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控制櫃的使用

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控制櫃的使用
图示-(控制櫃的使用)图片
PLC的使用環境溫度與元件的使用溫度有關,通常應該在5℃~40℃的範圍內。另一方面,在非強制冷卻的自然冷卻的控制櫃等中,由于設備及系統的節省空間及小型化,櫃本身也小型化了,那麽櫃內溫度與櫃外溫度比較,由經驗可知有時會高出10℃~15℃以上。因此,有必要針對設置的場所及櫃內的發熱問題,采取以下的對策,爲確保櫃內的溫度不超過單元的使用溫度範圍,應盡量保留充足的溫度余量,使之在有余量的溫度範圍內使用。

高溫

①自然風冷式(依靠櫃上下的百葉窗自然通風) 
向櫃內安裝時,不使用風扇、空調等冷卻設備是.好的方法。此時,有關PLC的安裝的注意點如下: 
不要設置在櫃內熱空氣聚集的.上部 
爲確保通風空間,上下部要和其他的設備、配線管等之間應維持充分的間隔距離 
不要在指定以外的方向進行安裝(如縱向或上下顛倒),否則會造成PLC內部的異常發熱 
不要安裝在加熱器、變壓器、大容量電阻等發熱量大的設備正上方 
避開陽光直射的地方

②強制通風式(依靠櫃上部的風扇進行強制通風) 
③強制循環式(依靠密閉結構的櫃內的風扇進行強制循環通風) 
④房間整體冷卻方式 
(用空調將放置控制櫃的房間整體冷卻)

《注意事項》 
環境條件與冷卻方式的關系如下。 

?將控制櫃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

使用風扇時的對策

在外部空氣的吸入口安裝空氣過濾器,采取防止灰塵進入的措施 
空氣過濾器要定期用水清洗 
防備風扇及空調發生故障,可采取在PLC的附近安裝溫度感應器以發出報警的對策


低溫

在寒冷地帶等地方,早晨開機時溫度低于0℃時,可在櫃內安裝小容量的空間加熱器,將櫃內空氣預熱到5℃左右。此外,由于PLC電源在通電狀態下發熱,所以不要關斷電源。

 濕度

爲了保持PLC的绝缘特性,通常必须在相对濕度为35%85%的範圍內使用。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露,導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、或者在控制櫃內設置加熱器進行微加熱等,以防止結露現象。


振動?沖擊 
PLC按照环境试验方法(电气电子)中的正弦波振動试验法(JISC0040/IEC68-2-6)及沖擊試驗法(JIS C0041/IEC68-2-27)進行試驗,在一般规格的振動?沖擊下,不應發生誤動作 
但是,不要设置在经常有振動?冲击,特别是这种振動与冲击可能直接施加在PLC或控制櫃上的場所。

减缓振動和冲击的方法如下。 
①对于来自外部的振動及冲击,可將控制櫃与其发生源分开。或將PLC及控制櫃用防振橡膠固定 
②对房屋的结构、地板进行防振動处理。

大氣 
在以下場所使用時,可導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淨化等對策。 
①在灰塵??鐵粉多的場所及有油煙?有機溶劑等漂浮的場所,可使用內部溫度不會大幅上升的大的密閉結構的櫃。 
②特別在有腐蝕性氣體的場所,要對控制櫃進行空氣清洗(空氣淨化),通過櫃內稍微加壓,防止外部腐蝕氣體的進入。 
③在有可燃性氣體的場所,有可能成爲火源。可安裝防爆設備或者不要在該場所使用。


操作空間 
在設置PLC及櫃的時候,要考慮到使用及可操作性、同時還要考慮到維護等操作,因此請注意以下內容。 
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?操作的安全性,盡量遠離高壓設備及動力設備設置 
PLC、輸入輸出單元的安裝位置應考慮到卸載工具等外圍設備的連接與操作的方便性 
PLC、輸入輸出單元往往裝有維護檢查用指示燈,因此要安裝到操作人員易于看見、手能夠達到的高度的位置。 
④應用PLC的控制系統中,多半要考慮以後的改造、擴展,因此要預先考慮留有1-2成的擴展空間。 
⑤如必要,可在櫃的後面,留出600mm左右的空間作爲維護通道。


PLC控制櫃的電氣環境

電源、接地及噪声(干扰)等是主要的電氣環境。在设备安装、布线时,.重要的就是要把防止对人体的危害,并不让电气信號受到影响(干扰)等问题

PLC的設置場所 
考慮到維護操作的安全性,應與高壓設備(600V以上)及动力设备分开设置。不得已的情况下,也要尽可能將其远离设置


PLC及各單元的配置與布置
①與CPU單元相鄰的單元,.好是特殊單元和輸入單元等幹擾産生少的單元

②外部電路的電磁接觸器及繼電器類,其線圈及接點即幹擾發生源,因此應與PLC分開配置。(大致在100mm以上)

