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發(fā)布日期:2022-04-18 來源:環(huán)球電氣之家 作者:環(huán)球電氣之家 點擊率:69 品牌:組態(tài)王_Kingview
PLC序言
為確保系統(tǒng)的可靠性和安全性,有必要在系統(tǒng)設(shè)計前先充分把握設(shè)置場所的環(huán)境,然后再進(jìn)行系統(tǒng)的構(gòu)建。
從根本上講,有必要將對PLC系統(tǒng)的應(yīng)力(溫度,濕度,振動,沖擊,腐蝕性氣體,過電流,噪聲等)盡量減小。但是,對策實行到什么程度,應(yīng)該在考慮故障發(fā)生時的影響度和設(shè)置環(huán)境
以及對策費(fèi)用的基礎(chǔ)上決定。通過事先實施對策,可以提高系統(tǒng)的可靠性,并且可提高長期的運(yùn)轉(zhuǎn)率。
另外,各單元的規(guī)格,請參見相關(guān)資料。
PLC控制柜的安裝環(huán)境
以下就PLC控制柜(以下簡稱“柜”)安裝時的環(huán)境條件及對策進(jìn)行說明。
溫度
PLC的使用環(huán)境溫度與元件的使用溫度有關(guān),通常應(yīng)該在5℃~40℃的范圍內(nèi)。另一方面,在非強(qiáng)制冷卻的自然冷卻的控制柜等中,由于設(shè)備及系統(tǒng)的節(jié)省空間及小型化,柜本身也小型化了,那么柜內(nèi)溫度與柜外溫度比較,由經(jīng)驗可知有時會高出10℃~15℃以上。因此,有必要針對設(shè)置的場所及柜內(nèi)的發(fā)熱問題,采取以下的對策,為確保柜內(nèi)的溫度不超過單元的使用溫度范圍,應(yīng)盡量保留充足的溫度余量,使之在有余量的溫度范圍內(nèi)使用。
高溫
①自然風(fēng)冷式(依靠柜上下的百葉窗自然通風(fēng))
向柜內(nèi)安裝時,不使用風(fēng)扇、空調(diào)等冷卻設(shè)備是最好的方法。此時,有關(guān)PLC的安裝的注意點如下:
1 不要設(shè)置在柜內(nèi)熱空氣聚集的最上部
2 為確保通風(fēng)空間,上下部要和其他的設(shè)備、配線管等之間應(yīng)維持充分的間隔距離
3 不要在指定以外的方向進(jìn)行安裝(如縱向或上下顛倒),否則會造成PLC內(nèi)部的異常發(fā)熱
4 不要安裝在加熱器、變壓器、大容量電阻等發(fā)熱量大的設(shè)備正上方
5 避開陽光直射的地方
②強(qiáng)制通風(fēng)式(依靠柜上部的風(fēng)扇進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng))
③強(qiáng)制循環(huán)式(依靠密閉結(jié)構(gòu)的柜內(nèi)的風(fēng)扇進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)通風(fēng))
④房間整體冷卻方式(用空調(diào)將放置控制柜的房間整體冷卻)
《注意事項》
環(huán)境條件與冷卻方式的關(guān)系如下。
?將控制柜設(shè)置在粉塵少的房間內(nèi)→ ①或②
?設(shè)置在有粉塵的地方 → ③或④
使用風(fēng)扇時的對策
1 空氣過濾器要定期用水清洗
2 防備風(fēng)扇及空調(diào)發(fā)生故障,可采取在PLC的附近安裝溫度感應(yīng)器以發(fā)出報警的對策
低溫
在寒冷地帶等地方,早晨開機(jī)時溫度低于0℃時,可在柜內(nèi)安裝小容量的空間加熱器,將柜內(nèi)空氣預(yù)熱到5℃左右。此外,由于PLC電源在通電狀態(tài)下發(fā)熱,所以不要關(guān)斷電源。
