凯发娱樂PLC控制柜的安装环境

原创 2020-07-29 02:27  阅读

  PLC控制柜的安装环境_环境科学/食品科学_工程科技_专业资料。PLC 控制柜的安装环境 以下就 PLC 控制柜(以下简称“柜”)安装时的环境条件及对策进行说明。 温度 PLC 的使用环境温度与元件的使用温度有关,通常应该在 5℃~40℃的范围 内。另一方面,在非

  PLC 控制柜的安装环境 以下就 PLC 控制柜(以下简称“柜”)安装时的环境条件及对策进行说明。凯发娱樂, 温度 PLC 的使用环境温度与元件的使用温度有关,通常应该在 5℃~40℃的范围 内。另一方面,在非强制冷却的自然冷却的控制柜等中,由于设备及系统的节省 空间及小型化,柜本身也小型化了,那么柜内温度与柜外温度比较,由经验可知 有时会高出 10℃~15℃以上。因此,有必要针对设置的场所及柜内的发热问题, 采取以下的对策,为确保柜内的温度不超过单元的使用温度范围,应尽量保留充 足的温度余量,使之在有余量的温度范围内使用。 高温(图 1. 参照) ①自然风冷式(依靠柜上下的百叶窗自然通风) 向柜内安装时,不使用风扇、空调等冷却设备是最好的方法。此时,有关 PLC 的安装的注意点如下: 1 不要设置在柜内热空气聚集的最上部 2 为确保通风空间,上下部要和其他的设备、配线管等之间应维持充分的间 隔距离 3 不要在指定以外的方向进行安装(如纵向或上下颠倒),否则会造成 PLC 内部的异常发热 4 不要安装在加热器、变压器、大容量电阻等发热量大的设备正上方 5 避开阳光直射的地方 ②强制通风式(依靠柜上部的风扇进行强制通风) ③强制循环式(依靠密闭结构的柜内的风扇进行强制循环通风) ④房间整体冷却方式 (用空调将放置控制柜的房间整体冷却) 《注意事项》 环境条件与冷却方式的关系如下。 ?将控制柜设置在粉尘少的房间内→ ①或② ?设置在有粉尘的地方 → ③或④ 使用风扇时的对策 1 在外部空气的吸入口安装空气过滤器,采取防止灰尘进入的措施 2 空气过滤器要定期用水清洗 3 防备风扇及空调发生故障,可采取在 PLC 的附近安装温度感应器以发出报 警的对策 低温 在寒冷地带等地方,早晨开机时温度低于 0℃时,可在柜内安装小容量的空 间加热器,将柜内空气预热到 5℃左右。此外,由于 PLC 电源在通电状态下发热, 所以不要关断电源。 湿度 为了保持 PLC 的绝缘特性,通常必须在相对湿度为 35%~85%的范围内使用。 特别是冬季暖气时通时断,有时会因急剧的温度变化而造成结露,导致短路而引 起误动作。有此类危险的时候需要在夜间保持电源接通、或者在控制柜内设置加 热器进行微加热等,以防止结露现象。(参见图 2) 振动?冲击 将 PLC 按 照 环 境 试 验 方 法 ( 电 气 电 子 ) 中 的 正 弦 波 振 动 试 验 法 (JISC0040/IEC68-2-6)及冲击试验法(JIS C0041/IEC68-2-27)进行试验,在 一般规格的振动?冲击下,不应发生误动作 但是,不要设置在经常有振动?冲击,特别是这种振动与冲击可能直接施加在 PLC 或控制柜上的场所。 减缓振动和冲击的方法如下。 1 ①对于来自外部的振动及冲击,可将控制柜与其发生源分开。或将 PLC 及控制柜用防振橡胶固定 2 ②对房屋的结构、地板进行防振动处理。 大气 在以下场所使用时,可导致连接器类的接触不良及元件?零件的腐蚀,因此 有必要采取空气净化等对策。 ①在灰尘?酸?铁粉多的场所及有油烟?