西門子變頻器6SE6430-2UD41-1FB0            西門子變頻器6SE6430-2UD41-1FB0

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  總開關(guān)的設(shè)計(jì)要求是：開關(guān)必須具有足夠的分?jǐn)嗄芰?，必須能夠分?jǐn)嗵幱?ldquo;堵轉(zhuǎn)”狀態(tài)的電動(dòng)機(jī)的電流與其他所有用電設(shè)備和電動(dòng)機(jī)的電流總和。

    通過總開關(guān)，原則上應(yīng)能斷開設(shè)備中的所有用電設(shè)備電源，例外的是，當(dāng)設(shè)備安裝有需要在總電源切斷情況下使用的安全保護(hù)裝置——如維修用電源、維修用照明、設(shè)備安全防護(hù)的解鎖裝置等部件時(shí)，允許這部分的電源直接連接在設(shè)備進(jìn)線上，不通過總開關(guān)分?jǐn)?。但是，即便如此，以上電路仍然需要安裝獨(dú)立的短路保護(hù)器件（如斷路器等）。

    3．保護(hù)裝置的安裝

    為了對(duì)設(shè)備主回路進(jìn)行可靠、有效的保護(hù)，設(shè)備中每一個(gè)獨(dú)立的部件都必須安裝用于短路、過電流保護(hù)的保護(hù)器件（如斷路器等），保護(hù)器件必須具有足夠的分?jǐn)嗄芰?，必須能夠可靠分?jǐn)啾槐Ｗo(hù)的用電設(shè)備或電動(dòng)機(jī)。

    出于調(diào)試、維修的需要與系統(tǒng)的可靠性與安全性的考慮，原則上對(duì)于不同類型的主回路，如電機(jī)主回路、驅(qū)動(dòng)主回路等，在每一部件獨(dú)立安裝保護(hù)器件的基礎(chǔ)上，還應(yīng)對(duì)每一大類分類安裝總保護(hù)斷路器。

    對(duì)于輸入／輸出點(diǎn)數(shù)、種類較多、構(gòu)成復(fù)雜、控制要求較高的控制系統(tǒng)，當(dāng)外部輸入／輸出信號(hào)共用電源時(shí)，應(yīng)采用分組的形式進(jìn)行供電，每組通過獨(dú)立的保護(hù)斷路器進(jìn)行保護(hù)與通／斷控制。

    4．接地與抗干擾

    從安全角度考慮，控制系統(tǒng)應(yīng)安裝總接地母線，用于電位平衡與接地。與主回路連接的各種獨(dú)立電氣控制裝置，應(yīng)有專門的、符合要求的接地連接線與設(shè)備接地母線進(jìn)行連接，以防止干擾，提高可靠性。

    系統(tǒng)中容易產(chǎn)生干擾或是容易受到外部干擾的電氣控制裝置，如PLC、數(shù)控裝置(CNC)、伺服驅(qū)動(dòng)器、變頻器等，應(yīng)通過隔離變壓器、濾波電抗器等與電源進(jìn)行連接，以抑制線路干擾。

    系統(tǒng)中的需要通斷的大功率負(fù)載，應(yīng)在線路上安裝浪涌電壓吸收器，以抑制負(fù)載通斷產(chǎn)生的過電壓與干擾。

    5．輔助控制電源的設(shè)計(jì)

    用于系統(tǒng)安全保護(hù)、緊急停機(jī)控制的裝置（如制動(dòng)器、安全門保護(hù)等）的輔助電源，應(yīng)確保不會(huì)因“急停”等操作而分?jǐn)唷?/p>

    系統(tǒng)中可靠性要求較高的控制部件，如PLC的電源輸入、CNC的電源輸入等，當(dāng)它們?yōu)橹绷鱀C24V供電時(shí)，應(yīng)盡可能采用獨(dú)立的穩(wěn)壓電源進(jìn)行供電；當(dāng)采用交流供電時(shí)，應(yīng)安裝獨(dú)立的隔離變壓器，原則上不要與系統(tǒng)的其他控制電路與執(zhí)行元件（如電磁閥、220V/24V控制回路等）共用電源。

    PLC輸入／輸出所需要的傳感器、開關(guān)、執(zhí)行元件電源，應(yīng)盡可能采用外部電源供電的形式，以防止由于外部線路故障引起的PLC損壞。

    注意：在歐洲，目前已經(jīng)對(duì)工業(yè)電氣控制設(shè)備的主回路實(shí)行3相AC400V與單相AC230V標(biāo)準(zhǔn)，以取代傳統(tǒng)的3相AC380V與單相AC220V標(biāo)準(zhǔn)，因此，在進(jìn)行出口設(shè)備設(shè)計(jì)以及進(jìn)口設(shè)備維修時(shí)，應(yīng)引起注意。

