淺談PLC控制系統(tǒng)主回路設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1．主回路設(shè)計(jì)的內(nèi)容
在電氣控制系統(tǒng)中，習(xí)慣上將高壓、大電流的回路稱為主回路。在常見的PLC控制系統(tǒng)中，主回路通常包括如下部分：
①電機(jī)主回路，包括用于電機(jī)通斷控制的接觸器、電機(jī)保護(hù)的斷路器等；
②各種動力驅(qū)動裝置的電源回路與動力回路，如驅(qū)動器電源輸入回路及其通斷控制的接觸器、保護(hù)斷路器、伺服電機(jī)的電樞回路、直流電機(jī)的勵磁回路等：
③各種控制變壓器的原邊輸入回路，包括通斷控制的接觸器、保護(hù)斷路器等；
④用于供給控制系統(tǒng)各部分主電源的電源輸入與控制回路，包括用于電源變壓器、整流器件、穩(wěn)壓器件以及用于電源回路控制的接觸器、保護(hù)斷路器等。
PLC控制系統(tǒng)的主回路設(shè)計(jì)與其他電氣控制系統(tǒng)無原則性區(qū)別。但必須符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并結(jié)合PLC控制系統(tǒng)的自身特點(diǎn)，充分考慮系統(tǒng)的可靠性與安全性。
2．電源總開關(guān)
根據(jù)EN60204.1（VDE0113第1部分）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，為了使整個控制系統(tǒng)與電網(wǎng)隔離，機(jī)械設(shè)備的電氣控制裝置必須安裝電源總開關(guān)。
總開關(guān)的設(shè)計(jì)要求是：開關(guān)必須具有足夠的分?jǐn)嗄芰?，必須能夠分?jǐn)嗵幱凇岸罗D(zhuǎn)”狀態(tài)的最大電動機(jī)的電流與其他所有用電設(shè)備和電動機(jī)的電流總和。
通過總開關(guān)，原則上應(yīng)能斷開設(shè)備中的所有用電設(shè)備電源，例外的是，當(dāng)設(shè)備安裝有需要在總電源切斷情況下使用的安全保護(hù)裝置——如維修用電源、維修用照明、設(shè)備安全防護(hù)的解鎖裝置等部件時，允許這部分的電源直接連接在設(shè)備進(jìn)線上，不通過總開關(guān)分?jǐn)?。但是，即便如此，以上電路仍然需要安裝獨(dú)立的短路保護(hù)器件（如斷路器等）。
3．保護(hù)裝置的安裝
為了對設(shè)備主回路進(jìn)行可靠、有效的保護(hù)，設(shè)備中每一個獨(dú)立的部件都必須安裝用于短路、過電流保護(hù)的保護(hù)器件（如斷路器等），保護(hù)器件必須具有足夠的分?jǐn)嗄芰?，必須能夠可靠分?jǐn)啾槐Ｗo(hù)的用電設(shè)備或電動機(jī)。
出于調(diào)試、維修的需要與系統(tǒng)的可靠性與安全性的考慮，原則上對于不同類型的主回路，如電機(jī)主回路、驅(qū)動主回路等，在每一部件獨(dú)立安裝保護(hù)器件的基礎(chǔ)上，還應(yīng)對每一大類分類安裝總保護(hù)斷路器。
對于輸入／輸出點(diǎn)數(shù)、種類較多、構(gòu)成復(fù)雜、控制要求較高的控制系統(tǒng)，當(dāng)外部輸入／輸出信號共用電源時，應(yīng)采用分組的形式進(jìn)行供電，每組通過獨(dú)立的保護(hù)斷路器進(jìn)行保護(hù)與通／斷控制。
4．接地與抗干擾
