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2.4.2 安装

1.安装环境

PLC适用于大多数工业现场,但它对使用场合、环境温度等还是有一定要求。控制PLC的工作环境,可以有效地提高它的工作效率和寿命。在安装PLC时,要避开下列场所:

(1)环境温度超过 0 ~ 50℃的范围;

(2)相对湿度超过 85%或者存在露水凝聚(由温度突变或其他因素所引起的);

(3)太阳光直接照射;

(4)有腐蚀和易燃的气体,例如,氯化氢、硫化氢等;

(5)有大量铁屑、油烟及粉尘;

(6)频繁或连续的振动,振动频率为 10 ~ 55Hz,幅度为 0.5mm(峰-峰);

(7)超过 10g(重力加速度)的冲击。

2.安装

FX 3U 系列PLC的安装方式有两种:直接安装和DIN导轨安装。

1)直接安装

直接安装就是用M4 螺丝将PLC直接固定在控制柜的底板上。在PLC外壳的 4 个角上,均有 4 个(或 2 个)安装孔,不同的单元有不同的安装尺寸,读者只要按照说明书用M4螺钉直接固定在底板上即可。

当基本单元用螺钉固定安装时,与基本单元相连接的各种扩展模块/单元、特殊功能模块/单元均可用M4 螺钉直接固定在底板上。在实际安装时,各种不同型号的产品之间必须空出 1~2mm的间隔距离,如图 2.4-7 所示。

图 2.4-7 直接安装实例

2)DIN导轨安装

FX 3U 系列PLC的基本单元及相连接的扩展设备均可装在DIN46277(宽 35mm)的DIN导轨上,但如果PLC的扩展有功能扩展板或特殊适配器,则必须先将它们安装到基本单元上,然后再将基本单元及相连接的其他扩展设备逐个安装到DIN导轨上。DIN导轨的安装如下所述。

(1)推出PLC基本单元上DIN导轨安装用卡扣,如图 2.4-8 所示A处。

图 2.4-8 推出PLC上DIN导轨安装用卡扣

(2)将PLC基本单元DIN导轨安装槽的上侧(图 2.4-9(a)中C处)对准DIN导轨后挂上,如图 2.4-9(b)所示。

图 2.4-9 PLC挂上DIN导轨

(3)将PLC导入DIN导轨上,这时,PLC的导轨安装扣会自动将PLC在DIN导轨上锁住,见图 2.4-10。所有具有DIN导轨安装扣的扩展设备均可按照上述步骤安装到DIN导轨上。

图 2.4-10 PLC导入到DIN导轨

(4)将PLC基本单元从DIN导轨上拆卸比较简单。拆卸前先将PLC上除端子排外的所有接线卸去,然后将输入输出端子排整体卸下,如图 2.4-11 所示。图 2.4-11(a)为先卸下端子排盖板,图中A处,再卸下端子排两端螺钉,图中B处。端子排连接线可整体卸下,然后,将一字螺丝刀插入PLC的导轨安装扣的孔内,图中C处,拉出导轨安装扣,这时,PLC基本单元可一次卸下。

图 2.4-11 PLC从DIN导轨上拆卸

3)控制柜内安装注意事项

由PLC基本单元及其扩展设备组成的PLC控制系统一般均安装在控制电柜内,当控制柜内还有其他电气设备时,安装时应注意以下几点:

● 安装空间

PLC控制系统在控制柜中安装时,必须在其上下左右留出不少于 5cm的空间,如图 2.4-12(a)所示,当PLC控制系统必须在控制柜中安装成上下两段或多段时,段与段之间的距离也必须大于 5cm,而系统与其他设备同样要留出大于 5cm的空间,如图 2.4-12(b)所示。

图 2.4-12 PLC控制系统在控制柜中的安装空间

● 通风

控制柜内应有足够的通风空间,如果周围环境超过 55℃,要安装电风扇,强迫通风。也可把柜门打开,使柜内热量得到散发,降低温度。

● 其他

当PLC垂直安装时,要严防导线头、铁屑等从通风窗掉入PLC内部,造成印制电路板短路,使其不能正常工作,甚至永久损坏。

为了避免其他外围设备的电干扰,PLC应尽可能远离高压电源线和高压设备,PLC与高压设备和电源线之间应留出至少 200mm的距离。目前,由于变频器的广泛应用,许多设备都将变频器与PLC控制系统安装在同一控制柜中,而变频器工作时,有较强的电磁干扰,对PLC运行影响较大。因此,PLC控制系统应远离变频器,它们之间至少留有 10cm以上空间,而且变频器的功率越大,空间越大(可现场测试决定)。如果变频器功率大于 7.5kW,最好与PLC控制系统分开控制柜安装。

