控制柜电气装配工艺流程V2

控制柜电气装配工艺流程控制柜电气装配工艺流程 1 钣金件检查并喷漆 丝网印刷 1 在设备钣金件初到车间时 电气装配人员应带着图纸去检查所有电气柜 电气底板 电气面板 按钮盒及电气小配件的尺寸是否正确 设备床身上的电气走线孔是否缺少 所 有安装孔大小是否正确 2 钣金件检查无误后 电气装配人员需向车间主任说明 立即送去喷漆或喷塑 3 喷漆或喷塑拿回来的电气面板 如需要进行丝网印刷 需立即送去丝网印刷 2 找齐设备安装所需的电气材料 1 电气装配人员要先找齐设备上需使用的已经喷过漆的电气柜 电气底板 电气面板 按钮盒及电气小配件 2 电气装配人员准备好自己的工具包 含大号 中号十字起 小一字起 剥线钳 斜口 钳 电工防水胶带 万用表 内六角扳手 呆扳手 2 5钻头 3 2钻头 4 2钻头 M3丝锥 M4丝锥 丝锥绞手 粗齿挫一套 M3螺丝 M4螺丝 M4螺母 手电钻 将所 有工具整齐的放在一个手臂的范围内 3 安装电气底板 1 根据电气原理图中的底板布置图量好线槽与导轨的长度 用锯弓截断 注 线槽要放 在平坦的地方锯 导轨要夹在台虎钳锯 锯缝要平直 2 锯完后可以在砂轮机上磨直 两根线槽如果搭在一起 其中一根线槽的一端应磨成45 度斜角 3 用手电钻在线槽 导轨的两端打固定孔 用 4 2钻头 4 将线槽 导轨按照电气底板布置图放置在电气底板上 用黑色记号笔将定位孔的位置 画在电气底板上 5 先在电气底板上用样冲敲样冲眼 然后用手电钻在样冲眼上打孔 用 4 2钻头 6 用 M4螺钉 螺母将线槽 导轨固定在电气底板上 7 开关电源 印制线路板等不易拆卸的电气元器件都要进行打孔 功丝 用 2 5钻头打 孔 然后用 M3的丝锥功丝 印制线路板的下面要垫铜柱子 M3 20 8 伺服控制驱动器 变频器要用 3 2钻头打孔 然后用 M4的丝锥功丝 9 一般电气元器件底下都有一道槽 是专门用来卡在 C 型导轨上的 凤凰接线端子一般 也是卡在 C 型导轨上的 其他接线端子一般使用高低导轨 推荐选用 Weidmuller 的导轨 请检验导轨的宽度在35mm 35 3mm 之间 宽度太小的导轨 会导致模块在导轨上卡接不够牢固 发现有些客户的导轨宽度为34 3mm 模块固定不牢 固 在通电情况下拆装信号线时 导致模块扭动引起 E bus 通讯中断 在现场观察 安装在宽度为35mm 的导轨上的模块 扭动模块未发现 E bus 通讯中断 对魏德米勒的产品型号为分别为 TS 35X7 5 2M ST ZN TS 35X7 5 LL 2M ST ZN 在接线之前 把电器设备容易掉入杂物的散热孔用美纹纸覆盖 4 接线 1 三相电路一般使用2 5平方的电线连接 控制电路中控制电动机的主回路及电气柜连接 到外部的线路用0 75平方的电线连接 其他线一般都使用0 5平方的电线 2 信号传感器 仪表通讯 计算机通讯 模拟量板卡输入 示波器输入等信号线都要用 屏蔽线连接 3 剥线钳一般剥线长度为5 7 mm 不应剥太长 更不可以用斜口钳剥线 容易损伤电线 4 继电器 空气开关等普通元器件要使用叉形接线柄 凤凰接线端子 西门子 PLC 接线 端子等小口径接线端子要使用针型接线柄 两段导线的中间连接要使用中间过渡接线管 5 凡是拖在地上的电线要穿包塑软管 露在外面的线要穿黑色波纹管 电气线路沿线要 贴吸盘 用哥俩好 AB 胶固定 然后用尼龙扎带捆扎在吸盘上 PLCPLC 序言序言 为确保系统的可靠性和安全性 有必要在系统设计前先充分把握设置场所的环境 然后再进行系 统的构建 从根本上讲 有必要将对 PLCPLC 系统的应力 温度 湿度 振动 冲击 腐蚀性气体 过电流 噪声等 尽量减小 但是 对策实行到什么程度 应该在考虑故障发生时的影响度和设置环境 以及对策费用的基础上决定 通过事先实施对策 可以提高系统的可靠性 并且可提高长期的运 转率 另外 各单元的规格 请参见相关资料 PLCPLC 控制柜的安装环境控制柜的安装环境 以下就 PLCPLC 控制柜 以下简称 柜 安装时的环境条件及对策进行说明 温度温度 PLCPLC 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 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 图高温 图 1 1 参照 参照 自然风冷式 依靠柜上下的百叶窗自然通风 向柜内安装时 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 强制通风式 依靠柜上部的风扇进行强制通风 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 如不便于加装空调 且柜内发热元件不多 功率不大 那么一定要加装柜内对流风扇 在柜内的左右两侧分别加装对上和对下吹的风扇 使柜内形成空气环流 利用柜体向外 散发热量 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 或 设置在有粉尘的地方 或 电柜散热设计要求 1 电柜左下角或右下角安装进风口 加防尘滤网 无需风扇 电柜左上角或右上角安装排气风扇 不加防尘滤网 如果排气口加装防尘滤网 时间 一长滤网就被灰尘堵死 排气口就形同虚设 使电柜成为密闭容器 导致 CX 和 EL 模块 散热不良 引起死机 此时即使重上电也不一定能立即恢复正常 工程师往往捣鼓一通 之后也不知什么原因又恢复正常了 因为打开电柜一段时间后温度有所下降 对于密闭电柜 一定要加装空调 对于密闭电柜 柜内部无粉尘 空间狭小 可以在模块下方加装强制散热风扇 如果粉尘很 多 将会把粉尘吹入模块内部 更不利于工作稳定 使用风扇时的对策使用风扇时的对策 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 源在通电状态下发热 所以不要关断电源 