從安全角度考慮，控制系統(tǒng)應(yīng)安裝總接地母線，用于電位平衡與接地。與主回路連接的各種獨(dú)立電氣控制裝置，應(yīng)有專門的、符合要求的接地連接線與設(shè)備接地母線進(jìn)行連接，以防止干擾，提高可靠性。
系統(tǒng)中容易產(chǎn)生干擾或是容易受到外部干擾的電氣控制裝置，如PLC、數(shù)控裝置(CNC)、伺服驅(qū)動器、變頻器等，應(yīng)通過隔離變壓器、濾波電抗器等與電源進(jìn)行連接，以抑制線路干擾。
系統(tǒng)中的需要通斷的大功率負(fù)載，應(yīng)在線路上安裝浪涌電壓吸收器，以抑制負(fù)載通斷產(chǎn)生的過電壓與干擾。
5．輔助控制電源的設(shè)計(jì)
用于系統(tǒng)安全保護(hù)、緊急停機(jī)控制的裝置（如制動器、安全門保護(hù)等）的輔助電源，應(yīng)確保不會因“急停”等操作而分?jǐn)唷?/SPAN>
系統(tǒng)中可靠性要求較高的控制部件，如PLC的電源輸入、CNC的電源輸入等，當(dāng)它們?yōu)橹绷鱀C24V供電時，應(yīng)盡可能采用獨(dú)立的穩(wěn)壓電源進(jìn)行供電；當(dāng)采用交流供電時，應(yīng)安裝獨(dú)立的隔離變壓器，原則上不要與系統(tǒng)的其他控制電路與執(zhí)行元件（如電磁閥、220V/24V控制回路等）共用電源。
PLC輸入／輸出所需要的傳感器、開關(guān)、執(zhí)行元件電源，應(yīng)盡可能采用外部電源供電的形式，以防止由于外部線路故障引起的PLC損壞。
注意：在歐洲，目前已經(jīng)對工業(yè)電氣控制設(shè)備的主回路實(shí)行3相AC400V與單相AC230V標(biāo)準(zhǔn)，以取代傳統(tǒng)的3相AC380V與單相AC220V標(biāo)準(zhǔn)，因此，在進(jìn)行出口設(shè)備設(shè)計(jì)以及進(jìn)口設(shè)備維修時，應(yīng)引起注意。
在電氣控制系統(tǒng)中，習(xí)慣上將高壓、大電流的回路稱為主回路。在常見的PLC控制系統(tǒng)中，主回路通常包括如下部分：
①電機(jī)主回路，包括用于電機(jī)通斷控制的接觸器、電機(jī)保護(hù)的斷路器等；
②各種動力驅(qū)動裝置的電源回路與動力回路，如驅(qū)動器電源輸入回路及其通斷控制的接觸器、保護(hù)斷路器、伺服電機(jī)的電樞回路、直流電機(jī)的勵磁回路等：
③各種控制變壓器的原邊輸入回路，包括通斷控制的接觸器、保護(hù)斷路器等；
④用于供給控制系統(tǒng)各部分主電源的電源輸入與控制回路，包括用于電源變壓器、整流器件、穩(wěn)壓器件以及用于電源回路控制的接觸器、保護(hù)斷路器等。
PLC控制系統(tǒng)的主回路設(shè)計(jì)與其他電氣控制系統(tǒng)無原則性區(qū)別。但必須符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并結(jié)合PLC控制系統(tǒng)的自身特點(diǎn)，充分考慮系統(tǒng)的可靠性與安全性。
2．電源總開關(guān)
根據(jù)EN60204.1（VDE0113第1部分）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，為了使整個控制系統(tǒng)與電網(wǎng)隔離，機(jī)械設(shè)備的電氣控制裝置必須安裝電源總開關(guān)。
總開關(guān)的設(shè)計(jì)要求是：開關(guān)必須具有足夠的分?jǐn)嗄芰?，必須能夠分?jǐn)嗵幱凇岸罗D(zhuǎn)”狀態(tài)的最大電動機(jī)的電流與其他所有用電設(shè)備和電動機(jī)的電流總和。