有机溶剂等漂浮的场所,可使用内部 温度不会大幅上升的大的密闭结构的柜。 ②特别在有腐蚀性气体的场所,要对控制柜进行空气清洗(空气净化),通 过柜内稍微加压,防止外部腐蚀气体的进入。 ③在有可燃性气体的场所,有可能成为火源。可安装防爆设备或者不要在该 场所使用。 操作空间 在设置 PLC 及柜的时候,要考虑到使用及可操作性、同时还要考虑到维护等 操作,因此请注意以下内容。 ①要留有易于程序操作和更换单元的空间。另外,考虑到维护?操作的安全 性,尽量远离高压设备及动力设备设置 ②PLC、输入输出单元的安装位置应考虑到卸载工具等外围设备的连接与操 作的方便性 ③PLC、输入输出单元往往装有维护检查用指示灯,因此要安装到操作人员 易于看见、手能够达到的高度的位置。 ④应用 PLC 的控制系统中,多半要考虑以后的改造、扩展,因此要预先考虑 留有 1-2 成的扩展空间。 ⑤如必要,可在柜的后面,留出 600mm 左右的空间作为维护通道。 PLC 控制柜的电气环境 电源、接地及噪声(干扰)等是主要的电气环境。在设备安装、布线时,最 重要的就是要把防止对人体的危害,并不让电气信号受到影响(干扰)等问题 PLC 的设置场所 考虑到维护操作的安全性,应与高压设备(600V 以上)及动力设备分开设 置。不得已的情况下,也要尽可能将其远离设置 (参见图 3) PLC 及各单元的配置与布置(参见图 4) ①与 CPU 单元相邻的单元,最好是特殊单元和输入单元等干扰产生少的单元 ②外部电路的电磁接触器及继电器类,其线圈及接点即干扰发生源,因此应 与 PLC 分开配置。(大致在 100mm 以上) 电源系统的布线) ①将 PLC 电源与输入输出设备的电源分开,并在 PLC 电源的导入部的附近安 装噪声滤波器。 ②通过增设隔离变压器,可使接地干扰大幅地衰减。此时,隔离变压器的二 次侧请采用非接地方式。 ③变压器与 PLC 间的布线按最短距离紧密地双绞线布线,而与高压线及动力 线则要分开布线。 外部输入输出信号线的布线 ①在输出信号上连接有感性负载时,为吸收噪声,在交流电路中将浪涌抑制 器、直流电路中将二极管连接到各感性负载的附近。(参见图 6 与图 7) ②绝对不能将输出信号线与高压线及动力线扎成线束,也不能接近、平行布 线。接近时,可用导管进行分离或用其他的电线管进行布线。此时,导管和电线 管必须接地。(参见图 8) ③不能用导管分离时,可全部使用屏蔽电缆,将 PLC 侧与接地端子连接,输 入设备侧开路。 ④采用没有共通阻抗的布线是理想的方法。但是,此时因为布线增多,有时 要共用返回电路。返回电路应使用有充分余量的粗电线,并将相同信号水平归在 一起布线 ⑤输入输出线长时,将输入信号线与输出信号线分开布线。 ⑥指示灯(特别是灯丝型)使用双绞线布线。 ⑦将输入设备及输出负载设备的噪声发生源采用 CR 浪涌吸收器、二极管等 抗干扰对策很有效 外部布线 对于能否建立强大的系统抗各种噪声,使系统在比较高的可靠性的基础上运 行,布线方法起着比较大的作用。布线操作,特别是抗干扰对策,很多时候是要 依靠经验的,因此以本手册等为基础,在良好的管理体制下进行操作是很必要的。 误布线的防止 ①如在电缆上缠上标记带签显示走向,则不仅可以防止布线时的错误,而且 便于布线后的检查及维护。 ②分不同颜色进行布线。 ③把传送同种类信号的电缆放到同一个导管内,进行分组。 一般的注意事项 ①不要将电线用从端子到端子的对接方式相互连接。 ②多芯电缆的终端应进行适当的支撑及固定,以免在电线端受到拉力。 ③连接到门等可动部分时,将电线的一端固定到固定部分,另一端固定到可 动部分,并使用软电线,不要因门的开关导致电线的损伤。 ④电线的末端使用压接端子,与端子连接时,应用转矩螺丝刀,以适当的压 力将螺钉拧紧达到连接。特别是连接通入 AC 电源单元的端子时,为了确保安全, 希望不要使用 U 型压接端子,而应使用环型压接端子。 ⑤布线时 PLC 单元上安装了防尘罩的时候,在布线结束之前不得除去该罩, 以防布线的碎屑进入其中。另外,因为考虑到动作时,内部的温度上升很大,会 导致功能下降,所以在布线结束后一定要将防尘罩除去。 ⑥电源电路的配线全部选用对绞线 ⑦因为会使噪声滤波器的效果降低,所以不要将噪声滤波器的初级侧与次级 侧扎在一起。 布线路径 下述的组合,由于信号的种类?性质及电平不同,以及电气感应等等 S/N(信 号对噪声)降低,因此,原则上应使用其他的电缆、通过其他路径布线。此外, 分类整理后布线,也易于将来的维护及系统更换时的作业。 ①电力线与信号线 ②输入信号与输出信号 ③模拟信号与数字信号 ④高电平信号与低电平信号 ⑤通信线与动力线 ⑥DC 信号与 AC 信号 ⑦高频设备(变频器等)与信号线(通信) 布线方法 ①将性质不同的信号电缆放入同一导管内时,一定要隔离 ②尽量避免将多个电源线容纳在同一导管内。不得不一起设置时,需在导管 内设隔板,并将该隔板接地。(参见图 9) ③应用电线管布线时,因为电线 个电路的电线分别置于不 同的电线) ④为了不使动力电缆与信号电缆之间互相影响,不要将其平行布线。 ⑤如安装在设置有高压设备的柜内,由于会感应出噪声,所以尽量远离高压、 动力系统进行布线设置。 ⑥在距离高压线mm 以上处安装 PLC,或将高压线和动力线放入金 属管内布线,并将金属管进行完全 D 类接地(第 3 种接地)。(参见图 11) 其他注意事项 ①输入输出模块根据机型不同有负公共端子和正性公共端子,布线时要注意 极性。 ②光纤电缆的外观与一般的通信电缆和电力电缆相似,但是内部却是由纤维 及保护纤维的受拉杆件、填充线、填充物组成,因此使用时要十分注意。特别是 布设施工,要按照规定的方法和标准进行,不可有过激的冲击张力、过度的弯曲、 扭转、过度挤压。 接地 接地目的 接地有 2 个目的。 ①通过将漏电、感应时由于故障等产生的电位保持在接地电位水平以防止人 体触电,即以保证安全为目的的保护接地。 ②包括为防止外部侵入的噪声,及为防止设备及装置自身产生的噪声给其他 的设备及装置带来危害的防干扰用接地,是为发挥该设备或系统的功能所必需的 接地(功能接地)。 关于这些接地,有时需要凭经验通过实验来解决。因此,事先必须进行充分 研究及考虑,再进行接地。 接地的方法与注意事项 (1)一点接地的原则 希望事先考虑到接地线是「决定电位的设施」。正常状态下,接地线中没有 电流流动(不可将电流回流的返回电路与接地共用)。 (2)接地时,尽量使用专用接地(其接地极与其他的接地极相距 10m 以上)。 ①接地工程用 D 类接地,最好是与其他设备的接地分开的专用接地。 ②无法使用专业接地时,如图 12(b)所示,凯发娱樂其接地极与其他设备的接地极 相连接相连构成共用接地。 ③特别是必须避免与电机/变频器等大功率设备共用接地,为了防止互相影 响,应分别进行接地。 ④避免向单纯以防触电为目的的多个设备连接的接地极(有时仅为钢筋)进 行接地。 ⑤接地极应尽量靠近 PLC,以便缩短接地线)接地上的注意事项 ①信号线接地与外壳接地为同一接地时,有必要利用绝缘体与通道基板(接 地的控制柜等内的金属板)绝缘。