濕度
為了保持PLC的絕緣特性,通常必須在相對濕度為35%~85%的范圍內(nèi)使用。特別是冬季暖氣時通時斷,有時會因急劇的溫度變化而造成結(jié)露,導(dǎo)致短路而引起誤動作。有此類危險的時候需要在夜間保持電源接通、或者在控制柜內(nèi)設(shè)置加熱器進(jìn)行微加熱等,以防止結(jié)露現(xiàn)象。
振動?沖擊
將PLC按照環(huán)境試驗方法(電氣電子)中的正弦波振動試驗法(JISC0040/IEC68-2-6)及沖擊試驗法(JIS C0041/IEC68-2-27)進(jìn)行試驗,在一般規(guī)格的振動沖擊下,不應(yīng)發(fā)生誤動作
但是,不要設(shè)置在經(jīng)常有振動沖擊,特別是這種振動與沖擊可能直接施加在PLC或控制柜上的場所。
減緩振動和沖擊的方法如下。
1 ①對于來自外部的振動及沖擊,可將控制柜與其發(fā)生源分開。或?qū)LC及控制柜用防振橡膠固定
2 ②對房屋的結(jié)構(gòu)、地板進(jìn)行防振動處理。
大氣
在以下場所使用時,可導(dǎo)致連接器類的接觸不良及元件?零件的腐蝕,因此有必要采取空氣凈化等對策。
①在灰塵,酸,鐵粉多的場所及有油煙?有機(jī)溶劑等漂浮的場所,可使用內(nèi)部溫度不會大幅上升的大的密閉結(jié)構(gòu)的柜。
②特別在有腐蝕性氣體的場所,要對控制柜進(jìn)行空氣清洗(空氣凈化),通過柜內(nèi)稍微加壓,防止外部腐蝕氣體的進(jìn)入。
③在有可燃性氣體的場所,有可能成為火源??砂惭b防爆設(shè)備或者不要在該場所使用。
操作空間
在設(shè)置PLC及柜的時候,要考慮到使用及可操作性、同時還要考慮到維護(hù)等操作,因此請注意以下內(nèi)容。
①要留有易于程序操作和更換單元的空間。另外,考慮到維護(hù)?操作的安全性,盡量遠(yuǎn)離高壓設(shè)備及動力設(shè)備設(shè)置
②PLC、輸入輸出單元的安裝位置應(yīng)考慮到卸載工具等外圍設(shè)備的連接與操作的方便性
③PLC、輸入輸出單元往往裝有維護(hù)檢查用指示燈,因此要安裝到操作人員易于看見、手能夠達(dá)到的高度的位置。
④應(yīng)用PLC的控制系統(tǒng)中,多半要考慮以后的改造、擴(kuò)展,因此要預(yù)先考慮留有1-2成的擴(kuò)展空間。
⑤如必要,可在柜的后面,留出600mm左右的空間作為維護(hù)通道。
PLC控制柜的電氣環(huán)境
電源、接地及噪聲(干擾)等是主要的電氣環(huán)境。在設(shè)備安裝、布線時,最重要的就是要把防止對人體的危害,并不讓電氣信號受到影響(干擾)等問題
PLC的設(shè)置場所
考慮到維護(hù)操作的安全性,應(yīng)與高壓設(shè)備(600V以上)及動力設(shè)備分開設(shè)置。不得已的情況下,也要盡可能將其遠(yuǎn)離設(shè)置
PLC及各單元的配置與布置
①與CPU單元相鄰的單元,最好是特殊單元和輸入單元等干擾產(chǎn)生少的單元
②外部電路的電磁接觸器及繼電器類,其線圈及接點即干擾發(fā)生源,因此應(yīng)與PLC分開配置。(大致在100mm以上)
電源系統(tǒng)的布線
①將PLC電源與輸入輸出設(shè)備的電源分開,并在PLC電源的導(dǎo)入部的附近安裝噪聲濾波器。
②通過增設(shè)隔離變壓器,可使接地干擾大幅地衰減。此時,隔離變壓器的二次側(cè)請采用非接地方式。
③變壓器與PLC間的布線按最短距離緊密地雙絞線布線,而與高壓線及動力線則要分開布線。
外部輸入輸出信號線的布線
