控制柜电气装配基本工艺作业流程.doc

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尺寸与否对的？设备床身上电气走线孔与否缺少？所有安装孔大小与否对的？
2）钣金件检查无误后，电气装配人员需向车间主任阐明，及时送去喷漆或喷塑。
3）喷漆或喷塑拿回来电气面板，如需要进行丝网印刷，需及时送去丝网印刷。
2、找齐设备安装所需电气材料
1）电气装配人员要先找齐设备上需使用已经喷过漆电气柜、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、Φ2.5钻头、Φ3.2钻头、Φ4.2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，将所有工具整洁放在一种手臂范畴内。
3、安装电气底板
1）依照电气原理图中底板布置图量好线槽与导轨长度，用锯弓截断。（注：线槽要放在平坦地方锯，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，其中一根线槽一端应磨成45度斜角。
3）用手电钻在线槽、导轨两端打固定孔（用Φ4.2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Φ4.2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电气元器件都要进行打孔、功丝（用Φ2.5钻头打孔，然后用M3丝锥功丝），印制线路板下面要垫铜柱子（M3×20）。
8）伺服控制驱动器、变频器要用Φ3.2钻头打孔，然后用M4丝锥功丝。
9）普通电气元器件底下均有一道槽，是专门用来卡在C型导轨上，凤凰接线端子普通也是卡在C型导轨上，其她接线端子普通使用高低导轨。
推荐选用Weidmuller导轨，请检查导轨宽度在35mm-35.3mm之间。宽度太小导轨会导致模块在导轨上卡接不够牢固。发既有些客户导轨宽度为34.3mm，模块固定不牢固，在通电状况下拆装信号线时，导致模块扭动引起E-bus通讯中断。
在现场观测：安装在宽度为35mm导轨上模块，扭动模块未发现E-bus通讯中断。

对魏德米勒产品型号为分别为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散热孔用美纹纸覆盖。

4、接线
1）三相电路普通使用2.5平方电线连接，控制电路中控制电动机主回路及电气柜连接到外部线路用0.75平方电线连接，其她线普通都使用0.5平方电线。
2）信号传感器、仪表通讯、计算机通讯、模仿量板卡输入、示波器输入等信号线都要用屏蔽线连接。
3）剥线钳普通剥线长度为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，两段导线中间连接要使用中间过渡接线管。
5）凡是拖在地上电线要穿包塑软管，露在外面线要穿黑色波纹管，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。
PLC前言

为保证系统可靠性和安全性，有必要在系统设计前先充分把握设立场合环境，然后再进行系统构建。

从主线上讲，有必要将对PLC系统应力（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，对策实行到什么限度，应当在考虑故障发生时影响度和设立环境
以及对策费用基本上决定。通过事先实行对策，可以提高系统可靠性，并且可提高长期运转率。
此外，各单元规格，请参见有关资料。

PLC控制柜安装环境

如下就PLC控制柜（如下简称“柜”）安装时环境条件及对策进行阐明。

温度

PLC使用环境温度与元件使用温度关于，普通应当在5℃～40℃范畴内。另一方面，在非强制冷却自然冷却控制柜等中，由于设备及系统节约空间及小型化，柜自身也小型化了，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。因而，有必要针对设立
场合及柜内发热问题，采用如下对策，为保证柜内温度不超过单元使用温度范畴，应尽量保存充分温度余量，使之在有余量温度范畴内使用。

高温（图1. 参照）

①自然风冷式（依托柜上下百叶窗自然通风）
  向柜内安装时，
使用电扇、空调等冷却设备是最佳办法。此时，关于PLC安装注意点如下：

1 不要设立在柜内热空气汇集最上部

2 为保证通风空间，上下部要和其她设备、配线管等之间应维持充分间隔距离

3 不要在指定以外方向进行安装（如纵向或上下颠倒），否则会导致PLC内部异常发热

4 不要安装在加热器、变压器、大容量电阻等发热量大设备正上方

5 避开阳光直射地方

②强制通风式（依托柜上部电扇进行强制通风）
③强制循环式（依托密闭构造柜内电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电扇，在柜内左右两侧分别加装对上和对下吹电扇，使柜内形成空气环流。运用柜体向外散发热量。
④房间整体冷却方式
 （用空调将放置控制柜房间整体冷却）

《注意事项》
  环境条件与冷却方式关系如下。
   ・将控制柜设立在粉尘少房间内→ ①或②
   ・设立在有粉尘地方 → ③或④

 电柜散热设计规定：1、电柜左下角或右下角安装进风口（加防尘滤网、无需电扇），电柜左上角或右上角安装排气电扇（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，此时虽然重上电也不一定能及时恢复正常。工程师往往捣鼓一通之后也不知什么因素又恢复正常了，（由于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电扇。如果粉尘诸多，将会把粉尘吹入模块内部，更不利于工作稳定。