3.接线

1)配线

本书仅讨论FX 3U 系列PLC的基本单元和扩展模块/单元的接线。

由于PLC本身消耗功率很小,输入端口及输出端口所消耗的电流也不大,因此,其配线的导线线径在 0.3~1mm 2 之间选取。为方便在配电柜线槽内走线,一般选用多股软线。

为方便维修,建议采用不同颜色的线标志不同端口的接线。基本单元的端口有电源端口(交流L,N;直流+,-),内置电源端口(24V,0V),输入端口(X)和输出端口(Y)等。哪种端口采用何种颜色并没有统一标准,各个设备厂家都不相同。建议电源端口L用红色,N用蓝色;内置电源端口 24V用黄色,0V用棕色;输入端口X用黑色,输出端口Y用白色。当然也可与电气原理图上所标颜色相对应。

2)接地

在PLC控制系统中,许多人对接地并不重视,在很多情况下甚至不进行接地处理,将PLC的接地端子空置。在实践中,这种做法有时对PLC控制系统的运行并没有多大影响,特别是对于开关量逻辑控制系统。但是,良好的接地不仅是保护人身和设备安全的重要防护措施,而且也是抑制和减少各种电磁干扰的重要手段。因此,建议在有条件的情况下都应加上接地。

PLC等电气设备的接地(用符号 表示)是指与大地相连的接地。一般称系统地(System Ground以PE表示)。在PLC控制系统中,对PLC采用专用的接地极(第 3 种接地方式)是最好的方案。如图 2.4-13(a)所示。在无法采用专用接地的情况下,也可以采用图 2.4-13(b)中的并接式共同接地方式(第 2 种接地方式),图中PE为公共接地铜板,但不允许采用如图 2.4-13(c)所示的串接式共同接地方式(第 1 种接地方式)。实际上PLC的接地方式一般采用第 2 种接地方式。

当采用如图 2.4-13(b)所示的共同接地时,接地铜板(PE)不能和电源的接地线相连。否则,电源会对PLC系统产生很大的干扰。

图 2.4-13 PLC接地处理

当基本单元与PLC的各种扩展设备组成PLC控制系统时,各种扩展设备上的接地可以串联到基本单元的接地端子上,然后将基本单元的接地端进行专用接地或共同接地,如图 2.4-14 所示。

图 2.4-14 PLC 扩展设备上的接地

不论是采用单独接地还是共同接地,其接地电阻应小于 4Ω(有的资料为 10Ω)。基本单元的接地线线径应足够大,应使用 2.5mm 2 以上的接地线。接地点应尽可能靠近PLC基本单元,接地线越短越好。

3)接线

(1)PLC对于电源线带来的干扰具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或电源干扰特别严重的环境中,可以安装一台带屏蔽层的隔离变压器,以减少设备与地之间的干扰。

(2)一般PLC都有直流 24V输出提供给输入端,当输入端使用外接直流电源时,应选用直流稳压电源。因为由于纹波的影响,普通的整流滤波电源,容易使PLC接收到错误信息。

(3)由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上,并且连接至端子板,若将连接输出元件的负载短路,将烧毁印制电路板,因此,应加装熔丝保护电路。

(4)输入接线一般不要超过 30m。如果环境干扰较小,电压降不大时,输入接线可适当长些,但也不能大于 200m,过长布线,可能因线间电容影响引起漏电流,导致误动作。

(5)输入、输出线不能用同一根电缆,要分开。同时,无论是输入线还是输出线都不要和动力线、主回路线(俗称强电)同槽平行走线。如果同槽平行走线,它们之间至少要有10cm以上距离。在确实无法分槽走线的情况下,建议输入、输出采用屏蔽电缆。

【试试,你行的】

(1)PLC对工作环境有要求吗?有哪些要求?

(2)PLC在控制柜内安装时,其上下左右应留出不少于多少的空间?

(3)PLC接地端子的符号是什么?PLC接地是不是真正接大地?

(4)如图P2-1 所示三种接地方式,哪种为PLC所采用的接地方式?

图P2.4-1 aZqnWb/8CKpxdQ/sW3S5YrI47teptIdD2AFFcaYcIJ24QbHjrPc/au0XgmkAsdJh

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