據配料單正確的元器件，按照線路板設計圖在光板上放好，準備擰螺絲。一般一隻螺絲上需要放一個彈墊和一個平墊，平墊的大小需要根據被固定對象的大小來確定（被固定對象體積和重量較大的需選擇大的平墊，被固定對象的體積和重量比較小選擇平墊也需相應的小些），擰螺絲時應對角擰，且一開始不能擰的太緊，一是因為一開始擰的太緊不方便於接下來的調整工作，二是因為力的分佈不均勻從而不能很好的固定元器件。對於擰螺絲底座（螺絲孔）的材質不同需要施加的力也不同，這個力的大小有很多是取決的手感，也沒有什麼很大的竅門可尋。如果在擰螺絲的時候發現因為前道工序—鑽孔質量太差，而出現滑絲的現在，可在光板的反面上一隻與之配合的螺母，然後再擰緊就可以了。
元器件組裝這一步還包括線槽和導軌的安裝，線槽長度在30釐米之內的一般只需要固定兩個螺絲就可以了，線槽長度在30釐米之外的可以根據實際需要來確定螺絲的個數。而導軌的上螺絲的`個數需根據導軌上所要放置的元器件數量和質量來確定
元器件組裝好之後，在各元器件所在位置貼好標籤，在接線端子（SAK2.5EN）上鑲好數字標記，之所以要做標記一是為了方面接線，減少接錯線的事情發生，二是降低調試時對線路的檢查的工作量，三是方面客户的接線及檢查工作。
當以上的任務都完成之後，再進行總體的檢查，特別是各元器件的型號、方向和位置。發現問題及時對與之一同生產的一批啟動盤進行檢查。
元 器 件 清 單
單位： 合同號：
料件編號: 交貨日期:
貨號/型號： 45KW 380V/50HZ 數量： 台 1
序號 設 備 名 稱 型 號 規 格 數 量 單 位 備 注 總數
1 PLC控制器 KY02S(B)(T)-100 1 S1
2 顯示器 光板顯示器 1 S1
3 互感器 CT1(200),CT2(40) 2
4 阻容吸收器 5
5 急停按鈕 CE4T-10R-02 1 SB
6 接觸器 A63D-30-11 AC220V 2 KM1,KM2
7 接觸器 A40D-30-01 AC220V 1 KM3
8 接觸器 A9D-30-10 AC220V 1 KM4
9 變壓器 JBK3-250 380V/220V 1
10 熔斷器座 10X38/1P 4 FU1~FU4
11 熔芯 500V/4A 3 FU1~3
12 熔芯 500V/4A 1 FU4
13 進線端子 TC1003 1 TB1
14 接線端子 SAK2.5EN 定貨號021866 12 TB2
15 接線端子 EK4 1 TB2
16 固定器 EW35 定貨號038356 8
17 擋板 AP(1.5) 定貨號046056 1 TB2
18 數字標記 7,9,PE,10,12,22,15,22,16,22,17,30,53 1 TB2
19 線槽 5025 3
20 導軌道 (NS35/7.5) 1
21 管狀預絕緣端頭 10008 60
22 管狀預絕緣端頭 15010 30
23 管狀預絕緣端頭 25010 10
編制： 審核： 簽收： 領料： 發料：
圖（3）
四、接線
接線只要根據所給定的電氣接線圖，找到對應的已安裝好的線路板，如圖（4）是一塊已經接好線路板，圖（5）是它的電氣接線圖，要想把線接正確，首先需要看懂電氣接線圖，並且對各元器件有一定的瞭解。
在這裏我把接線分成兩塊：一塊是主電路的接線；一塊是控制電路接線。根據元器件各接口層次的分佈應先接主電路的線，再接控制電路的線。
相比較而言，主電路的接線相對簡單點，但是卻很重要的，如果接線不牢，上電時會產生電火花，燒壞接觸器。對主電路的接線要求就是首先選對線的型號，其次正確的把線接牢，至於工藝，因為主電路的線比較粗，彎曲很費力，所以沒有太嚴格的要求，只要同一個地方的線彎曲弧度和形狀相同就行。
控制電路這一塊我先介紹一些主要的元器件進、出線接口的安排，及注意事項。
圖（4）
1、接觸器
我們公司常用的接觸器一般有兩種：“ABB”和”施耐德”，我們需要根據用户的提出的要求來選擇接觸器的類型，在這裏我詳細的介紹ABB公司生產的接觸器。
ABB公司生產的接觸器按輔助觸點的開、閉情況可以分為“10（常開型）”和“01（常閉型”；按照產地可分為：國產和進口兩種，型號上帶“D”的是國產的，反之不帶“D”的是國外進口的；按照電源種類可分為：交流和直流兩種，我們公司所用的95℅都是交流接觸器。這些分類可以從它的型號標識看出來，如：“A40D-30-01 ”，它是國內生產的常閉型交流接觸器，
圖（6）是ABB公司生產的接觸器的俯視圖，它有前端和後端，也可以成為上端和下端，前端（上端）是用來接進線的，反之後端（下端）是用來接出線的，“L1、L2、L3”是主電路接進線的接口，“21NC”是控制電路的常閉輔助觸點的進線接口，在它對面還有一個出線的接口：22NC，順帶介紹一下“NO”表示常開的觸點。
圖（7）是接觸器的後視圖，它有兩個接口分別是：A1和A2，A1是用來接接觸器線圈的進線，A2是用來接接觸器線圈的出現，在接觸器的前面還有一個A2出線圈的接線口，是備用的。