使用电扇时对策

    1 在外部空气吸入口安装空气过滤器，采用防止灰尘进入办法
    2 空气过滤器要定期用水清洗
    3 防备电扇及空调发生故障，可采用在PLC附近安装温度感应器以发出报警对策

低温

在寒冷地带等地方，上午开机时温度低于0℃时，可在柜内安装小容量空间加热器，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，因此不要关断电源。

湿度

为了保持PLC绝缘特性，普通必要在相对湿度为35%～85%范畴内使用。特别是冬季暖气时通时断，有时会因急剧温度变化而导致结露，导致短路而引起误动作。有此类危险时候需要在夜间保持电源接通、或者在控制柜内设立加热器进行微加热等，以防止
露现象。（参见图2）

振动・冲击
将PLC按照环境实验办法（电气电子）中正弦波振动实验法（JISC0040/IEC68-2-6）及冲击实验法（JIS C0041/IEC68-2-27）进行实验,在普通规格振动?冲击下，不应发生误动作
但是，不要设立在经常有振动?冲击，特别是这种振动与冲击也许直接施加在PLC或控制柜上场合。

减缓振动和冲击办法如下。
1 ①对于来自外部振动及冲击，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 ②对房屋构造、地板进行防振动解决。

大气
在如下场合使用时，可导致连接器类接触不良及元件?零件腐蚀，因而有必要采用空气净化等对策。
①在灰尘?酸?铁粉多场合及有油烟?有机溶剂等漂浮场合，可使用内部温度不会大幅上升
大密闭构造柜。
②特别在有腐蚀性气体场合，要对控制柜进行空气清洗（空气净化），通过柜内稍微加压，防止外部腐蚀气体进入。
③在有可燃性气体场合，有也许成为火源。可安装防爆设备或者不要在该场合使用。

操作空间
在设立PLC及柜时候，要考虑到使用及可操作性、同步还要考虑到维护等操作，因而请注意如下内容。
①要留有易于程序操作和更换单元空间。此外，考虑到维护?操作安全性，尽量远离高压设备及动力设备设立
②PLC、输入输出单元安装位置应考虑到卸载工具等外围设
连接与操作以便性
③PLC、输入输出单元往往装有维护检查用批示灯，因而要安装到操作人员易于看见、手可以达到高度位置。
④应用PLC控制系统中，多半要考虑后来改造、扩展，因而要预先考虑留有1-2成扩展空间。
⑤如必要，可在柜背面，留出600mm左右空间作为维护通道。

PLC控制柜电气环境

电源、接地及噪声（干扰）等是重要电气环境。在设备安装、布线时，最重要就是要把防止对人体危害，并不让电气信号受到影响（干扰）等问题

PLC设立场合
考虑到维护操作安全性，应与高压设备（600V以上）及动力设备分开设立。不得已状况下，也要尽量将其远离设立
（参见图3）

PLC及各单元配备与布置（参见图4）
①与CPU单元相邻单元，最佳是特殊单元和输入单元等干扰产生少单元

②外部电路电磁接触器及继电器类，其线圈及接点即干扰发生源，因而应与PLC分开配备。（大体在100mm以上）

 普通PLC装在控制柜最上方，PLC下方是继电器，继电器下方是接线端子排。
普通弱电设备装在控制柜靠门轴一侧，由于普通控制柜门上会安装某些按钮、批示灯、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。

下图是有强烈干扰布局，PLC下方就是高压大电流主回路。

电源系统布线（参见图5）
①将PLC电源与输入输出设备电源分开，并在PLC电
导入部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，隔离变压器二次侧请采用非接地方式。
③变压器与PLC间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布线

①在输出信号上连接有感性负载时，为吸取噪声，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附近。（参见图6与图7）

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
分离或用其她电线管进行布线。此时，导管和电线管必要接地。（参见图8）

③不能用导管分离时，可所有使用屏蔽电缆，将PLC侧与接地端子连接，输入设备侧开路。
④采用没有共通阻抗布线是抱负办法。但
，此时由于布线增多，有时要共用返回电路。返回电路应使用有充分余量粗电线，并将相似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批示灯（特别是灯丝型）使用双绞线布线。
⑦将输入设备及输出负
设备噪声发生源采用CR浪涌吸取器、二极管等抗干扰对策很有效

外部布线
对于能否建立强大系统抗各种噪声，使系统在比较高可靠性基本上运营，布线办法起着比较大作用。布线操作，特别是抗干扰对策，诸多时候是要依托经验，因而以本手册等为基本，在良好管理体制下进行操作是很必要。

