控制系统安装工艺

8.1.3　PLC控制系统安装工艺

PLC控制系统的安装包括PLC及二次回路接线（简称二次接线）的安装。二次接线包括除主回路一次线连接以外的全部接线，包括二次元件的安装，如各种继电器、接触器、指示灯、按钮及指令开关等元件的安装。导线的连接方式有螺栓连接、插接、焊接等。

1）PLC的安装

小型PLC外壳的4个角上均有安装孔，有两种安装方法，一种是用螺钉固定，不同的单元有不同的安装尺寸；另一种是用DIN（德国标准）导轨固定。模块式PLC一般将底板固定在控制柜上，叠装式一般用DIN导轨安装。

对模块式PLC，在安装前一般先将各模块组合起来，然后再进行安装。

采用DIN导轨安装时，先把DIN导轨固定安装在安装板上或控制柜内，在固定导轨时，至少应在3个不同的位置用螺钉拧紧，然后把PLC各单元后面的DIN安装脚松开，将DIN导轨嵌入PLC底部，再锁住PLC的DIN安装脚，并在PLC的两端安装一个DIN导轨端夹。

为了使控制系统工作可靠，通常把PLC安装在有保护外壳的控制柜中，以防止灰尘、油污、水溅。当PLC垂直安装时，要严防导线头、铁屑等从通风窗掉入可编程控制器内部，造成印制电路板短路，使其不能正常工作甚至永久损坏。在实践教学环节中可采用DIN导轨或螺钉安装方式将其水平固定在钢质网孔板上。

2）元件的安装

元件的安装工艺要求：

（1）应对继电器等低压电器进行细致的检查。

（2）按元件装配图进行合理布局、定位和钻孔，将各元件用标准件牢固、可靠、正确地安装。

（3）元件的安装方式要符合该元件说明书的规定，以保证元件的正常工作。元件安装后适当校正元件的位置，各元件安装位置应整齐、匀称、合理，排列要横平竖直、整齐美观。元件相互之间留有一定间隙，便于元件的通风散热。

安装元件时，应注意元件之间的电气间隙和爬电距离。导电体与裸露的、不带电的导电体间的最小电气间隙为4mm，爬电距离为6mm（包括二次接线）。

（4）紧固各元件时，要用力均匀，紧固程度适当。尤其是紧固熔断器和接触器等易碎裂元件时，应更加谨慎，以免损坏。

（5）元件安装定位后，可在醒目处贴上编号。

（6）熔断器的进线和出线端位置不能装错。

（7）各元器件的铭牌标记应易于观看，让人一目了然。

（8）当继电器等安装在金属板上，其接线螺栓要穿过金属板时，应给其接线螺栓套上绝缘管。

3）端子排的安装

（1）端子的类型

接线端子（简称端子）是二次接线中不可缺少的配件。柜（屏）的内部设备与屏外部设备之间的连接必须通过端子和电缆来实现。

端子按用途可分成以下几种类型：

①一般端子。用于连接屏内外导线（电缆）。

②试验端子。用于需要接入试验仪表的电流回路中。此种端子是专供电流互感器二次回路用的，所以又称电流端子，利用它可以在不切断二次回路情况下，校验表计和继电器。

③连接型试验端子。用于电流端子上需要彼此连接的电流试验回路中。

④连接端子。用于端子间进行连接。

⑤终端端子。用于固定端子或分隔不同安装单位的端子排。

⑥特殊端子。用于需要很方便断开的回路中。

（2）端子排的排列

端子排的排列应以运行、检修、调试方便为原则，并使设备与端子排位置相对应。须经过端子排连接的回路如下：

①元件设备之间的连接。其中电流回路应经过试验端子，事故音响回路及其他在运行中需要很方便地断开的回路，应经过特殊端子或试验端子。

②各安装单位主要保护的正电源一般由端子排引接。

每一安装单位的端子排都应编有顺序号，在最后应留2～5个端子作为备用。当端子排长度许可时可适当地留1、2个备用端子。正负电源之间、经常带电的正电源与合闸、跳闸回路之间的端子应不相邻或者以一个空端子隔开，以免端子排造成短路使断路器误动作。

一个端子排的每一端一般只接一根导线，最多允许接两根导线，导线截面积不超过6mm²。

4）布线的工艺要求

二次回路接线是在二次元件安装完成后进行的。根据国家标准GB 2681-1981电工成套装置中的导线颜色规定，二次导线颜色为黑色，接地线为黄绿双色。

二次接线的要求是：

（1）按安装接线图施工，连线正确。

（2）采用线槽布线时，必须按线槽位置方向走线。进入线槽的导线要完全置于走线槽内，并能方便盖上线槽盖。一般装线不超过其线槽容量的70%，以便装配和维修。各电器元件接线端子上引进（或引出）的导线，除间距很小或元件机械强度很差允许直接架空敷设外，其他导线必须经过走线槽进行连接。

