PLC/DCS系統(tǒng)控制柜的安裝接線如何實(shí)現(xiàn)快速有效

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，PLC、DCS技術(shù)得到迅猛的發(fā)展。在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域和弱電系統(tǒng)中PLC/DCS被大規(guī)模地應(yīng)用，常規(guī)儀表及單元控制儀表的功能被各種高度集成的控制系統(tǒng)所代替，讓工業(yè)裝置可以實(shí)現(xiàn)更加靈活的控制方案，并為維護(hù)維修帶來(lái)極大的方便。

但是在組成控制系統(tǒng)時(shí)，仍然需要使用大量的分立接線元件，如電源分配開(kāi)關(guān)、接線端子、各類(lèi)繼電器、保險(xiǎn)等，系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工圖的繪制、元器件選擇和裝配、配線、標(biāo)記、檢驗(yàn)、維護(hù)維修需要消耗大量的人力物力，當(dāng)前勞動(dòng)力緊張、技術(shù)工人匱乏的現(xiàn)狀迫切需要將這些外圍元件集成化以提高工作效率。

應(yīng)對(duì)上述問(wèn)題，有兩種常規(guī)的應(yīng)對(duì)方式。

一是選用端子排作為連接點(diǎn)，需要進(jìn)行隔離的輸入型開(kāi)關(guān)量使用分立的繼電器進(jìn)行處理，需要大功率驅(qū)動(dòng)的開(kāi)關(guān)量輸出亦選用分立的繼電器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，需要配電的回路再配備電源分配裝置。

二是一些廠家開(kāi)發(fā)了一些專(zhuān)用接線裝置，如西門(mén)子的SIMATIC TOP 模塊化連接，橫河的接線板系列、以及菲尼克斯、魏德米勒、DECA、町洋等廠家針對(duì)PLC開(kāi)發(fā)的分線器、繼電器模組等產(chǎn)品，屬于一種半集成化的產(chǎn)品。

一、上述常規(guī)應(yīng)用方式的弊端

常規(guī)應(yīng)用方式主要存在以下問(wèn)題：

1、無(wú)論是端子排還是繼電器，都有大量的線路接點(diǎn)，配線過(guò)程復(fù)雜、工期長(zhǎng)、故障率高。

2、不同的控制儀表信號(hào)形式的不同導(dǎo)致配線方式有區(qū)別，如需要配電的變送儀表要從配電裝置上引入電源線，回路供電變送器直接接到輸入側(cè)，有的是電壓信號(hào)或電流信號(hào)，離開(kāi)圖紙很難搞清線路走向。

開(kāi)關(guān)量輸入輸出常規(guī)接法示意圖

3、目前市場(chǎng)上的配DCS和PLC模塊使用的分線器和繼電器模組功能普遍比較簡(jiǎn)單，需要外配大量的引線，如開(kāi)關(guān)量輸入輸出常規(guī)接法示意圖，而干接點(diǎn)輸出的模組為解決接點(diǎn)型式（常開(kāi)常閉）的不確定性，普遍把兩種觸點(diǎn)同時(shí)引出，占用了寶貴的機(jī)柜空間。而模擬信號(hào)均采用分線器形式引入模板，其作用僅僅是分線而已。

4、由于目前DCS/PLC等自動(dòng)化系統(tǒng)大量采用回路供電形式，變送儀表沒(méi)有外配電源分配裝置，停表拆表問(wèn)題難以解決，日常維修中一般采用拆線辦法停電，除了不方便外還容易接觸到其它帶電接點(diǎn)或在恢復(fù)時(shí)錯(cuò)接。

5、維修過(guò)程中檢測(cè)電流信號(hào)必須采用拆線串電流表方式，中斷了正常的測(cè)量過(guò)程，如果回路處在自動(dòng)狀態(tài)，極易造成誤動(dòng)作出現(xiàn)生產(chǎn)事故。

6、普通螺釘式端子易受安裝人員個(gè)人習(xí)慣影響沒(méi)有壓緊導(dǎo)致接觸不良。

7、許多裝置是公用電源保險(xiǎn)，易因?yàn)閭€(gè)別故障導(dǎo)致多回路停電，單回路加保護(hù)時(shí)一般采用保險(xiǎn)端子也增加了接點(diǎn)數(shù)量。

8、大量的配電開(kāi)關(guān)。

9、板卡和模塊外供電需要專(zhuān)門(mén)配線。

針對(duì)以上問(wèn)題，我們將控制柜內(nèi)的接線元件集成在一起，開(kāi)發(fā)了一系列控制柜快速接線模塊產(chǎn)品，為自動(dòng)化系統(tǒng)集成商在設(shè)計(jì)、制作控制柜及控制箱時(shí)帶來(lái)極大便利，控制柜的組裝和配線甚至可以直接在工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，徹底解決了的長(zhǎng)期困擾大家的工作難題，也為維修人員帶來(lái)極大的便利。