误布线防止
①如在电缆上缠上标记带签显示走向，则不但可以防止布线时错误，并且便于布线后检查及维护。
②分不同颜色进行布线。
③把传送同种类信号电缆放到同一种导管内，进行分组。

普通注意事项
①不要将电线用从端子到端子对接方式互相连接。
②多芯电缆终端应进行恰当支撑及固定，以免在电线端受到拉力。
③连
到门等可动某些时，将电线一端固定到固定某些，另一端固定到可动某些，并使用软电线，不要因门开关导致电线损伤。
④电线末端使用压接端子，与端子连接时，应用转矩螺丝刀，以恰当压力将螺钉拧紧达到连接。特别是连接通入AC电源单元端子时，为了保证安全，但愿不要使用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时候，在布线结束之前不得除去该罩，以防布线碎屑进入其中。此外，由于考
到动作时，内部温度上升很大，会导致功能下降，因此在布线结束后一定要将防尘罩除去。
⑥电源电路配线所有
用对绞线
⑦由于会使噪声滤波器效果减少，因此不要将噪声滤波器初级侧与次级侧扎在一起。

布线途径
下述组合，由于信号种类?性质及电平不同，以及电气感应等等S/N（信号对噪声）减少，因而，原则上应使用其她电缆、通过其她途径布线。此外，分类整顿后布线，也易于将来维护及系统更换时作业。
①电力线与信号线
②输入信号与输出信号
③模仿信号与数字信号
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

布线办法
①将性质不同信号电缆放入同一导管内时，一定要隔离
②尽量避免将各种电源线容纳在
一导管内。不得不一起设立时，需在导管内设隔板，并将该隔板接地。（参见图9）

③应用电线管布线时，由于电线管发热，
要将1个电路电线分别置于不同电线管内。（参见图10）

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如安装在设立有高压设备柜内，由于会感应出噪声，因此尽量远离高压、动力系统进行布线设立。
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）。（参见图11）

其她注意事项
①输入输出模块依照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光纤电缆外观与普通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受拉杆件、填充线、填充物构成，因而使用时要十分注意。特别是布设施工，要按照规定办法和原则进行，不可有过激冲
张力、过度弯曲、扭转、过度挤压。

接地
接地目
接地有2个目。
①通过将漏电、感应时由于故障等产生电位保持在接地电位水平以防止人体触电，即以保证安全为目保护接地。
②涉及为防止外部侵入噪声，及为防止设备及装置自身产生噪声给其她设备及装置带来危害防干扰用接地，是为发挥该设备或系统功能所必须接地（功能接地）。

关于这些接地，有时需要凭经验通过实验来解决。因而，事先必要进行充分研究及考虑，再进行接地。

接地办法与注意事项
(1)一点接地原则
但愿事先考虑到接地线是「决定电位设施」。正常状态下，接地线中没有电流流动（不可将电流回流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
她接地极相距10m以上）。

①接地工程用D类接地，最佳是与其她设备接地分开专用接地。

②无法使用专业接地时，如图12（b）所示，其
地极与其她设备接地极相连接相连构成共用接地。

③特别是必要避免与电机/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各种设备连接接地极（有时仅为钢筋）进行接地。

⑤接地极应尽量接近PLC，以便缩短接地线。

(3)接地上注意事项
①信号线接地与外壳接地为同一接地时，有必
运用绝缘体与通道基板（接地控制柜等内金属板）绝缘。（参见图13）

②装有PLC柜在电气上需要和其她设备绝缘设立。
是为了防止受到其她电气设备漏电流影响。
③有高频设备时，在将高频设备接地同步，装有PLC柜自身也要切实接地。

④应用屏蔽电缆进行输入输出布线时屏蔽导体接地，要如图14所示将接近PLC侧屏蔽导体连接到外壳接地端子上。此外，至于通信电缆，则要遵守该通信单元手册中屏蔽解决原则。

(4)PLC接地端子
 PLC中设有下面2个接地端子。
 :与PLC底板连接，通惯用于防止触电，保护接地端子接地。
 :与噪声滤波器中性点连接，在因电源干扰导致误动作时接地功能接地端子。
 :热如将端子对的地接地，虽有使电源共模干扰削弱效果，但由于接地反倒拾取了噪声状况也诸多，因而使用时要注意。