電源系統的布線
①將PLC電源與輸入輸出設備的電源分開,並在PLC電源的導入部的附近安裝噪聲濾波器。 
②通過增設隔離變壓器,可使接地幹擾大幅地衰減。此時,隔離變壓器的二次側請采用非接地方式。 
③變壓器與PLC間的布線按.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在输出信號上连接有感性负载时,为吸收噪声,在交流电路中將浪涌抑制器、直流电路中將二极管连接到各感性负载的附近。
②绝对不能將输出信號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。

③不能用导管分离时,可全部使用屏蔽电缆,將PLC側與接地端子連接,輸入設備側開路。 
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,并將相同信號水平归在一起布线 
⑤输入输出线长时,將输入信號线与输出信號线分开布线。 
⑥指示燈(特別是燈絲型)使用雙絞線布線。 
⑦將输入设备及输出负载设备的噪声发生源采用CR浪湧吸收器、二極管等抗幹擾對策很有效


外部布線 
對于能否建立強大的系統抗各種噪聲,使系統在比較高的可靠性的基礎上運行,布線方法起著比較大的作用。布線操作,特別是抗幹擾對策,很多時候是要依靠經驗的,因此以本手冊等爲基礎,在良好的管理體制下進行操作是很必要的。

誤布線的防止 
①如在電纜上纏上標記帶簽顯示走向,則不僅可以防止布線時的錯誤,而且便于布線後的檢查及維護。 
②分不同顔色進行布線。 
③把傳送同種類信號的電纜放到同一個導管內,進行分組。

一般的注意事項 
①不要將电线用从端子到端子的对接方式相互连接。 
②多芯電纜的終端應進行適當的支撐及固定,以免在電線端受到拉力。 
③连接到门等可动部分时,將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,以适当的压力將螺钉拧紧达到连接。特别是连接通入AC電源單元的端子时,为了确保安全,希望不要使用U型壓接端子,而應使用環型壓接端子。 
⑤布線時PLC單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將防尘罩除去。 
⑥電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,所以不要將噪声滤波器的初级侧与次级侧扎在一起。

布線路徑 
下述的組合,由于信號的種類?性質及電平不同,以及電氣感應等等S/N(信號对噪声)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,也易于將来的维护及系统更换时的作业。 
①電力線與信號線 
②輸入信號與輸出信號 
③模擬信號與數字信號 
④高電平信號與低電平信號 
⑤通信線與動力線 
DC信號與AC信號 
⑦高频设备(變頻器等)与信號线(通信)


布線方法 
①將性质不同的信號电缆放入同一导管内时,一定要隔离 
②尽量避免將多个電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,并將该隔板接地。
③应用电线管布线时,因为电线管发热,不要將1個電路的電線分別置于不同的電線管內。
④为了不使动力电缆与信號电缆之间互相影响,不要將其平行布线。 
⑤如安装在設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在距離高壓線動力線200mm以上處安裝PLC,或將高压线和动力线放入金属管内布线,并將金属管进行完全D類接地(第3種接地)

其他注意事項 
①輸入輸出模塊根據機型不同有負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,但是內部卻是由纖維及保護纖維的受拉杆件、填充線、填充物組成,因此使用時要十分注意。特別是布設施工,要按照規定的方法和標准進行,不可有過激的沖擊張力、過度的彎曲、扭轉、過度擠壓。

接地 
接地目的 
接地有2個目的。 
①通过將漏电、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包括爲防止外部侵入的噪聲,及爲防止設備及裝置自身産生的噪聲給其他的設備及裝置帶來危害的防幹擾用接地,是爲發揮該設備或系統的功能所必需的接地(功能接地)。 
關于這些接地,有時需要憑經驗通過實驗來解決。因此,事先必須進行充分研究及考慮,再進行接地。


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(不可將电流回流的返回电路与接地共用)。 
(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,.好是與其他設備的接地分開的專用接地。 
②無法使用專業接地時,如圖12b)所示,其接地極與其他設備的接地極相連接相連構成共用接地。 
③特別是必須避免與電機/變頻器等大功率設備共用接地,爲了防止互相影響,應分別進行接地。 
④避免向單純以防觸電爲目的的多個設備連接的接地極(有時僅爲鋼筋)進行接地。 
⑤接地極應盡量靠近PLC,以便縮短接地線。
(3)接地上的注意事項 
①信號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(接地的控制櫃等内的金属板)绝缘。(参见图13
②裝有PLC的櫃在電氣上需要和其他設備絕緣設置。這是爲了防止受到其他電氣設備漏電流的影響。 
③有高频设备时,在將高频设备接地的同时,装有PLC的櫃本身也要切實接地。

④應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所示將靠近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,则要遵守该通信單元的手册中的屏蔽处理原则。

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