二、快速有效的應(yīng)用方式

快速接線模塊將控制柜內(nèi)的接線電氣附件（如開(kāi)關(guān)、繼電器、隔離器、安全柵、端子、保險(xiǎn)等）集成在一起，增加了各種保護(hù)、指示和方便安裝、改造、維護(hù)維修的元素，設(shè)計(jì)成模塊化結(jié)構(gòu)的系列產(chǎn)品，包括各種模擬及數(shù)字信號(hào)的輸入輸出、電源分配等，采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)安裝尺寸，元器件透明化設(shè)計(jì)，指示一目了然，為系統(tǒng)集成、運(yùn)行維護(hù)帶來(lái)極大的方便。該產(chǎn)品屬于省配線產(chǎn)品,節(jié)省的是配線而不是元件,它不是簡(jiǎn)單的元件集成,而是在集成的基礎(chǔ)上又增加了常規(guī)條件下不容易實(shí)現(xiàn)的要素。

該方式加大了產(chǎn)品的集成化程度，通過(guò)研究各品牌DCSPLC的接口特點(diǎn)設(shè)計(jì)出一種兼容性強(qiáng)的通用型內(nèi)部接口；研究分析外圍設(shè)備的特性，采用靈活的設(shè)置手段適合不同場(chǎng)合的需要；從設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成、安裝、維護(hù)維修多個(gè)角度入手，簡(jiǎn)化各環(huán)節(jié)工作量；專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的安裝殼體和外部接線方式更適合國(guó)內(nèi)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和人力的特點(diǎn)；與國(guó)內(nèi)外同行業(yè)相比，是唯一一個(gè)同時(shí)覆蓋直連信號(hào)、繼電器隔離、模擬信號(hào)隔離、本安防爆的產(chǎn)品系列。

三、快速接線模塊的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

全系列模塊化結(jié)構(gòu)：將控制柜內(nèi)接線附件設(shè)計(jì)成模塊化結(jié)構(gòu)的系列產(chǎn)品，包括信號(hào)輸入輸出、電源分配等，采用標(biāo)準(zhǔn)的安裝尺寸，元器件透明化布置，指示一目了然，既美觀又快捷。

功能全面：兼有信號(hào)隔離和驅(qū)動(dòng)、回路供電、卡件供電、信號(hào)指示、報(bào)警指示、回路保護(hù)、電源保護(hù)、信號(hào)轉(zhuǎn)接等多項(xiàng)功能，全面提升配線質(zhì)量。

簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和布線:采用板上跳線的型式解決了外部設(shè)備與系統(tǒng)卡件接線的差異化和復(fù)雜化問(wèn)題。信號(hào)傳輸和供電巧妙有機(jī)的融合在一起，同一個(gè)卡件可以接駁不同類(lèi)型的儀表和信號(hào)，只需改變板上跳線，減少了線路節(jié)點(diǎn)。盤(pán)內(nèi)施工圖紙簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單表格，降低了復(fù)雜線路對(duì)圖紙的依賴(lài)性，徹底簡(jiǎn)化了施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和盤(pán)內(nèi)布線過(guò)程。

省略端子排:外部接線端配備的拔插式接線端子塊可方便端子維修，更換端子板可不拆除接線。彈簧端子則具有接線快捷、壓接可靠、故障率低的特點(diǎn)。 1~2.5mm2導(dǎo)線可直接接駁端子板，不必再專(zhuān)門(mén)配備接線端子排。內(nèi)部接線端采用專(zhuān)用接口，使用特制電纜與PLC或DCS快速插接。

全方位保護(hù)、不拆線停表，省略配電開(kāi)關(guān)，避免誤操作:各信號(hào)回路均配備了拔插方便的保險(xiǎn)以提供全方位的安全保障，用戶(hù)不必再為外部設(shè)備單獨(dú)配備配電開(kāi)關(guān)和保險(xiǎn)端子。特別解決了DCS及PLC系統(tǒng)外圍儀表停表的問(wèn)題，檢修、拆除外部設(shè)備只要拔下保險(xiǎn)而不必拆線，既快捷高效又安全可靠防止錯(cuò)接。電源回路采用過(guò)壓、過(guò)流、反接保護(hù)措施，確保系統(tǒng)設(shè)備安全運(yùn)行。

