广东西门子V20授权总代理

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  PLC电气原理图设计中，PLC的I/O连接设计相对来说是系统中较为简单的部分，只需要根据PLC输入/输出的类型，按照PLC的连接要求进行连接即可。控制系统的PLC外围电路设计，往往是影响系统运行安全性、**性，决定系统成败的关键，尤其应该引起设计者的重视。

控制柜、操纵台的机械结构设计，控制柜、操纵台的电器元件安装设计，电气连接设计等属于安装与连接设计的范畴。设计的目的是用于指导、规范现场生产与施工，为系统安装、调试、维修提供帮助，并提高系统的**性与标准化程度。

2. 系统主回路设计

(1)主回路设计的内容。在电气控制系统中，习惯上将高电压、大电流的回路称为主回路。在常见的PLC控制系统中，主回路通常包括如下部分：

1) 电动机主回路，包括用于电动机通断控制的接触器、电动机保护的断路器等。

2)各种动力驱动装置的电源回路与动力回路，如驱动器电源输入回路及其通断控制的接触器、保护断路器、伺服电动机的电枢回路、直流电动机的励磁回路等。

3) 各种控制变压器的一次侧输入回路，包括通断控制的接触器、保护断路器等.

4)用于供给控制系统各部分主电源的电源输入与控制回路，包括用于电源变压器、稳压器件以及用于电源回路控制的接触器、保护断路器等。

PLC控制系统的主回路设计与其他电气控制系统无原则性区别。但**符合有关标准的规定，并结合PLC控制系统的自身特点，充分考虑系统的**性与安全性。

(2)电源总开关。根据EN60204-1(VDE0113*1部分)标准规定，为了使整个控制系统与电网隔离机械设备的电气控制装置**安装电源总开关。

总开关的设计要求是：开关**具有足够的分断能力，**能够分断处于“堵转”状态的较大电动机的电流与其他所有用电设备和电动机的电流总和。

通过总开关，原则上应能断开设备中的所有用电设备电源，例外的是，当设备安装有需要在总电源切断情况下使用的安全保护装置，如维修用电源、维修用照明、设备安全防护的解锁装置等部件时，允许这部分的电源直接连接在设备进线上，可以不通过总开关分断。即便如此，以上电路仍然需要安装独立的短路保护器件(如断路器等)。

(3)保护装置的安装。为了对设备主回路进行**、有效的保护，设备中每一个独立的部件都**安装用于短路、过电流保护的保护器件(如断路器等)，保护器件**具有足够的分断能力，**能够**分断被保护的用电设备或电动机。

出于调试、维修的需要和对系统的**性与安全性的考虑，原则上对于不同类型的主回路，如电动机主回路、驱动主回路等，在每一部件独立安装保护器件的基础上，还应对每一大类分类安装总保护断路器

对于输入/输出点数、种类较多、构成复杂、控制要求较高的控制系统，当外部输入/输电信号共用电源时，应采用分组的形式进行供电，每组通过独立的保护断路器进行保护与通/断控制。

(4)接地与抗干扰。从安全度考虑，控制系统应安装总接地母线，用于电位平衡与接地。与主回路连接的各种独立电气控制装置，应有专门的、符合要求的接地连接线与设备接地母线进行连接，以防止干扰，提高**性。

系统中容易产生干扰或是容易受到外部干扰的电气控制装置，如PLC、数控装置(CNC)、伺服驱动器、变频器等，应通过隔离变压器、滤波电抗器等与电源进行连接，以抑制线路干扰。

系统中的需要通断的大功率负载，应在线路上安装浪涌电压吸收器，以抑制负载通断产生的过电压与干扰。

(5)辅助控制电源的设计。用于系统安全保护、紧急停机控制的装置(如制动器、安全门保护等)的辅助电源，应确保不会因"急停"等操作而分断。

系统中**性要求较高的控制部件，如PLC的电源输入、CNC的电源输入等，当它们为直流DC24V供电时，应尽可能采用独立的稳压电源进行供电；当采用交流供电时，应安装独立的隔离变压器，原则上不要与系统的其他控制电路与执行元件(如电磁阀、220V/24V控制回路等)共用电源。

PLC输入/输出所需要的传感器、开关、执行元件电源，应尽可能采用外部电源供电的形式，以防止由于外部线路故障引起PLC损坏。

注意：在欧洲，目前已经对工业电气控制设备的主回路实行3相AC400V与单相AC230V标准、以取代传统的3相AC380V与单相AC220V标准，在进行出口设备设计及进口设备维修时应加以注意

 系统控制回路设计

PLC控制系统中的控制回路，是指由继电器、接触器等低压电器构成的强电控制回路。在常见的控制系统中，控制回路一般有AC220V(或AC230V)与DC24V两种，其组成与作用如下。

(1) AC220V控制回路。PLC控制系统中的AC220V(或AC230V)控制回路一般包括以下线路：

1)用于电气控制系统的AC220V(或AC230V)安全电路，如紧急分断电路、安全门控制电路、"双手控制”电路等。

注意：国外相关安全标准的规定(如欧共体的EN418标准)对用于控制系统紧急分断、安全防护门控制、夹具“双手”控制等特殊场合的电路，均有具体、明确的要求，如线路**通过机电式的结构元件执行，使用的控制元件触点**满足"强制执行"条件，设计的电路**具有"冗余"，操作元件**具有保护等。

2) 电气控制装置、电动机、设备的启动/停止控制线路。

3)主回路中的AC220V(或AC230V)接触器的通/断控制电路。大部分PLC的输出可以直接驱动AC220V(或AC230V)的负载，但考虑到系统的安全、**性及线路“互锁”的需要，一般情况下，主回路的接触器通/断仍然以AC220V(或AC230V)控制电路进行控制的场合居多。

4) 各种驱动装置、控制装置的AC22V。

(2) DC24V控制回路。

PLC控制系统中的DC24V控制回路一般包括以下控制线路：

1) DC24V辅助继电器感触器接点控制回路。