一般情況下我們電路中只需用到一對常開或常閉的觸點，如果遇到使用多個常開和常閉的觸點情況，在接觸器的左右兩端設有備用觸點（圖8）安裝處，根據需要可以自行選擇備用觸點的個數。
接觸器的固定可以用螺絲進行固定也可以利用它底座的彈簧彈力在導軌上固定。用螺絲固定的情況有兩類：一、接觸器的體積和質量都很大，二、幾個接觸器的形狀和體積差別比較大。
圖（6） 圖（7）
2、 熔斷器的底座接線方法和接觸器一樣，上端進線，下端出線。
3、 控制器的接線柱分兩面，每面有分佈為上下兩排，接線時只要對號入座就行了
4、 變壓器的容量大小的選擇需要根據控制面板上元氣件的總容量來確定。而進線柱和出線柱的選擇是要根據客户對電壓的要求來定的。
5、 互感器有電壓互感器和電流互感器之分，顧名思義電壓互感器在電路中起降低接入儀表電壓的作用；電流互感器在電路中起降低接入儀表電流的作用。互感器正常的情況都是成對出現的，降需要降壓三相電中的任意兩項穿過互感器的兩個中心孔。
接線説明：
a、所有接線相線用黑色，相線上套有黃，綠紅的套管，控制線用紅色，中線（“N”）用藍色，接地線（“PE”）用黃綠色，所有接線都有永久性的標記。
b、 主迴路電纜選用型號：見圖8
c、控制迴路用1MM2紅線均需壓冷壓頭，其它均為1.5MM2黑線。
d、至文本顯示器線號21，22及急停按鈕用白色護套線，長度與數據線一樣。
e、接線端子TB2右側留給用户接線。
啟動盤型號 TB1至KM1 KM2(mm2) KM1至KM3,KM3短接 (mm2) KM4迴路(mm2)
5.5KW/7.5 KW 2.5 2.5 2.5
11 KW 2.5 2.5 2.5
15 KW 4 2.5 2.5
18.5 KW /22 KW 6 2.5 2.5
30 KW 6 4 2.5
37 KW 10 6 2.5
45 KW 16 6 2.5
55 KW 25 6 2.5
75 KW 35 16 2.5
90 KW 50 16 2.5
110 KW 50 25 2.5
132 KW 70 25 2.5
圖（8）
接線注意事項：
1、 導線所有套管字頭方向必須一致。
2、 變壓器接線的電壓選擇一定要正確。
3、 所有的線冷壓頭必須壓緊、壓牢，被壓面要選擇正確。
4、 所有的線與接線柱或接口的連接質量要非常的高，不能使用一段時間後出現鬆脱的現象。
5、 出口國外的啟動盤導線上的標識必須為拼音，國內的無所謂拼音和漢字都可以。
6、 控制電路的線應是橫平豎直的，多個接線柱或接口在同一高度時要儘量保證其接線也在同一高度。
五、調試
調式分為三個項目：①核對檢驗項目②目測檢驗項目（未通電檢測）③通電檢驗項目
核對檢驗項目的內容有：啟動盤的型號、啟動盤電源頻率、主電源電壓、控制電源電壓等。
目測檢驗項（未通電檢測）目內容有：元器件是否完好、接線是否正確、星點以及其他線是否接好、接線是否緊固、主迴路進、出線是否正確、導線標識等項目。
通電檢驗項目內容有：通電電源相數、通電電源實測電壓、變壓器進線端實測電壓、變壓器出現端實測電壓、相序繼電器是否正常工作、温度/壓力傳感器是否正常工作、各報警輸入點信號輸入是否正常及通電檢驗過程中損壞元器件的名稱等項目。
調試前工作：首先要對照圖紙檢查變壓器的電壓選擇是否正確如果變壓器的進線是220V在調試時必須在外接一個變壓器將我們380V電壓進行降壓，再檢查一下主電路的接線是否正確，然後拉一拉所有的線是否有鬆脱現象，看一下線的字頭方向是否一致、標籤是否貼好、放進融芯，最後接好電源線、壓力傳感器和温度傳感器。
調試常出現的現象：Ⅰ温度傳感器失靈，應該檢查温度傳感器的線是否接好。Ⅱ壓力傳感器失靈，有兩種情況其一和温度傳感器一樣，其二是壓力傳感器的極性是否搞錯。Ⅲ所有的接觸器都不能吸合可以檢查以下控制器的“22號”公共線。Ⅳ“KM2”和“KM3”接觸器不停的吸合需檢查一下“28”和“29”號線。Ⅴ接觸器吸合不牢或有震動的聲音可能是接觸器裏有東西。
總之解決所有問題的方法大概只有兩種，一、只要對電路熟悉。二、對元器件性能十分的瞭解。常出現的故障都可以在控制面板的用户參數中的現場故障中找出。
以上所陳述的內容就是一塊壓縮機控制線路板（啟動盤）的製作過程，當然要真正獨立的製作一塊壓縮機線路板就不是這麼簡單的嘍，比如要知道怎樣選擇熔斷器、熔芯、變壓器的容量等等，這個涉及到更深一層次的知識了。
這些就是我這段時間在實習單位所學到的一些知識的一個概況，雖然説是學校裏所沒有學過的，但這些必須以學校的知識為基礎，比如像在學校裏學的電路圖，能看懂電路圖可是完成這些工藝的關鍵所在，如果連電路圖都看不懂，想完成接線這一工藝，可以説是無米之炊呀！當然要學的還有很多，在以後的實習乃至工作生涯中我會不斷努力的汲取更多的知識的。
參考文獻
1、《機牀電氣控制技術》第3版 機械出版社出版 齊佔慶主編
2、《螺桿壓縮機—理論、設計及應用》 機械工業出版社 刑子文主編
3、《可程式序控制器應用技術》第5版 重慶大學出版社 廖常初主編
