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PLC/DCS系統(tǒng)控制柜的安裝接線如何實(shí)現(xiàn)快速有效
發(fā)布者:新大新科技  發(fā)布時(shí)間:2019-01-11 13:34:48   閱讀:

編者按
    隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,PLC、DCS技術(shù)得到迅猛的發(fā)展。在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域和弱電系統(tǒng)中PLC/DCS被大規(guī)模地應(yīng)用,常規(guī)儀表及單元控制儀表的功能被各種高度集成的控制系統(tǒng)所代替,讓工業(yè)裝置可以實(shí)現(xiàn)更加靈活的控制方案,并為維護(hù)維修帶來極大的方便。



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   但是在組成控制系統(tǒng)時(shí),仍然需要使用大量的分立接線元件,如電源分配開關(guān)、接線端子、各類繼電器、保險(xiǎn)等,系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工圖的繪制、元器件選擇和裝配、配線、標(biāo)記、檢驗(yàn)、維護(hù)維修需要消耗大量的人力物力,當(dāng)前勞動(dòng)力緊張、技術(shù)工人匱乏的現(xiàn)狀迫切需要將這些外圍元件集成化以提高工作效率。
 

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應(yīng)對(duì)上述問題,有兩種常規(guī)的應(yīng)對(duì)方式。

一是選用端子排作為連接點(diǎn),需要進(jìn)行隔離的輸入型開關(guān)量使用分立的繼電器進(jìn)行處理,需要大功率驅(qū)動(dòng)的開關(guān)量輸出亦選用分立的繼電器進(jìn)行驅(qū)動(dòng),需要配電的回路再配備電源分配裝置。

二是一些廠家開發(fā)了一些專用接線裝置,如西門子的SIMATIC TOP 模塊化連接,橫河的接線板系列、以及菲尼克斯、魏德米勒、DECA、町洋等廠家針對(duì)PLC開發(fā)的分線器、繼電器模組等產(chǎn)品,屬于一種半集成化的產(chǎn)品。



一、上述常規(guī)應(yīng)用方式的弊端
常規(guī)應(yīng)用方式主要存在以下問題:
1、無論是端子排還是繼電器,都有大量的線路接點(diǎn),配線過程復(fù)雜、工期長、故障率高。
2、不同的控制儀表信號(hào)形式的不同導(dǎo)致配線方式有區(qū)別,如需要配電的變送儀表要從配電裝置上引入電源線,回路供電變送器直接接到輸入側(cè),有的是電壓信號(hào)或電流信號(hào),離開圖紙很難搞清線路走向。



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3、目前市場上的配DCS和PLC模塊使用的分線器和繼電器模組功能普遍比較簡單,需要外配大量的引線,如開關(guān)量輸入輸出常規(guī)接法示意圖,而干接點(diǎn)輸出的模組為解決接點(diǎn)型式(常開常閉)的不確定性,普遍把兩種觸點(diǎn)同時(shí)引出,占用了寶貴的機(jī)柜空間。而模擬信號(hào)均采用分線器形式引入模板,其作用僅僅是分線而已。
4、由于目前DCS/PLC等自動(dòng)化系統(tǒng)大量采用回路供電形式,變送儀表沒有外配電源分配裝置,停表拆表問題難以解決,日常維修中一般采用拆線辦法停電,除了不方便外還容易接觸到其它帶電接點(diǎn)或在恢復(fù)時(shí)錯(cuò)接。
5、維修過程中檢測(cè)電流信號(hào)必須采用拆線串電流表方式,中斷了正常的測(cè)量過程,如果回路處在自動(dòng)狀態(tài),極易造成誤動(dòng)作出現(xiàn)生產(chǎn)事故。
6、普通螺釘式端子易受安裝人員個(gè)人習(xí)慣影響沒有壓緊導(dǎo)致接觸不良。
7、許多裝置是公用電源保險(xiǎn),易因?yàn)閭(gè)別故障導(dǎo)致多回路停電,單回路加保護(hù)時(shí)一般采用保險(xiǎn)端子也增加了接點(diǎn)數(shù)量。
8、大量的配電開關(guān)。
9、板卡和模塊外供電需要專門配線。
 
針對(duì)以上問題,我們將控制柜內(nèi)的接線元件集成在一起,開發(fā)了一系列控制柜快速接線模塊產(chǎn)品,為自動(dòng)化系統(tǒng)集成商在設(shè)計(jì)、制作控制柜及控制箱時(shí)帶來極大便利,控制柜的組裝和配線甚至可以直接在工程現(xiàn)場進(jìn)行,徹底解決了的長期困擾大家的工作難題,也為維修人員帶來極大的便利。