湿度湿度 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 露现象 参见图 2 振动振动 冲击冲击 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 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 对房屋的结构 地板进行防振动处理 大气大气 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 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 大的密闭结构的柜 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 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 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 PLC 输入输出单元的安装位置应考虑到卸载工具等外围设 的连接与操作的方便性 PLC 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 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 如必要 可在柜的后面 留出 600mm 左右的空间作为维护通道 PLCPLC 控制柜的电气环境控制柜的电气环境 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 PLCPLC 的设置场所的设置场所 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 PLCPLC 及各单元的配置与布置 参见图及各单元的配置与布置 参见图 4 4 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 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 PLCPLC 分开配置 大致在 100mm 以上 一般 PLC 装在控制柜的最上方 PLC 下方是继电器 继电器的下方是接线端子排 一般弱电设备装在控制柜靠门轴一侧 因为通常控制柜门上会安装一些按钮 指示灯 触摸 屏等弱电设备 这些设备会通过门轴布线 强电设备安装在柜门另一侧 如电源进线 空气开关 滤波器 变频器 交流接触器 元器件的布局要使布线长度最短 不要让线在电气柜内兜圈子 下图是有强烈干扰的布局 PLC 的下方就是高压大电流的主回路 电源系统的布线 参见图电源系统的布线 参见图 5 5 将 PLC 电源与输入输出设备的电源分开 并在 PLC 电 的导入部的附近安装噪声滤波器 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 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 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 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 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 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 采用没有共通阻抗的布线是理想的方法 但 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 输入输出线长时 将输入信号线与输出信号线分开布线 指示灯 特别是灯丝型 使用双绞线布线 将输入设备及输出负 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 误布线的防止误布线的防止 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 分不同颜色进行布线 把传送同种类信号的电缆放到同一个导管内 进行分组 一般的注意事项一般的注意事项 不要将电线用从端子到端子的对接方式相互连接 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 连 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 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 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 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 电源电路的配线全部 用对绞线 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 电力线与信号线 输入信号与输出信号 模拟信号与数字信号 高电平信号与低电平信号 通信线与动力线 DC 信号与 AC 信号 高频设备 变频器等 与信号线 通信 布线方法布线方法 将性质不同的信号电缆放入同一导管内时 一定要隔离 尽量避免将多个电源线容纳在 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 应用电线管布线时 因为电线管发热 要将 1 个电路的电线分别置于不同的电线管内 参见图 10 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 