西门子变频器6SL3210-5BB17-5BV1

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安装设计、电气连接设计的目的是指导、规范现场生产与施工，为系统安装、调试、维修提供帮助，从而提高系统的可靠性与标准化程度。

  PLC的安装与连接设计，通常包括如下内容：

  a.电气柜、操纵台(包括分线盒、走线槽、电缆夹等加工件)等安装部件的设计;

  b.设备、电气控制柜、操纵台上的各电器元件的布置、安装位置以及安装方法设计;

  c.设备的电气连接、连接图、插接件的布置、电缆布置等设计。

  PLC的安装要求

  PLC虽然是可靠性很高的工业控制装置，但作为计算机控制装置的一种，为了提高其工作可靠性，它对安装环境条件与使用仍然有一定的要求。特别是PLC的外部连线、电缆的布置对PLC的工作稳定性与可靠性有较大则影响，在设计阶段就必须予以重视。

  ①安装环境的基本要求 不同厂家生产的PLC，其安装环境的要求有所区别，归总体来说，PLC的安装都应遵循如下的共同原则。

  a.安装必须牢固，避免在设备使用与运输过程中的跌落与振动。

  b.安装有PLC的电气柜，应尽量避免布置在有强烈振动与冲击的场所(PLC对振动与冲击的要求见表5-14)。

  c.避免在周围有腐蚀件气体、可燃气体的场所安装。

  d.避免在周围有灰尘、导电粉尘、油污、烟雾的场所安装。

  e.避免在高温、潮湿的场所或者低温的环境安装(PLC对温度与湿度的要求见表5-14)。

  f.尽量避免PLC与高压电器设备(3000V以上)布置于同一电气柜内。

  g.尽量避免PLC与容易产生干扰的电气设备布置于同一电气柜内，以及使用同一电源。在不可避免时，应采取必要的措施。

  h.避免在周围有强磁场、强电场的场所安装PLC。

  ② 温度、湿度、振动、冲击的要求 PLC对使用环境的温度、温度、振动、冲击方面的基本要求一般如下。

  a.温度，PLC使用时的环境温度一般应在0～55℃(保存时的温度为-20～70℃)，同时应防止在阳光直接照射的场合使用。

  当环境温度无法满足以上要求时，应采取相应的措施，如在电气柜上安装空调等，保证PLC的环境温度在允许的范围。

  b.湿度，PLC使用的环境相对湿度一般允许为20%～90%，应避免温度变化过快所造成的结露。

  当环境湿度无法满足以上要求时，应采取安装自动除湿装置等措施。特别是冬天，在供暖装置有可能出现停止的场合，应采取必要的措施，防止温度变化造成的结露。

  c.振动，PLC对安装环境的振动有一定的要求，而且抗振动性能与PLC的型号(结构形式)与安装方式等因素有关。

  在结构上，一般来说1/O点固定的一体化PLC，或是基本单元加扩展型PLC的基本单元，其抗振动的性能要优于模块化结构的PLC。在安装方式上，利用螺钉安装的PLC，其抗振动的性能要优于导轨安装的PLC。

  通常情况下，利用螺钉安装的1/O点固定的一体化PLC，或是基本单元加扩展型PLC 的基本单元，允许的振动强度为19.6m/s²(2G)左右，采用导轨安装时为9.8m/s?(1G)左右。利用螺钉安装的模块化PLC，允许的振动强度为9.8m/s²(1G)左右，采用35mm 标准导轨安装时为4.9m/s²(0.5G)左右。

  d.冲击，PLC对安装环境的冲击同样有一定的要求，而且冲击性能与安装方式等因素有关。通常情况下，利用螺钉安装的安装PLC，允许的冲击强度为15～30G(147～294m/s2)，采用导轨安装时为15G(147m/s²)左右。

  在具有强烈振动与冲击的场合，应采取必要的防振措施。

  对于SIEMENS公司生产的S7系列PLC，环境的具体要求如表5-14所示。

  ③安装空间的要求 PLC安装空间直接影响到PLC的散热。PLC对安装空间的一般要求如下。

  a.PLC与其他电器间一般应保证垂直方向大于100mm、水平方向大于50mm的空间距离，并保证通风良好。

  b.PLC与其他电器或者电气柜门间的前后空间距离，一般应保证在50mm以上，并保证通风良好。

  c.在PLC的下部，应避免直接布置强发热元件(如加热器、变压器、能耗电阻等)。

  d.尽量采用垂直安装的方式安装PLC，水平布置会直接影响PLC的散热。

  e.PLC不应安装在电气柜的门、顶面、底面、侧面等部位。

  f.必须保持PLC通风窗的畅通，在使用前一定要取下通风窗的保护纸。

PLC在实际工程应用中的安装技术有哪些

PLC的安装

  可以利用S7-200模块上的安装孔把模块固定在控制柜背板上,也可以利用模块上的DIN夹子把模块固定在一个标准的DIN道轨上。这样既可以水平安装，也可以垂直安装。但安装到控制柜中时，应注意以下问题。

