中、高压变频调速系统与节能
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2.6 PLC要求的工作环境及使用要点

2.6.1 PLC要求的工作环境

PLC只有在规定的环境中才能安全可靠的工作,它要求的运行环境如下:

1)PLC周围应无腐蚀性气体,无易燃、易爆气体及导电粉尘。

2)环境温度范围为0~50℃,相对湿度范围为10%~50%。

3)通风良好。

4)PLC主机应远离强电磁场,参见2.5.1节的要求6)。

5)PLC不能承受直接振动和冲击。

6)当环境温度和相对湿度达不到规定要求时,可考虑将PLC安装在密闭的室内,并装上空调器或通风设备。当采用强制通风时,最好从室内向室外排风。若由室外向室内鼓风,则应在入口处加装过滤网,且应远离恶劣环境,以保证室内空气的质量,过滤网应定期清理。

对于环境条件的规定,各厂家产品有所不同,可参见PLC产品的通用性能。

2.6.2 PLC的使用要点

PLC的使用要点如下:

1)为使PLC处于良好的工作状态,应按2.5节的要求做好PLC的安装和接线,平时还要注意维护和保养。若PLC在有导电粉尘的环境中使用,应采取封闭安装或采取隔离措施,并经常清除粉尘。

2)电源线要求见2.5.2节的要求2),供电电源线长度不宜超过15m,否则应采用更大截面面积的导线,以减少电压损失。

3)做好抗干扰措施。尤其是对输入/输出的接线,更应充分重视,当输入或输出端接有感性元件时,抑制负载通断时产生的电磁干扰的措施如下:

①PLC尽可能远离大电动机等起动装置、弧焊设备、冶炼炉、变流装置等。

②在接触器和继电器上采用消火花措施。

③大型电动机或电气设备采用专用变压器供电。

④馈电柜装设浪涌吸收器。

⑤真空断路器上装设阻容吸收回路及压敏电阻。电容器既可以减缓过电压的上升陡度,又可以降低截流过电压;电阻可以减少断路器重燃次数并降低多次重燃过电压。具体做法如下:在断路器出线端加RC吸收回路,采取星形接线、中性点接地方式,每相用一只0.1~0.3μF的电容器,其电压应高于线电压(如装在6kV回路的电容器,要选用10kV等级的);每相电阻用阻值为100~200Ω、功率不小于300W的瓷管电阻。

压敏电阻接在断路器出线端,星形接线、中性点接地。

4)PLC的正确接地可使它安全可靠的运行,更是抗干扰的重要措施之一。接地的具体要点如下:

①为抑制干扰,必要时可考虑PLC单独接地,接地电阻原则上应小于100Ω,但有的PLC机型要求接地电阻应大于10Ω,甚至要求应大于4Ω。

②当PLC不能单独接地时,可与其他设备公用接地线共同接地,但接地点必须靠近PLC,使PLC接地线最短,否则不能共同接地。注意,切不可将PLC的接地线拉长后接到其他设备的接地线上。

③不可将PLC接地线与建筑物金属结构连在一起,否则雷电冲击电流或静电电荷会损坏PLC。

④PLC的接地线应采用截面面积不小于2mm2的铜芯线,其长度应小于20m。PLC的接地线应与电源线、动力线分开,以免在PLC的接地线上感应出电流(电压)而损坏PLC。

⑤两台PLC互通时的接地,如接地线电阻值大于20Ω或与其他设备连接在同一接地带,则接地可能失效或给PLC系统带来干扰,此时应在PLC接地加一只1~10kΩ的电阻后再接地,且在干扰源上加装浪涌吸收器,吸收器也要可靠接地。

⑥PLC上有一个噪声滤波端子(LG),通常不要求接地,但如果电气干扰严重,可将该端与保护端(GR)短接后一起接地,这样会对抑制电气干扰起到一定的作用。

⑦由多台PLC柜和其他电控柜组成的PLC系统接地,必须要保证所有柜体外壳的保护接地和柜内系统接地、底板和机架接地及屏蔽接地的完整性。后三者的接地线可采用截面面积为4mm2及以上的多股铜芯软导线,汇流至一个接地点后,再连接至厂房的接地干线上,接地干线(保护接地)可采用25mm×4mm的镀锌扁钢。应避免多点接地,以防在各接地点之间形成电位差。整个厂房的接地系统只允许有一个共用的接地干线网,但若为串联连接,整条连接线各点连接必须十分可靠,否则一旦连接线某处断线或接触不良,此处前面的柜便会出现电位差,引起干扰。

相对而言,并联连接的可靠性较高。

5)在PLC的交流输入端接入压敏电阻、浪涌吸收器,并做好接地等工作,可防护PLC的过电压及雷击影响。

6)PLC使用时的保护措施如下:

①必要时在每条PLC输出线路上装设熔断器,熔断器熔体的额定电流按输出电流选择,以防止负载短路损坏PLC的输出单元。

②电动机正反转控制的电路等,除外部电路采取互锁措施外,PLC编程时也应设计触点互锁,以确保安全。

③如有必要,可考虑在PLC外部负载上装设过电流保护、过电压保护等装置。