LED指示和不拆線測(cè)電流方便維護(hù)維修：電源回路和信號(hào)回路均配備全方位的LED信號(hào)指示及保險(xiǎn)熔斷報(bào)警，配合巧妙的不拆線測(cè)量信號(hào)電流技術(shù)，測(cè)量信號(hào)電流只要將電流表表筆插入測(cè)試孔即可，整個(gè)測(cè)量過(guò)程設(shè)備不斷電、不影響正常測(cè)控過(guò)程，為維護(hù)工作提供了極大方便。

快速裝配：使用本公司設(shè)計(jì)的帶標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)孔的專(zhuān)用安裝背板，可以拋開(kāi)鉆孔、測(cè)量工具，只需一把螺絲刀就能完成柜內(nèi)電氣元件的安裝。

四、不同階段快速接線模塊如何實(shí)現(xiàn)快速有效

控制柜的裝配調(diào)試是一項(xiàng)非常繁瑣的技術(shù)性工作，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工圖的繪制、元器件的選擇和裝配、配線、標(biāo)記、檢驗(yàn)等一系列工序，工期比較長(zhǎng)而且錯(cuò)線率比較高。使用快速接線模塊裝配控制柜如何在不同階段實(shí)現(xiàn)快速有效？

設(shè)計(jì)階段

傳統(tǒng)控制柜配線方式的設(shè)計(jì)工作，繁瑣復(fù)雜。從現(xiàn)場(chǎng)來(lái)的信號(hào)怎么連接接線端子，對(duì)于開(kāi)關(guān)量信號(hào)，從接線端子到繼電器怎么連接，是接線圈還是接觸點(diǎn)，線圈及觸點(diǎn)端子號(hào)是多少，從繼電器到系統(tǒng)I/O模塊怎么連接；對(duì)于模擬量信號(hào)，從接線端子到隔離器怎么連接，隔離器到系統(tǒng)I/O模塊怎么連接。這些工作都要做的很細(xì)，并且每一個(gè)信號(hào)回路都要在圖紙上完整的體現(xiàn)出來(lái)。而采用快速接線模塊，設(shè)計(jì)圖紙只需要標(biāo)明現(xiàn)場(chǎng)來(lái)的信號(hào)接到了第幾塊接線板的第幾通道，整塊接線模塊通過(guò)預(yù)制電纜接到了相應(yīng)的控制系統(tǒng)I/O模塊上即可，畫(huà)圖工作大大減少。

集成階段

采用快速接線模塊進(jìn)行控制柜裝配能夠大大節(jié)省人工成本，提高工作效率，縮短工程周期，同時(shí)，對(duì)于控制柜裝配人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平要求大大降低。采用傳統(tǒng)方式裝配控制柜，端子、繼電器都是獨(dú)立的，各元器件直接的連接都需要一根一根線配好，配線要美觀可靠，每個(gè)信號(hào)線的長(zhǎng)度、直徑、顏色都要正確選擇，針對(duì)不同的端子，還要選擇不同的線鼻子。這一系列問(wèn)題都需要有很高的專(zhuān)業(yè)知識(shí)跟工作經(jīng)驗(yàn)才能做好。而采用快速接線模塊，只需要將模塊固定到安裝背板上，用預(yù)制電纜將控制系統(tǒng)I/O卡件跟快速接線模塊正確連接即可，施工人員只需要具備基本的專(zhuān)業(yè)知識(shí)或者是經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單培訓(xùn)后即可勝任。更為關(guān)鍵的是，在節(jié)省成本、縮短周期的同時(shí)增加了控制柜的安全可靠性。

維護(hù)維修階段

由于采用了快速接線模塊，柜子內(nèi)信號(hào)回路減少了大量的人工配線節(jié)點(diǎn)，這就避免了因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行導(dǎo)致的接線松動(dòng)、氧化等問(wèn)題，大大減少了回路故障等不安全情況發(fā)生。同時(shí)，控制柜投入運(yùn)行后，在檢修、改造過(guò)程中難免會(huì)對(duì)信號(hào)線進(jìn)行檢查，因?yàn)閭鹘y(tǒng)配線方式，盤(pán)柜匯線槽內(nèi)基本都是獨(dú)立單芯信號(hào)線，經(jīng)過(guò)幾次檢修、改動(dòng)后，往往線槽內(nèi)的布線會(huì)被改的面目全非。而采用快速接線模塊跟預(yù)制電纜進(jìn)行裝配的控制柜，匯線槽內(nèi)基本都是預(yù)制電纜，就算經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行后的控制柜，匯線槽內(nèi)布線依然清晰明了，這就為檢修工作提供了便利，不會(huì)因?yàn)椴季€混亂、圖紙丟失而誤動(dòng)設(shè)備，大大提高了檢修工作的安全性。