二、快速有效的應(yīng)用方式

快速接線模塊將控制柜內(nèi)的接線電氣附件(如開關(guān)、繼電器、隔離器、安全柵、端子、保險(xiǎn)等)集成在一起,增加了各種保護(hù)、指示和方便安裝、改造、維護(hù)維修的元素,設(shè)計(jì)成模塊化結(jié)構(gòu)的系列產(chǎn)品,包括各種模擬及數(shù)字信號(hào)的輸入輸出、電源分配等,采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)安裝尺寸,元器件透明化設(shè)計(jì),指示一目了然,為系統(tǒng)集成、運(yùn)行維護(hù)帶來極大的方便。該產(chǎn)品屬于省配線產(chǎn)品,節(jié)省的是配線而不是元件,它不是簡單的元件集成,而是在集成的基礎(chǔ)上又增加了常規(guī)條件下不容易實(shí)現(xiàn)的要素。

該方式加大了產(chǎn)品的集成化程度,通過研究各品牌DCS\PLC的接口特點(diǎn)設(shè)計(jì)出一種兼容性強(qiáng)的通用型內(nèi)部接口;研究分析外圍設(shè)備的特性,采用靈活的設(shè)置手段適合不同場合的需要;從設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成、安裝、維護(hù)維修多個(gè)角度入手,簡化各環(huán)節(jié)工作量;專門設(shè)計(jì)的安裝殼體和外部接線方式更適合國內(nèi)工業(yè)現(xiàn)場和人力的特點(diǎn);與國內(nèi)外同行業(yè)相比,是唯一一個(gè)同時(shí)覆蓋直連信號(hào)、繼電器隔離、模擬信號(hào)隔離、本安防爆的產(chǎn)品系列。

三、快速接線模塊的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

全系列模塊化結(jié)構(gòu):將控制柜內(nèi)接線附件設(shè)計(jì)成模塊化結(jié)構(gòu)的系列產(chǎn)品,包括信號(hào)輸入輸出、電源分配等,采用標(biāo)準(zhǔn)的安裝尺寸,元器件透明化布置,指示一目了然,既美觀又快捷。
功能全面:兼有信號(hào)隔離和驅(qū)動(dòng)、回路供電、卡件供電、信號(hào)指示、報(bào)警指示、回路保護(hù)、電源保護(hù)、信號(hào)轉(zhuǎn)接等多項(xiàng)功能,全面提升配線質(zhì)量。
簡化設(shè)計(jì)和布線:采用板上跳線的型式解決了外部設(shè)備與系統(tǒng)卡件接線的差異化和復(fù)雜化問題。信號(hào)傳輸和供電巧妙有機(jī)的融合在一起,同一個(gè)卡件可以接駁不同類型的儀表和信號(hào),只需改變板上跳線,減少了線路節(jié)點(diǎn)。盤內(nèi)施工圖紙簡化為簡單表格,降低了復(fù)雜線路對(duì)圖紙的依賴性,徹底簡化了施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和盤內(nèi)布線過程。

省略端子排:外部接線端配備的拔插式接線端子塊可方便端子維修,更換端子板可不拆除接線。彈簧端子則具有接線快捷、壓接可靠、故障率低的特點(diǎn)。 1~2.5mm2導(dǎo)線可直接接駁端子板,不必再專門配備接線端子排。內(nèi)部接線端采用專用接口,使用特制電纜與PLC或DCS快速插接。
全方位保護(hù)、不拆線停表,省略配電開關(guān),避免誤操作:各信號(hào)回路均配備了拔插方便的保險(xiǎn)以提供全方位的安全保障,用戶不必再為外部設(shè)備單獨(dú)配備配電開關(guān)和保險(xiǎn)端子。特別解決了DCS及PLC系統(tǒng)外圍儀表停表的問題,檢修、拆除外部設(shè)備只要拔下保險(xiǎn)而不必拆線,既快捷高效又安全可靠防止錯(cuò)接。電源回路采用過壓、過流、反接保護(hù)措施,確保系統(tǒng)設(shè)備安全運(yùn)行。
LED指示和不拆線測(cè)電流方便維護(hù)維修:電源回路和信號(hào)回路均配備全方位的LED信號(hào)指示及保險(xiǎn)熔斷報(bào)警,配合巧妙的不拆線測(cè)量信號(hào)電流技術(shù),測(cè)量信號(hào)電流只要將電流表表筆插入測(cè)試孔即可,整個(gè)測(cè)量過程設(shè)備不斷電、不影響正常測(cè)控過程,為維護(hù)工作提供了極大方便。



