PILZ PNOZ X3安全继电器维修方法

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温馨提醒本文来源-科印传媒《印刷技术》

目前一些印刷厂对印刷机中各种零件的维修都不够重视，大多重新购买零件更换，从而造成大量坏板堆积。笔者所在单位的主力机器是德国曼罗兰印刷机，以下主要介绍安全继电器PNOZ X3的维修经验。

　　PNOZ X3工作原理
　　由于一些维修人员总是不搞清楚原理，就开始胡乱维修或更换元件，这样维修技能即使10年也进步不了。因此，我们首先介绍继电器的工作原理。
　　1.供电原理
　　图1为PNOZ X3安全继电器的供电原理图。其中，A1、A2为电源输入端，内部采用变压器变换，经ZL1整流C7滤波输出21V直流电压，S11、S13为正极，S21为负极，B1、B2为外部DC24V输入。通电后电源指示灯LED1 Power点亮。

　　MY是热敏电阻，随电流的变大和温度的上升，其阻值也相应变大，以减小启动电流的冲击。电源变压器是由AC230V、50～60Hz输入，20.5V、90mA输出的变压器，功率约为5W。由于变压器很小，带电流能力不大，因此开路直流电压为DC36V，全部负载时为19.7V，维修时应加以注意。
　　2.启动方式
　　继电器K1作为主启动主要有以下两种启动方式。

　　种启动方式如图2所示，正电源20V从S11端子连接到S12端子，S12端子内部和S31端子相通，外部S31和S32连接，内部S32端子和S33端子相通，S33和S34端子接继电器K1的启动按钮，地线S21和S22端子连接。当按下启动按钮时，正电源通过K2-1常闭接点、继电器线圈K1、二极管D14、S22端子、S21端子接地，继电器K1吸合，K1常开接点K1-6闭合，此时正电源通过S12端子、IC1光电耦合器、LED2、R1、R3、IC3光电耦合器、K1-6常开点、D12加到K1线圈形成自保回路，LED2CH1点亮表明K1继电器吸合。断开S11-S12、S31-S32和S21-S22都能使K1释放。由于K1自保，K2-1常闭点可切断启动通路，若K2吸合就不能再次启动。两个光电耦合器为下一步动作提供通路，具有隔离保护作用。

　　第二种启动方式如图3所示，其上半部分和种启动方式相同，下半部分正20V电源从S32端子进入，经电容C4、R7、常闭点K1-1、D13经S22端子、S21端子接地。K1启动之前，电容C4充电，当C4两端电压上升到稳压二极管D7反相击穿时，三极管Q2导通，经R11使光电耦合器IC4初级导通。由于未按启动按钮，IC4次级未通电，Q4、Q5都截止并保持待命状态。3.工作原理
　　当按下启动按钮时，正20V电源通过S13连接到S14端子，经R25、R10、IC4次级、D8稳压二极管、Q5be、D14、S22端子、S21端子接地，Q5导通集电极接地并使Q4导通，正20V经Q4、D5接到S34，启动K1并自保，这与种启动方式相同。K1启动后，K1-1常闭点切断，C4电容能量补给，当C4电容电压下降到D7稳压管截止时，启动电路，关闭Q4、Q5。当K2吸合时，K2-1和K1-1双重切断启动电路。而电容C4充电电压小于21V时K2不能吸合。当K1吸合并自保后，光电耦合器IC1、IC3初级导通，引发K2动作，见图4。
　　由于电源地线被K1-1切断，C4电解电容470uF储存的电能临时充当电源，C4正极经光电耦合器IC3、R9、D6稳压二极管、Q3be接C4负极，Q3导通接地，经D4、K2吸合。K2的吸合进一步消耗掉C4的能量，当C4电压小于稳压二极管D6并击穿电压时，Q3截止。另一回路正20V经S32端子、K2线圈、R6、R2、LED3、K2-4、IC2光电耦合器接地，K2经此回路自保，同时LED3CH2被点亮。当K1、K2都吸合后，继电器的常开接点、常闭接点输出，见图5。
　　图6是晶体管输出电路，K1吸合使光电耦合器IC1初级导通，K2吸合使光电耦合器IC2初级导通。当Y31加正电源时Q1导通，Y32和S21接地负载。
　　只要S11与S12、S21与S22、S31与S32的其中一路开路，都会切断输出。重新再启动的原则是切断S11和S12供电后，恢复S21与S22、S31与S32的连接，重新接通S11与S12，并接通启动电路。