(参见图 13) ②装有 PLC 的柜在电气上需要和其他设备绝缘设置。这是为了防止受到其他 电气设备漏电流的影响。 ③有高频设备时,在将高频设备接地的同时,装有 PLC 的柜本身也要切实接 地。 ④应用屏蔽电缆进行输入输出布线时的屏蔽导体的接地,要如图 14 所示将 靠近 PLC 侧的屏蔽导体连接到外壳接地端子上。另外,至于通信电缆,则要遵守 该通信单元的手册中的屏蔽处理原则。 (4)PLC 的接地端子 PLC 中设有下面的 2 个接地端子。 与 PLC 的底板连接,通常用于防止触电,保护接地端子接地。 与噪声滤波器的中性点连接,在因电源干扰导致误动作时接地的功能接地 端子。 热如将端子正确地接地,虽有使电源的共模干扰减弱的效果,但因为接地反 倒拾取了噪声的情况也很多,因此使用时要注意。 (5) AC 电源单元的布线中,设备电源单相接地时,一定将接地相侧连接到 L2/N(或 L1/N)端子侧。 参考文献 ①可编程控制器(PLC)维护、检查手册 ②SYSMAC CS 系列 用户手册 安装篇 PLC 系统设计时抗干扰措施 3.1 硬件措施 (1) 屏蔽:对电源变压器、中央处理器、编程器等主要部件,采用导电、导磁性 良好材料进行屏蔽处理,止外界干扰信号影响。 (2) 滤波:对供电系统计输入线路采用多种形式滤波处理,以消除和抑制高频干 扰信号,也削弱了个模块间相互影响。 (3) 电源调整与保护:电源波动造成电压畸变或毛刺,将对 PLC 及 I/O 模块产生 不良影响。对微处理器核心部件所需要+5V 电源采用多级滤波处理,并用集成 电压调整器进行调整,以适应交流电网波动和过电压、欠电压影响。尽量时电源 线平行走线,时电源线对呈低阻抗,以减少电源噪声干扰。其屏蔽层接方式不同, 对干扰抑制效果不一样,一般次级线圈不能接。输入、输出线应用双绞线且屏蔽 层应可靠接,以抑制共摸干扰。 (4) 隔离:微处理器与 I/O 电路之间,采用光电隔离措施,有效把他们各离开来, 外部干扰信号及线环路中产生噪声电信号公共线进入 PLC 本机,影响其正常工 作。 (5) 采用模块式结构:这种结构有助于故障发生时进行短时期修复,一旦查出某 一模块出现故障,可迅速更换,使系统恢复正常工作,同时也有助于加速查找系 统故障原因。 3.2 软件措施 提高输入信号信噪比,常采用软件数字滤波来提高有用信号真实性。有大幅度随 机干扰系统,采用程序限幅法,即连续采样 5 次,若某一次采样支援远大于其他 几次采样幅值,那么就舍取之。流量、压力、液面、位移等参数,往往一定范围 内频繁波动,则采用算术平均法。即用 n 次采样平均值来代替当前值。一般认为: 流量 n=12,压力 n=4 最合适。 (1) 故障诊断:系统软件定期检测外界环境,如掉电、欠电压、锂电池电压过低 及强干扰信号等,及时反映和处理。 (2) 信号保护和恢复:当偶尔性故障发生时,不破坏 PLC 内部信息,一旦故障现 象消失,就可以恢复正常,继续原来工作。 (3) 设置警戒时钟 WDT:程序循环扫描执行时间超过了 WDT 规定时间,预示了程 序进入死循环,立即报警。 (4) 加强对程序检查和校验:一旦程序有错,立即报警,并停止执行程序。 (5) 对程序及动态数据进行电池后备:当停电时利用后备电池供电,保持有关信 息和状态数据不丢失。 4 PLC 系统安装时抗干扰措施 PLC 各部分组成和系统连接及装配方法必须严格说明书上安装要求进行,这一点 非常重要,是保证系统可靠运行基本条件。 