通過總開關(guān)，原則上應(yīng)能斷開設(shè)備中的所有用電設(shè)備電源，例外的是，當(dāng)設(shè)備安裝有需要在總電源切斷情況下使用的安全保護(hù)裝置——如維修用電源、維修用照明、設(shè)備安全防護(hù)的解鎖裝置等部件時，允許這部分的電源直接連接在設(shè)備進(jìn)線上，不通過總開關(guān)分?jǐn)?。但是，即便如此，以上電路仍然需要安裝獨(dú)立的短路保護(hù)器件（如斷路器等）。
3．保護(hù)裝置的安裝
為了對設(shè)備主回路進(jìn)行可靠、有效的保護(hù)，設(shè)備中每一個獨(dú)立的部件都必須安裝用于短路、過電流保護(hù)的保護(hù)器件（如斷路器等），保護(hù)器件必須具有足夠的分?jǐn)嗄芰?，必須能夠可靠分?jǐn)啾槐Ｗo(hù)的用電設(shè)備或電動機(jī)。
出于調(diào)試、維修的需要與系統(tǒng)的可靠性與安全性的考慮，原則上對于不同類型的主回路，如電機(jī)主回路、驅(qū)動主回路等，在每一部件獨(dú)立安裝保護(hù)器件的基礎(chǔ)上，還應(yīng)對每一大類分類安裝總保護(hù)斷路器。
對于輸入／輸出點(diǎn)數(shù)、種類較多、構(gòu)成復(fù)雜、控制要求較高的控制系統(tǒng)，當(dāng)外部輸入／輸出信號共用電源時，應(yīng)采用分組的形式進(jìn)行供電，每組通過獨(dú)立的保護(hù)斷路器進(jìn)行保護(hù)與通／斷控制。
4．接地與抗干擾
從安全角度考慮，控制系統(tǒng)應(yīng)安裝總接地母線，用于電位平衡與接地。與主回路連接的各種獨(dú)立電氣控制裝置，應(yīng)有專門的、符合要求的接地連接線與設(shè)備接地母線進(jìn)行連接，以防止干擾，提高可靠性。
系統(tǒng)中容易產(chǎn)生干擾或是容易受到外部干擾的電氣控制裝置，如PLC、數(shù)控裝置(CNC)、伺服驅(qū)動器、變頻器等，應(yīng)通過隔離變壓器、濾波電抗器等與電源進(jìn)行連接，以抑制線路干擾。
系統(tǒng)中的需要通斷的大功率負(fù)載，應(yīng)在線路上安裝浪涌電壓吸收器，以抑制負(fù)載通斷產(chǎn)生的過電壓與干擾。
5．輔助控制電源的設(shè)計(jì)
用于系統(tǒng)安全保護(hù)、緊急停機(jī)控制的裝置（如制動器、安全門保護(hù)等）的輔助電源，應(yīng)確保不會因“急停”等操作而分?jǐn)唷?/SPAN>
系統(tǒng)中可靠性要求較高的控制部件，如PLC的電源輸入、CNC的電源輸入等，當(dāng)它們?yōu)橹绷鱀C24V供電時，應(yīng)盡可能采用獨(dú)立的穩(wěn)壓電源進(jìn)行供電；當(dāng)采用交流供電時，應(yīng)安裝獨(dú)立的隔離變壓器，原則上不要與系統(tǒng)的其他控制電路與執(zhí)行元件（如電磁閥、220V/24V控制回路等）共用電源。
PLC輸入／輸出所需要的傳感器、開關(guān)、執(zhí)行元件電源，應(yīng)盡可能采用外部電源供電的形式，以防止由于外部線路故障引起的PLC損壞。
注意：在歐洲，目前已經(jīng)對工業(yè)電氣控制設(shè)備的主回路實(shí)行3相AC400V與單相AC230V標(biāo)準(zhǔn)，以取代傳統(tǒng)的3相AC380V與單相AC220V標(biāo)準(zhǔn)，因此，在進(jìn)行出口設(shè)備設(shè)計(jì)以及進(jìn)口設(shè)備維修時，應(yīng)引起注意。
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