PLC系统控制柜电装技术

摘　要：本文详细介绍PLC系统控制柜电装的技术流程,并对电装过程中所需耗材、工机具进行系统的整理和归纳.

关 键 词：PLC系统　电装技术流程　耗材　工机具

PLC控制系统是基于现场总线技术、完全开放,采用先进的软硬件技术,结构灵活、安全可靠、安装便利、维护简单、大幅度节约使用成本,满足各种中小规模过程控制、顺序逻辑控制和数据采集任务需求的控制和检测系统,它广泛用于制造业生产线流程中各种工序的程序控制及电气智能化自动控制和变频节能控制.要实现PLC系统控制,必须经过PLC系统控制柜的电装、下位机逻辑编程组态、上位机组态画面的绘制、工控机与PLC的通讯、调试这四大步骤.其中PLC系统控制柜的电装是实现PLC控制系统的第一步,电装的最终结果,不仅关系到PLC控制系统硬件之间的通讯,而且关系整个PLC控制系统的正常运行.因此高质量、高标准的完成PLC系统控制柜的电装,在实现PLC系统控制的所有过程中,有着举足轻重的地位.现对直罗-富县PLC系统控制柜电装技术叙述如下：

一、电装技术流程

能够高质量的完成PLC系统控制柜电装,就必须要有一个详细的系统规划.整个PLC系统控制柜电装大致分成了十个流程：①根据PLC系统硬件配置绘制控制柜接线图→②制定柜内装配方案,编制材料需用计划→③柜内背板进行布局→④制安端子排→⑤安装硬件和附件→⑥进行柜内配线→⑦检查柜内接线情况→⑧连接网线、同轴电缆与分支器、冗余光纤→⑨安装盘柜接地→⑩上电调试.

二、主要施工技术

1.绘制PLC控制柜接线图

要绘制好PLC控制柜就必须先搞清楚控制柜的组成.PLC控制柜一般主要由空开、PLC、24VDC的电源、工业以太网交换机、继电器、浪涌保护器、接线端子、配线槽组成.

根据工程需求确定好盘柜内的元件配置,就可以绘制接线图.绘制的过程中主要有以下几个步骤：首先要了解电器元配件和PLC卡件的安装尺寸和安装要求,并进行一个合理布局,保证做到PLC卡件和其他电器元配件在盘柜正面,接线端子排在盘柜背面的要求,实现控制柜美观、实用的目的；其次根据电气元配件厂家提供的电气原理图,设计出电源、空开接线图；根据PLC厂家提供的原理图,绘制出PLC模块接线图；再根据工程包括的所有模拟量输入/输出信号与数字量输入/输出信号,绘制出外部端子接线图；最后在绘制出接地端子接线图；整个接线图应能准确、完整、清晰地反映系统中全部电器元配件与PLC相互间的连接关系,应能正确指导、规范后期电装施工.最后反复检查,调整修正错误,确保万无一失后,完成控制柜接线图.

2.确定装配方案,制作背板

当PLC控制柜接线图绘制完成且所有硬件及控制柜到货后,就可以确定装配方案,制作背板.

装配方案主要是根据绘制的控制柜布置图,正面确定出PLC与配线槽以及其他电器原配件与配线槽之间的间距,背面确定出端子排与配线槽之间的间距；前后背板跨接线穿线孔的大小、方位的过程.其中在确定装配方案时要注意为了保证美观,背板最上端与硬件设备要根据实际情况留出80~100mm的间距,最下端与端子排要预留出大于350mm的距离,便于更换端子排且方便接线.PLC卡件与配线槽直线距离应保持在60~70mm之间,才能满足接线方便快捷；其他载流元件与配线槽直线距离应保持在30~40mm之间,中间继电器和其他元件与配线槽直线距离保证在20~30mm之间,而控制端子排与线槽直线距离应保持在20~30mm之间,动力端子排与线槽直线距离应保持30~40mm之间,才能满足接线方便快捷.前后背板跨接线穿线孔应布置在需跨接线的配线槽上,穿线孔的公称直径应根据实际情况固定在Ф40~50之间,以保证方便跨接线和控制柜的整体美观.

当制定完成装配方案后,就可以将整个控制柜的装配布置用铅笔勾勒在前后背板上,如果合适,开始下一步制作背板、安装硬件；如果不合适,重新对装配方案中的间距进行调整,直到合适为止.制作背板时,要注意有防震要求的电器元件应增加减震装置,其紧固螺栓应采取防松措施；紧固件应采用镀锌制品,螺栓规格应选配适当；电器元配件和PLC卡件以及端子排的固定应牢固、平稳；线槽和端子排导轨应平整、无扭曲变形,内壁应光滑、无毛刺,连接应连续无间断；每节线槽和端子排的固定点不应少于两个,在转角、分支处和端部均应有固定点,并紧贴背板面固定；固定或连接线槽和端子排的螺钉或其他紧固件,紧固后其端部应与线槽和端子排内表面光滑相接.线槽、端子排敷设应平直整齐,水平或垂直允许偏差为其长度的2‰；端子排的始端必须装可标出单元名称的标记端子；同一端子排不同安装单位间也要装标记端子,以便分隔；每一安装单位的端子排的端子都要有标号,字迹必须端正清楚；端子排必须贴上顺序号,若不能贴顺序号的必须每隔5档用记号笔涂上记号,以便查对.