　　PNOZX3维修心得
　　1.保存维修资料
　　由于数码照片可将小的元件放大查看，并且可以记录接线方式、电解电容极性、集成电路放置的方向以及拆卸过程等，因此维修前应先简单清理外壳，并用数码相机记录外观，以备将来查看。另外，养成保存资料的良好习惯在维修过程中比维修设备本身还重要，资料永远是位的。

2.通电测试
　　维修过程中首先应通电测试，检查损坏的程度，以备维修后对比。外壳上标有PNOZX3115VAC/24VACDC即输入110V交流、24V交流或直流。通电前要确认输入电压等级。110V或220V从A1、A2接入，24V从B1、B2接入。通电后确认电源指示灯亮，说明电源工作正常，反之修理时重点检查电源部分。电源指示灯亮后，断开电源接线，在S11和S12之间加常闭按钮，短接S21和S22、S31和S32，在S33和S34加常开按钮，重新接通电源，按常开启动按钮，CH1和CH2指示灯亮，再按下常闭停止按钮，CH1和CH2指示灯灭，即为正常。若不能启动，可尝试短接S13和S14用第二种启动方式启动。
　　3.电源故障维修方法
　　拆开继电器外壳可以看到内部电路的内部结构，它由两块电路板组成，有继电器和变压器的为B板，另一边是A板。
　　图7为A板接线图（正视图）。由于印刷电路板是4层板，接线图用红色表示上层（元件面），粉色表示上辅助层，深蓝色表示底层（焊盘面），天蓝色表示下辅助层。图8为B板接线图（正视图）。

　　当出现电源故障时可拆除变压器，单独用万用表电阻档进行测量或单独加电试验。在用二极管档测量整流桥和电容C7并更换损坏的元件后，一般都可以排除故障。
　　如果不启动故障，应重点检查继电器常闭接点K2-1。检查方法是用万用表电阻档沿着S34端子找到K2-1常闭点3、2脚测量电阻，若不通则不能启动，此时可用吸锡烙铁拆下继电器K2。使用吸锡烙铁时要注意印刷电路板焊盘的大小，较大的焊盘要用大功率吸锡烙铁，并用热风枪预先加热板子；较小的焊盘可用0.8～1.0mm的小吸嘴。操作时不可用力过大，并加热3秒钟使对面的焊锡融化。若焊锡没被全部吸出，此时也不可强行拆除，因为这样可能把对面的焊盘一起拉下。正确的做法是重新焊接，不等焊盘降温，立刻吸锡并多加热一会，左右晃动吸锡头，当元件脚有些晃动时再按吸锡开关。

　　其实，这些小焊盘不好对付。温度低了对面的焊锡不易融化，温度高了焊盘易脱胶掉下。笔者的经验是将两个继电器同时摘下。继电器的塑料外壳上有三个销口，可以用两个牙签插入两个销口，用刀片插入第三个销口，向上一拨罩壳就可拿下。取下联动片就可看到所有的6组触点，用极细的砂纸打磨触点并用酒精擦拭，后用微欧表或RLC表测量接触电阻，一般在0.05Ω以下即可。当然也可在触点上涂少许凡士林以防止触点氧化。万用表的电阻档只能粗略判断通断，无法测量小于1Ω以下的电阻。测量触点好还是用RLC表为宜。重新组装好继电器后，用稳压电源调到21V驱动继电器，并重新检查触点电阻，随后可将继电器焊接到板上，并接电测试。
　　维修PNOZ X3安全继电器基本没有什么难点，元器件都是很平常的常用器件。如果说有难点，那应当就是焊接了，不过我们可以通过练习来提高焊接水平。