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
plc及各单元的配置与布置
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。
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。
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。
③应用电线管布线时,因为电线管发热,不要将1个电路的电线分别置于不同的电线管内。
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在距离高压线动力线200mm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)。
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,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。
(3)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。
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。