(5) AC电源单元布线中，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。

为保证控制系统现场接地实行水平，保证控制系统在现场安全可靠使用，特制定本规程。
一、接地分类
接地重要可分为保护接地、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立接地。凡控制系统机柜、操作台、仪表柜、配电柜、继电器柜等用电设备金属外壳及控制设备正常不带电金属某些，由于各种因素（如绝缘破坏等）而有也许带危险电压者，均应作保护接地。
2)低于36V 供电现场仪表，可不做保护接地，但有也许与高于36V 电压设备接触除外。
3)当安装在金属仪表盘、箱、柜、框架上仪表，与已接地金属仪表盘、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涉及：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“隔离”是指每一输入信号（或输出信号）电路与其他输入信号（或输出信号）电路是绝缘、对地是绝缘，其电源是独立、互相隔离。
3)非隔离信号普通是以直流电源负极为参照点，并接地。信号分派均以此为参照点。
4)仪表工作接地原则为单点接地，信号回路中应避免产生接地回路，如果一条线路上信号源和接受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)采用隔离式安全栅本质安全系统，不需要专门接地。
2)采用齐纳式安全栅本质安全系统则应设立接地连接系统。
3)齐纳式安全栅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 等设备控制室，应考虑防静电接地。这些室内导静电地面、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)当仪表及控制系统信号线路从室外进入室内后，需要设立防雷接地连接场合，应实行防雷接地连接。
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
系统接地形式重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。这规定工艺装置（或厂区）周边存在等电位接地网。
2、在无法满足等电位接地状况下，容许系统工作接地进行一点单独接地，同步将系统保护接地接到电气地。在系统地和保护地无法分离状况下，可以将系统保护接地和工作接地进行一点单独接地。
三、接地连接办法
1、当采用等电位接地时，规定将建筑物（或装置）金属构造、基本钢筋、金属设备、管道、进线配电箱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接入点应和防雷地、大电流或高电压设备接入点保持不不大于5 米距离。
2、当采用单独接地时，此时应保证接地电阻不大于4 欧姆，且单独接地体与其她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。详细一点接地形式依照可现场条件，在如下几种状况下选取。（如下所列状况为工作接地连接，正常状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）
① 在普通条件下，推荐采用4 根2m 长50*50 角钢，呈边长为5m 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 导线（普通控制导线长度≤20m）引到控制室接地铜排方式，基本上都能满足接地电阻不大于4 欧姆规定，特殊地理状况下，需采用降阻剂来减少接地电阻。
② 对于没有条件单独打地桩状况下，可以采用电气地作为系统接地，此时工作接到和保护接地都连接到电气地，但要注意选用接入点时应尽量远离大电机接入点，同步与避雷地接入点间距离也应不不大于20m。
③ 系统操作台、外配柜等低压电气柜应视为保护接地，接地线统一连到一保护接地接地铜条。若外配柜中安装有安全栅，安全栅接地应视为工作接地，接地线连接到工作接地接地铜条。然后依照详细状况连接到接地体。
④ 对于两个控制站之间或控制站与操作台之间距离较远状况下（普通以与否在同一幢内或者两者之间距离超过30m 为基准），可以采用分别接地原则进行接地。
⑤ 若远程机笼与主控机笼之间采用了电气隔离装置或光电隔离装置，则远程机笼可以就地进行接地。
⑥ UPS 接地普通应选取厂方电气地。
四、接地系统接线和接地电阻
1、接地系统导线应采用多股绞合铜芯绝缘或电缆。
2、接地系统各接地汇流排可采用截面为25mm×6mm 铜条制作。
3、接地系统各接地汇总板应采用铜板制作，厚度不不大于6mm，长、宽尺寸按需要拟定。
4、机柜内保护接地汇流排应与机柜进行可靠电气连接。
5、工作接地汇流排、工作接地汇总板应采用绝缘支架固定。
6、接地系统各种连接应牢固、可靠，并应保证良好导电性。接地线、接地干线、接地总干线与接地汇流排、接地汇总板连接应采用铜接线片和镀锌钢质螺栓，并应用防松件，或采用焊接。
7、各类接地连线中，禁止接入开关或熔断器。
8、接地线截面可依照连接仪表数量和接地线长度按下列数值选用：
a)接地线：1mm2 ～2.5mm2；
b)接地干线：4mm2 ～16mm2；
c)接地总接线板接地干线：10mm2 ～25mm2；
d)接地总干线：16mm2 ～50mm2；
e)雷电浪涌保护器接地线：2.5mm2 ～4mm2；

 对于装有伺服驱动器、变频器电控柜，其供电回路中不应当装有带漏电检测空气开关。
如果必要要装带漏电检测空气开关，则在空开与电控柜之间加装隔离变压器。
为保证漏电能良好导入地下，不对人体导致伤害。电控柜与隔离变压器外壳要良好接地，接地桩接地电阻要不大于4欧姆，接地桩到设备外壳采用16平方接地线。（如单个接地桩不能满足不大于4欧盟，则打各种接地桩并联，直到满足接地规定。）
接地桩接地电阻可以用 胜利 4105A 接地电阻测试仪。