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快速裝配:使用本公司設(shè)計(jì)的帶標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)孔的專用安裝背板,可以拋開鉆孔、測(cè)量工具,只需一把螺絲刀就能完成柜內(nèi)電氣元件的安裝。

 

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四、不同階段快速接線模塊如何實(shí)現(xiàn)快速有效
控制柜的裝配調(diào)試是一項(xiàng)非常繁瑣的技術(shù)性工作,從系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工圖的繪制、元器件的選擇和裝配、配線、標(biāo)記、檢驗(yàn)等一系列工序,工期比較長而且錯(cuò)線率比較高。使用快速接線模塊裝配控制柜如何在不同階段實(shí)現(xiàn)快速有效?
設(shè)計(jì)階段
傳統(tǒng)控制柜配線方式的設(shè)計(jì)工作,繁瑣復(fù)雜。從現(xiàn)場來的信號(hào)怎么連接接線端子,對(duì)于開關(guān)量信號(hào),從接線端子到繼電器怎么連接,是接線圈還是接觸點(diǎn),線圈及觸點(diǎn)端子號(hào)是多少,從繼電器到系統(tǒng)I/O模塊怎么連接;對(duì)于模擬量信號(hào),從接線端子到隔離器怎么連接,隔離器到系統(tǒng)I/O模塊怎么連接。這些工作都要做的很細(xì),并且每一個(gè)信號(hào)回路都要在圖紙上完整的體現(xiàn)出來。而采用快速接線模塊,設(shè)計(jì)圖紙只需要標(biāo)明現(xiàn)場來的信號(hào)接到了第幾塊接線板的第幾通道,整塊接線模塊通過預(yù)制電纜接到了相應(yīng)的控制系統(tǒng)I/O模塊上即可,畫圖工作大大減少。
集成階段
采用快速接線模塊進(jìn)行控制柜裝配能夠大大節(jié)省人工成本,提高工作效率,縮短工程周期,同時(shí),對(duì)于控制柜裝配人員的專業(yè)技術(shù)水平要求大大降低。采用傳統(tǒng)方式裝配控制柜,端子、繼電器都是獨(dú)立的,各元器件直接的連接都需要一根一根線配好,配線要美觀可靠,每個(gè)信號(hào)線的長度、直徑、顏色都要正確選擇,針對(duì)不同的端子,還要選擇不同的線鼻子。這一系列問題都需要有很高的專業(yè)知識(shí)跟工作經(jīng)驗(yàn)才能做好。而采用快速接線模塊,只需要將模塊固定到安裝背板上,用預(yù)制電纜將控制系統(tǒng)I/O卡件跟快速接線模塊正確連接即可,施工人員只需要具備基本的專業(yè)知識(shí)或者是經(jīng)過簡單培訓(xùn)后即可勝任。更為關(guān)鍵的是,在節(jié)省成本、縮短周期的同時(shí)增加了控制柜的安全可靠性。

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維護(hù)維修階段
由于采用了快速接線模塊,柜子內(nèi)信號(hào)回路減少了大量的人工配線節(jié)點(diǎn),這就避免了因?yàn)殚L時(shí)間運(yùn)行導(dǎo)致的接線松動(dòng)、氧化等問題,大大減少了回路故障等不安全情況發(fā)生。同時(shí),控制柜投入運(yùn)行后,在檢修、改造過程中難免會(huì)對(duì)信號(hào)線進(jìn)行檢查,因?yàn)閭鹘y(tǒng)配線方式,盤柜匯線槽內(nèi)基本都是獨(dú)立單芯信號(hào)線,經(jīng)過幾次檢修、改動(dòng)后,往往線槽內(nèi)的布線會(huì)被改的面目全非。而采用快速接線模塊跟預(yù)制電纜進(jìn)行裝配的控制柜,匯線槽內(nèi)基本都是預(yù)制電纜,就算經(jīng)過多年運(yùn)行后的控制柜,匯線槽內(nèi)布線依然清晰明了,這就為檢修工作提供了便利,不會(huì)因?yàn)椴季混亂、圖紙丟失而誤動(dòng)設(shè)備,大大提高了檢修工作的安全性。

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