（3）布线应横平竖直、层次分明、整齐美观、分布均匀、成束，变换走向时应垂直。

（4）布线顺序一般以接触器为中心，由里向外、由低至高；先控制电路、后主电路进行，以不妨碍后续布线为原则。

（5）布线时严禁损伤线芯和导线绝缘。

（6）在每根剥去绝缘层的导线的两端，可套上符合图纸要求编码的套管，便于检查和维修。

（7）所有从一个接线端子（或接线桩头）到另一个接线端子（或接线桩头）的导线必须连续，无接头。每个端子排的每侧接线一般为一根，不得超过两根。一个电器元件接线端子上的连接导线不得多于两根。

（8）导线与接线端子（或接线桩头）连接时，不得压入绝缘层，也不能露铜过长。

（9）同一个元件、同一回路的不同接点的导线间距离应保持一致。

5）典型接线工艺

接线过程一般由下线、剥线头、套标号管、弯头、接线、走线、捆扎线束、检查等工序组成。

（1）下线

①根据走线方案量材下线，下线的长度要比试测的线路长约40～50mm，以防导线经捆扎后长度不够。

②将下好的线用木模或其他光滑器具勒直，但不得用老虎钳、钢丝钳等强行拉直。

③凡是用在可转动的门或面板上的导线必须采用多股软线，其下线时经过弯曲的地方应留有适当的裕度。固定面板及配架上的导线可用单股硬线。

（2）剥线头

根据需要的长度和线径用剥线钳或电工刀等剥削线头，剥头时不应损伤铜丝表面。如遇表面有氧化膜存在，可用电工刀刮干净。

（3）套标号管

①按图纸的要求选取相应的塑料标号管套上，不能将标号管套反，不得互相错位。

②标号套字迹视读方向以板面为准，自下而上、自左而右，如图8.1所示。

③标号套管的字体采用记号笔用工程字体写清楚，有条件的应用号牌打字机打出。

（4）弯头

凡是在电器部件的接线板用螺钉直接紧固导线时，其连接部分必须弯圆圈，圆圈与标号套管之间的距离为2mm，弯圆圈方向与螺母拧紧方向一致，即向右旋；其内径应比紧固螺母的内径大1～2mm，如图8.2（a）所示。如图8.2（b）中所示的8种圆圈都是不正确的：

图8.1　标号及套管方向

①圆圈不完整，接触面小。

②线头根部太长，相邻线易碰触造成短路。

③导线余头长，压不紧，接触面小。

④圆圈弯曲方向反了，容易松散。

⑤圆圈不圆，压不紧，接触不良。

⑥无用的余头未剪去，工艺不佳，带电裸露部分长。

⑦只有半个圆圈，压不紧。

⑧圆圈有毛刺，易造成线间短路。

图8.2　导线端头弯圆圈连接方法

（5）接线

①将弯好的接头圆圈接到电器部件接点上，用螺母或螺钉旋紧。各紧固螺钉紧牢后，以露出3～5牙螺纹为宜，螺钉头起子槽应完整。

②接好线后，从垂直方向看，不得有导体裸露。

③每个电器部件的接点最多允许有两个接线头，接头之间要加垫一个与螺钉直径相称的垫圈。

④电器部件采用直接压线连接时（剥去导线绝缘层后不弯圆圈，接点直接用螺钉压线），压线后从垂直方向看，不应有导体部分外露。

⑤导线需通过金属孔时，必须在金属孔上装上绝缘皮套圈，以免损坏导线绝缘层，不允许导线从母线相间或安装孔中穿过。

⑥每个端子的接线点，只允许接一根线，如果端子间需连接，可按图8.3中的方法。

图8.3　端子接线方法

（6）走线

①可采用塑料线槽走线或走明线。走明线时，自上而下地将线束理成方形（线束太大也可理成圆形）。

图8.4　导线弯曲换向方法

②根据明线走线方案，导线需要弯曲转换方向时，用手指进行弯曲后再竖或横行走，不得用尖嘴钳或其他锋利工具弯曲，以保证导线绝缘层不受损伤，如图8.4所示。导线弯曲线半径不得小于导线外径的两倍。

③导线敷设途中如遇金属障碍，则应弯曲越过，中间保持3～5mm的距离。

（7）捆扎线束

采用明线敷设时，线束必须用塑料扎带按顺时针方向扎紧。

（8）检查

①先检查接线是否正确。

②检查接头的质量。接点螺钉是否拧紧，同一接点的接头质量是否符合要求，弯圆圈方向是否正确，导线绝缘层及导体有无损伤。

③线路布设是否平直整齐，扎线的质量、导线弯曲半径、标号套管、端子排安排等是否符合要求。