①在輸出信號上連接有感性負(fù)載時,為吸收噪聲,在交流電路中將浪涌抑制器、直流電路中將二極管連接到各感性負(fù)載的附近。
②絕對不能將輸出信號線與高壓線及動力線扎成線束,也不能接近、平行布線。接近時,可用導(dǎo)管進(jìn)行分離或用其他的電線管進(jìn)行布線。此時,導(dǎo)管和電線管必須接地。
③不能用導(dǎo)管分離時,可全部使用屏蔽電纜,將PLC側(cè)與接地端子連接,輸入設(shè)備側(cè)開路。
④采用沒有共通阻抗的布線是理想的方法。但是,此時因為布線增多,有時要共用返回電路。返回電路應(yīng)使用有充分余量的粗電線,并將相同信號水平歸在一起布線
⑤輸入輸出線長時,將輸入信號線與輸出信號線分開布線。
⑥指示燈(特別是燈絲型)使用雙絞線布線。
⑦將輸入設(shè)備及輸出負(fù)載設(shè)備的噪聲發(fā)生源采用CR浪涌吸收器、二極管等抗干擾對策很有效
外部布線
對于能否建立強(qiáng)大的系統(tǒng)抗各種噪聲,使系統(tǒng)在比較高的可靠性的基礎(chǔ)上運(yùn)行,布線方法起著比較大的作用。布線操作,特別是抗干擾對策,很多時候是要依靠經(jīng)驗的,因此以本手冊等為基礎(chǔ),在良好的管理體制下進(jìn)行操作是很必要的。
誤布線的防止
①如在電纜上纏上標(biāo)記帶簽顯示走向,則不僅可以防止布線時的錯誤,而且便于布線后的檢查及維護(hù)。
②分不同顏色進(jìn)行布線。
③把傳送同種類信號的電纜放到同一個導(dǎo)管內(nèi),進(jìn)行分組。
一般的注意事項
①不要將電線用從端子到端子的對接方式相互連接。
②多芯電纜的終端應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹渭肮潭?,以免在電線端受到拉力。
③連接到門等可動部分時,將電線的一端固定到固定部分,另一端固定到可動部分,并使用軟電線,不要因門的開關(guān)導(dǎo)致電線的損傷。
④電線的末端使用壓接端子,與端子連接時,應(yīng)用轉(zhuǎn)矩螺絲刀,以適當(dāng)?shù)膲毫⒙葆敂Q緊達(dá)到連接。特別是連接通入AC電源單元的端子時,為了確保安全,希望不要使用U型壓接端子,而應(yīng)使用環(huán)型壓接端子。
⑤布線時PLC單元上安裝了防塵罩的時候,在布線結(jié)束之前不得除去該罩,以防布線的碎屑進(jìn)入其中。另外,因為考慮到動作時,內(nèi)部的溫度上升很大,會導(dǎo)致功能下降,所以在布線結(jié)束后一定要將防塵罩除去。
⑥電源電路的配線全部選用對絞線
⑦因為會使噪聲濾波器的效果降低,所以不要將噪聲濾波器的初級側(cè)與次級側(cè)扎在一起。
布線路徑
下述的組合,由于信號的種類性質(zhì)及電平不同,以及電氣感應(yīng)等等S/N(信號對噪聲)降低,因此,原則上應(yīng)使用其他的電纜、通過其他路徑布線。此外,分類整理后布線,也易于將來的維護(hù)及系統(tǒng)更換時的作業(yè)。
①電力線與信號線
②輸入信號與輸出信號
③模擬信號與數(shù)字信號
④高電平信號與低電平信號
⑤通信線與動力線
⑥D(zhuǎn)C信號與AC信號
⑦高頻設(shè)備(變頻器等)與信號線(通信)
布線方法
①將性質(zhì)不同的信號電纜放入同一導(dǎo)管內(nèi)時,一定要隔離
②盡量避免將多個電源線容納在同一導(dǎo)管內(nèi)。不得不一起設(shè)置時,需在導(dǎo)管內(nèi)設(shè)隔板,并將該隔板接地。
③應(yīng)用電線管布線時,因為電線管發(fā)熱,不要將1個電路的電線分別置于不同的電線管內(nèi)。
④為了不使動力電纜與信號電纜之間互相影響,不要將其平行布線。