3.柜内配线,检查接线

柜内配线是整个电装过程中十分重要的一步,控制柜整体配线分配是否合理、清晰直接关系到后期调试的进程.柜内配线过程首先应根据绘制的控制柜接线图,用打号机将控制柜所有端子对应的线号一一打出,线号印记向外并防止其脱落,线号管的印字方向为“从左向右,从下向上”.其次是柜内配线最重要的一步-对柜内配线进行约定.因为对整个柜内的配线约定,是后期保证高效、规范的进行配线关键.

当整个控制柜的配线完成约定后,就可以按照接线图开始进行接线了.接线时,剥除导线绝缘应采用专用剥线工具,不得损伤线芯,也不得损伤未剥除的绝缘,切口应平整；连接导线端部一般应采用专用电线接头.当电器元器件是压板插入式时,使用扁针铜接头压接后再接入.当导线为单芯硬线则不能实用电线接头,而将线端作成环形接头后再接入；导线应严格按照接线图,正确地接到指定的端子排上,接线应排列整齐、清晰、美观,导线绝缘良好、无损伤；配带线号应遵循“互带对方端子号”的原则,线号应保证清晰.要按配线途径量线,正确落料.且两端做好记号或套上标记套,即按配线途径进行敷设.应做到横平竖直,层次清楚,用扎带捆扎时应注意形状美观,保持线束平直挺括,捆扎时扎带应锁紧,扎带锁头位置一般放在侧边上角处,扎带尾线留有3mm长为宜,也可将二次线敷设在专为配线用的塑料行线槽内,此时,只需将导线清理整齐而毋需捆扎.需要锡焊连接的焊缝应饱满,表面光滑.焊剂应无腐蚀性,焊接后应及时清除残余焊剂；当线束需穿过金属件时,金属件上一般要套橡皮圈加以防护,如防护有困难时,二次线束必须包以缠绕管.整个控制柜配线接线结束后,则必须要进行检查接线.首先应检查线端接头的制作质量,保证不存在虚接、漏接等状况,达到连接应牢固；检查线端标记的正确性及完整性；检查导线布线和捆扎的质量；用万用表对所有端子排导线进行通断、短路测试,务必保证所有导线通畅不短路.检查就绪后,将网线、同轴电缆与分支器、冗余光纤连接.

4.制安控制柜接地,上电调试

控制柜中的接地主要有三种：1.电器设备如电源的PE接地,这个在柜内配线时已经考虑；2.柜内铜排保护接地,主要是为了防止外部有传感器带过来的干扰信号,特别是模拟量信号,以及保证控制柜整体安全必须制作控制柜铜排接地；3.屏蔽线接地,屏蔽线接地主要是现场带屏蔽信号的电缆接地；这里所说的接地主要是柜内的铜排保护接地.

铜排的选用原则根椐PLC控制柜电源线总负载来选,可以适当放宽,接地铜排上接地螺丝最小螺纹直径为6mm.制安过程首先安装接地铜排,用绝缘子将接地铜排固定在控制柜上,然后用压上扁针铜接头的0.75mm2的黄绿BVR线将控制柜前后门与接地铜排连接,再用一根压上扁针铜接头的0.75mm2的黄绿BVR线将接地铜排与回流铜排连接.整个过程应注意接地铜排安装要牢固可靠,并均应设有弹簧垫圈或锁紧螺母,以防松动.接地铜排上的端子允许多根导线共用一绝缘子,但导线必须使用标准铜接头进行处理,且拧接紧密.

全部完成后,就可以进行上电调试,先检查所有电源回路电压,再检查控制电路动作情况.回路电压正常后,将测试程序下装置PLC控制系统中,测试柜内的所有通讯是否正常,所有的I/O通道是否通畅.整个过程结束后,最终给控制柜内所有的PLC卡件、电器原配件、空开电源贴上中文标签（尺寸为30mm*12mm）,端子排贴上位号标签（尺寸为35mm*7mm）,整个电装技术流程结束.

四、结束语

本文通过对PLC控制柜电装技术流程、电装技术所需耗材、电装技术所需工机具的总结,旨在提高电装质量和效率、完善规范电装施工方法,为今后公司发展电装人员提供参考.