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 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 参见图 11 其他注意事项其他注意事项 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 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 张力 过度的弯曲 扭转 过度挤压 接地接地 接地目的接地目的 接地有 2 个目的 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 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 他的接地极相距 10m 以上 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 无法使用专业接地时 如图 12 b 所示 其 地极与其他设备的接地极相连接相连构成共用接地 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 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 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 信号线接地与外壳接地为同一接地时 有必 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 装有 PLC 的柜在电气上需要和其他设备绝缘设置 是为了防止受到其他电气设备漏电流的影响 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 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 为保证控制系统的现场接地实施水平 保证控制系统在现场的安全可靠使用 特制定本规 程 一 接地分类 接地主要可分为保护接地 工作接地 本安系统接地 防静电接地和防雷接地 1 保护接地 1 保护接地 也称为安全接地 是为人身安全和电气设备安全而设置的接地 凡控制系统 的机柜 操作台 仪表柜 配电柜 继电器柜等用电设备的金属外壳及控制设备正常不带 电的金属部分 由于各种原因 如绝缘破坏等 而有可能带危险电压者 均应作保护接地 2 低于 36V 供电的现场仪表 可不做保护接地 但有可能与高于 36V 电压设备接触的除 外 3 当安装在金属仪表盘 箱 柜 框架上的仪表 与已接地的金属仪表盘 箱 柜 框架 电气接触良好时 可不做保护接地 2 工作接地 1 仪表及控制系统工作接地包括 仪表信号回路接地和屏蔽接地 2 隔离信号可以不接地 这里的 隔离 是指每一输入信号 或输出信号 的电路与其它输 入信号 或输出信号 的电路是绝缘的 对地是绝缘的 其电源是独立的 相互隔离的 3 非隔离信号通常是以直流电源负极为参考点 并接地 信号分配均以此为参考点 4 仪表工作接地的原则为单点接地 信号回路中应避免产生接地回路 如果一条线路上的 信号源和接收仪表都不可避免接地 则应采用隔离器将两点接地隔离开 3 本安系统接地 1 采用隔离式安全栅的本质安全系统 不需要专门接地 2 采用齐纳式安全栅的本质安全系统则应设置接地连接系统 3 齐纳式安全栅的本安系统接地与仪表信号回路接地不应分开 4 防静电接地 1 安装 DCS PLC SIS 等设备的控制室 应考虑防静电接地 这些室内的导静电地面 活动地板 工作台等都应进行防静电接地 2 已经做了保护接地和工作接地的仪表和设备 不必再另做防静电接地 5 防雷接地 1 当仪表及控制系统的信号线路从室外进入室内后 需要设置防雷接地连接的场合 应实 施防雷接地连接 2 仪表及控制系统防雷接地应与电气专业防雷接地系统共用 但不得与独立避雷装置共用 接地装置 二 接地形式和接地原则 系统接地形式主要分为等电位接地和单独接地 接地原则为单点接地 即通过唯一的接地 基准点 ERP 组合到接地系统中去 1 系统推荐采用等电位单点接地方式进行接地 这要求工艺装置 或厂区 周围存在等 电位接地网 2 在无法满足等电位接地的情况下 允许系统工作接地进行一点单独接地 同时将系统 保护接地接到电气地 在系统地和保护地无法分离的情况下 可以将系统保护接地和工作 接地进行一点单独接地 三 接地连接方法 1 当采用等电位接地时 要求将建筑物 或装置 的金属结构 基础钢筋 金属设备 管道 进线配电箱的 PE 保护接地线 母排 接闪器引下线形成等电位联结 控制系统 保护接地和工作接地应分类汇总到该总接地板 实现等电位联结 与电气装置合用接地装 置并与大地连接 但控制系统在接地网上的接入点应和防雷地 大电流或高电压设备的接 入点保持不小于 5 米的距离 2 当采用单独接地时 此时应保证接地电阻小于 4 欧姆 且单独接地体与其他电气专业 接地体应相距 5m 以上 和独立和防直击雷接地体须相距 20 米以上 具体的一点接地的 形式根据可现场条件 在以下几种情况下选择 以下所列情况为工作接地的连接 正常情 况下保护接地应接到电气地 若无法将工作接地和保护接地分开 可以将保护接地与工作 接地连接到同一单独接地体 在一般的条件下 推荐采用 4 根 2m 长的 50 50 的角钢 呈边长为 5m 的正方形打入 地下 70cm 以上 再用镀锌扁铁焊接 建议用堆焊 起来 用 16mm2 的导线 一般控 制导线长度 20m 引到控制室接地铜排的方式 基本上都能满足接地电阻小于 4 欧姆的 要求 特殊的地理情况下 需采用降阻剂来降低接地电阻 对于没有条件单独打地桩的情况下 可以采用电气地作为系统的接地 此时工作接到