⑤如安裝在設(shè)置有高壓設(shè)備的柜內(nèi),由于會感應(yīng)出噪聲,所以盡量遠(yuǎn)離高壓、動力系統(tǒng)進(jìn)行布線設(shè)置。
⑥在距離高壓線動力線200mm以上處安裝PLC,或?qū)⒏邏壕€和動力線放入金屬管內(nèi)布線,并將金屬管進(jìn)行完全D類接地(第3種接地)。
其他注意事項
①輸入輸出模塊根據(jù)機(jī)型不同有負(fù)公共端子和正性公共端子,布線時要注意極性。
②光纖電纜的外觀與一般的通信電纜和電力電纜相似,但是內(nèi)部卻是由纖維及保護(hù)纖維的受拉桿件、填充線、填充物組成,因此使用時要十分注意。特別是布設(shè)施工,要按照規(guī)定的方法和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,不可有過激的沖擊張力、過度的彎曲、扭轉(zhuǎn)、過度擠壓。
接地
接地目的
接地有2個目的。
①通過將漏電、感應(yīng)時由于故障等產(chǎn)生的電位保持在接地電位水平以防止人體觸電,即以保證安全為目的的保護(hù)接地。
②包括為防止外部侵入的噪聲,及為防止設(shè)備及裝置自身產(chǎn)生的噪聲給其他的設(shè)備及裝置帶來危害的防干擾用接地,是為發(fā)揮該設(shè)備或系統(tǒng)的功能所必需的接地(功能接地)。
關(guān)于這些接地,有時需要憑經(jīng)驗通過實驗來解決。因此,事先必須進(jìn)行充分研究及考慮,再進(jìn)行接地。
接地的方法與注意事項
(1)一點接地的原則
希望事先考慮到接地線是「決定電位的設(shè)施」。正常狀態(tài)下,接地線中沒有電流流動(不可將電流回流的返回電路與接地共用)。
(2)接地時,盡量使用專用接地(其接地極與其他的接地極相距10m以上)。
①接地工程用D類接地,最好是與其他設(shè)備的接地分開的專用接地。
②無法使用專業(yè)接地時,其接地極與其他設(shè)備的接地極相連接相連構(gòu)成共用接地。
③特別是必須避免與電機(jī)/變頻器等大功率設(shè)備共用接地,為了防止互相影響,應(yīng)分別進(jìn)行接地。
④避免向單純以防觸電為目的的多個設(shè)備連接的接地極(有時僅為鋼筋)進(jìn)行接地。
⑤接地極應(yīng)盡量靠近PLC,以便縮短接地線。
(3)接地上的注意事項
①信號線接地與外殼接地為同一接地時,有必要利用絕緣體與通道基板(接地的控制柜等內(nèi)的金屬板)絕緣。
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②裝有PLC的柜在電氣上需要和其他設(shè)備絕緣設(shè)置。這是為了防止受到其他電氣設(shè)備漏電流的影響。
③有高頻設(shè)備時,在將高頻設(shè)備接地的同時,裝有PLC的柜本身也要切實接地。
④應(yīng)用屏蔽電纜進(jìn)行輸入輸出布線時的屏蔽導(dǎo)體的接地,要將靠近PLC側(cè)的屏蔽導(dǎo)體連接到外殼接地端子上。另外,至于通信電纜,則要遵守該通信單元的手冊中的屏蔽處理原則。
(4)PLC的接地端子
PLC中設(shè)有下面的2個接地端子。
:與PLC的底板連接,通常用于防止觸電,保護(hù)接地端子接地。
:與噪聲濾波器的中性點連接,在因電源干擾導(dǎo)致誤動作時接地的功能接地端子。
:熱如將端子正確地接地,雖有使電源的共模干擾減弱的效果,但因為接地反倒拾取了噪聲的情況也很多,因此使用時要注意。
(5) AC電源單元的布線中,設(shè)備電源單相接地時,一定將接地相側(cè)連接到L2/N(或L1/N)端子側(cè)。
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