4.1 电源接线和线接线 要合理布置电源线,强电与弱电要严格分开,且弱电电源线要尽量加。 接消除干扰上起很大作用。交流是 PLC 控制系统供电所必需,它变压器中心点构 成供电两条回路之一。这条会路上电流、各种谐波电流等是个严重干扰元。交流 线、直流线、模拟和数字等必须分开。数字和模拟共点最好置悬浮方式。线各点 之间电位差尽可能小,尽量加粗线,有条件可采用环形线。 系统端子(LG)是抗干扰中性端子,通常不需要接,,当电磁干扰比较严重时,这 个端子需与接大端子(GR)连接。为防止电流冲击,应使用截面积大于 2mm214# 专用接线将 GR 端与大相接,接电阻应小于 100Ω,接长度小于 20m。 4.2 输出端子接线) 当几个外部设备连接带一个电源上时,应使用短接片将其输出端子对应公共 端子短接。输出端可以使用不同电压,这时其对应公共端应分别接入不同电压源。 (2)交流输出线与直流输出线不能使用同一根电缆。输出线应远离高压线核动力 线,且不并行。不将外部设备连接到带“·”输出端上。 (3) 输出回路中应有熔断器保护 PLC 输出元件。流入输出端子最大电流不应超过 PLC 允许值,否则必须外接接触器或继电器。同样,若负载电流低于规定最小值 时,应并联一个阻容吸收电路,如图 2 所示。电阻取 50Ω,电容取 0.1μf。 (4) 电感性负载断电时会产生很大自感电动势,当电路接通时,起触点处将产生 电弧,严重时,发生触点烧结。要电感线圈上并联一个续流二极管。如图 3 所示。 4.3 电缆敷设 当动力电缆超过 10A/400V 或 20A/220V,若要求与输入输出电缆并行放置,那么 两者之间至少相隔 300 mm。 将它们放一个槽内时,它们之间必须间隔 100 mm 以上,且一定要用接金属屏蔽 起来。 特别注意是 PLC 基本单元与扩展单元之间电缆是传送电压低高频信号,很易受到 干扰,,不能将它他电缆设同一管道内。另外,使用电缆应是截面积小于 1.5mm2 屏蔽电缆。最好使用电缆管敷设电缆。使用排线槽时。长度瑶足以包含全部输入 输出连线,并它电缆分开。 把输入线绞合,绞合双绞线能降低共膜干扰,改变了导线电磁感应方向,使其感 应相互抵消。如图 4 所示。 信号采集是模拟线路时导线可捆扎一起。数据线和脉冲线不能接近或捆扎一起。 否则数据线”时,脉冲线上造成干扰,反之亦然。 使用屏蔽线作输入线,只需一端接。若两端接,接电位差屏蔽层内会流过电流而 长生干扰。泄放高频干扰,数字信号线屏蔽层应并联电位均衡线,其电阻应小于 屏蔽电阻十分之一,并将屏蔽层两端接,若考虑抑制低频干扰也可一端接。 5 结束语 PLC 应用系统工作环境恶劣,周围有各种各样干扰,尽管 PLC 本机可靠度很高。 系统设计和安装时,仍必须对环境作全面分析,确定干扰性质,采取相应抗干扰 措施,以保证系统长期稳定工作。 /FONT / 可编程控制器是专门为工业控制设计,设计和制造过程中厂家采取了 多层次抗干扰措施,使系统能恶劣工业环境下与强电设备一起工作。运行稳定性 和可靠性很高,PLC 整机平均无故障工作时间高达几万小时。计算机技术发展, PLC 功能也越来越强,使用越来越方便,工业控制系统中使用日益广泛。,整机 可靠性高保证系统可靠工作前提,还必须设计和安装 PLC 系统过程中采用相应措 施,才能保证系统可靠工作。本文主要论述设计和安装 PLC 系统过程中干扰措施。

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