  (1)为了防止高电子噪声对模块的干扰,应尽可能将S7-200模块与产生高电子噪声的设备(如变频器)、高电压设备分隔开。

  (2)S7-200模块是采用自然对流方式散热的,所以在安装时应尽可能不与产生高热量的设备安装在一起。而且在安装S7-200模块时，模块的周围应留出一定的空间,以便于正常散热。一般情况下,模块的上方和下方至少留出25mm的空间，控制柜门前面板与PLC安装背板之间至少留出75mm的空间。

  (3)在控制柜内，耍避免将低压信号线和通信电缆与交流电源线和高能量,开关频率较高的直流信号线布置在同一个走线槽中。

  电源的设计

  1.供电电源

  可编程控制器一般使用市电(220V,50Hz)。电网的冲击、频率的波动将直接影响到可编程控制器系统实时控制的精度和可靠性;有时电网的冲击,可给系统带来毁灭性的破坏;电网的精问变化也是经常发生的,出此产生的干扰也会传播到可编程控制器系统中。为了提高系统的可靠性和抗干扰性能,在对可编程控制器的供电系统中一般采用隔离变压器,这样可以隔离掉供电电源中的各种干扰信号,从而提高了系统的抗干扰性能。

  如果使用开关电源为可编程控制器提供24V直流电源，一股情况下,对开关电源供电的交流电源也应采用隔离变压器与电源隔离。

  另外,在一些实时控制系统中,系统的突然断电会造成严重的后果,此时可以在供电系统中增加UPS不问断电源。当市电突然断电后，自动切换到UPS电源供电,并且按照工艺要求进行一定的处理,使生产设备处于安全状态。

  对于S7-200 PLC的供电电源，应该设计一个立的开关,它能够同时切断CPU、输人电路和输出电路的所有供电，如有可能，可使用熔断器或直接使用断路器等过电流保护装置来服制供电线路中的电流。

  2.S7-200 CPU内部直流电源

  每个S7200CPU模块均提供一个24V直流传感器电源和个5V直流电源。

  24V直流传感器电源可以作为CPU本机和数字量扩展模块的输入、扩展模块(如模拟量模块)的供电电源以及外部传感器电源使用。如果容量不能满足所有需求,则增加外部24V直流电源。此时外部电源不能与模块的传感器电源并联使用,以防止两个电源电位的不平衡造成对电源的破坏;但为了加强电子噪声保护,这两个电源的公共端(M)应连接在一起。

  当S7-200CPU与扩展模块连接时,CPU模块为扩展模块提供5V直流电源。如果扩展模块的5V直流电源需求超出CPU模块5V直流电源的容量,则减少扩展模块的数量。

  有关S7-200内部直流电源容量的设计与计算可参阅S7-200系统手册。

PLC的系统软件和用户程序简介

   PLC控制系统的软件主要包括系统软件和用户程序。系统软件由PLC厂家固化在存储器中，用于控制PLC的运作。用户程序由使用者编制录入，保存在用户存储器中，用于控制外部对象的运行。

    1）、系统软件

     系统软件包括系统管理程序、用户指令解释程序、标准程序模块及系统调用。整个系统软件是一个整体，它的质量很大程度上影响了PLC的性能。通常情况下，进一步改进和完善系统软件就可以在不增加任何设备条件下大大改善PLC的性能，使其功能越来越强。

2）用户程序

        PLC的程序一般由三个部分构成：用户程序、数据块和参数块。用户程序是项，数据块和参数块是可选部分。

用户程序即应用程序，是用户针对具体控制对象编制的程序。PLC是通过在RUN方式下，循环扫描执行用户程序来完成控制任务的，用户程序决定了一个控制系统的功能。

        一个完整的用户程序应当包含一个主程序、若干子程序和若干中断程序三大部分。