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PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)非常注重步驟和程序化，是一個(gè)系統(tǒng)工程，在設(shè)計(jì)中要想做到熟練自如必須反復(fù)的進(jìn)行實(shí)踐。本文介紹了PLC系統(tǒng)在自動(dòng)化生產(chǎn)過程中的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，這些設(shè)計(jì)曾經(jīng)在實(shí)際運(yùn)用中具有良好的效果，值得設(shè)計(jì)者的借鑒。

　　1. 硬件設(shè)計(jì)

　　PLC控制系統(tǒng)中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)就是硬件設(shè)計(jì)，它關(guān)系著系統(tǒng)運(yùn)行安全性、可靠性和穩(wěn)定性。主要包括輸入和輸出兩個(gè)方面。

　　(1)PLC控制系統(tǒng)的輸入電路設(shè)計(jì)。一般供電電源為AC85-240V，適應(yīng)電源的范圍很寬，但是為了抗干擾應(yīng)該加裝1:1隔離變壓器、電源濾波器等電源凈化元件；隔離變壓器也可以選擇采用變壓器初級(jí)和次級(jí)線圈屏蔽層和初級(jí)電氣中性點(diǎn)接大地，次級(jí)線圈屏蔽層接PLC輸入電路接大地等，這些雙層隔離技術(shù)可以減少干擾。

　　(2)PLC控制系統(tǒng)的輸出電路設(shè)計(jì)。按照生產(chǎn)工藝的要求，各種變頻器、指示燈和數(shù)字直流調(diào)速器的啟動(dòng)和停止應(yīng)該采用晶體管輸出，主要是由于它能夠適用于高頻動(dòng)作并響應(yīng)時(shí)間較短；若PLC控制系統(tǒng)的輸出頻率小于6次/60s，則為繼電器輸出，因?yàn)椴捎眠@種方法設(shè)計(jì)的輸出電路較為簡單，并且抗干擾和負(fù)載能力都很強(qiáng)。若PLC輸出帶電磁線圈等感性負(fù)載，那么負(fù)載斷電時(shí)將會(huì)對(duì)PLC產(chǎn)生沖擊，所以，直流感性負(fù)載時(shí)應(yīng)接續(xù)流二極管，交流感性負(fù)載應(yīng)并接浪涌吸收電路，這兩種方法可以有效保護(hù)PLC控制系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性

　　(3)PLC控制系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)。隨著自動(dòng)化技術(shù)日新月異的發(fā)展，變頻調(diào)速裝置和晶閘管可控整流的廣泛使用，為交流電網(wǎng)帶來了污染，同時(shí)給PLC控制系統(tǒng)也帶來了很多干擾，因此防干擾也成為PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。一般常采用三種方式：其一，隔離。原副邊繞組之間的分布電容耦合而形成了電網(wǎng)中的高頻干擾，因此，應(yīng)采用1:1超隔離變壓器，并將中性點(diǎn)經(jīng)電容與大地連接。其二，利用金屬外殼屏蔽。這種方法是將PLC系統(tǒng)放置于金屬柜內(nèi)，金屬外殼接地可以起到很好的靜電和磁場屏蔽的效果，以防止輻射干擾。其三，布線。強(qiáng)電動(dòng)力線路與弱電信號(hào)線需分開走線，并保持一定的間隔，模擬信號(hào)傳輸線適宜采用雙絞線屏蔽電纜。

　　2. PLC控制系統(tǒng)的整理軟件設(shè)計(jì)

　　PLC控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)工作應(yīng)該與硬件設(shè)計(jì)的同時(shí)著手。將PLC控制系統(tǒng)的工藝流程圖轉(zhuǎn)化為梯形圖是PLC系統(tǒng)的關(guān)鍵問題，也是該系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的重要任務(wù)，軟件設(shè)計(jì)的具體表現(xiàn)為編寫程序。軟件設(shè)計(jì)的主要方面有以下幾點(diǎn)：

　　(1)PLC控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)思想。良好的軟件設(shè)計(jì)思想是控制工程應(yīng)用中的是關(guān)鍵軟件設(shè)計(jì)應(yīng)該容易讓工程技術(shù)人員理解、掌握、調(diào)試和日常維護(hù)。按照生產(chǎn)過程中的復(fù)雜程度不同、結(jié)構(gòu)形式的不同可以將程序分為基本程序與模塊化程序。其一，基本程序不僅可以作為一種獨(dú)立的程序控制簡單的生產(chǎn)工藝及其過程，還可以作為組合模塊結(jié)構(gòu)中的一個(gè)單元程序，基本程序的結(jié)構(gòu)方式分為順序結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)和條件分支結(jié)構(gòu)；其二，模塊化程序是把總體控制目標(biāo)程序劃分為多個(gè)程序模塊，且它們具有明確的子任務(wù)，這些程序模塊分別編寫、調(diào)試，終形成一個(gè)完成總?cè)蝿?wù)的總體程序。通常情況下我們采用這種設(shè)計(jì)思想，主要是因?yàn)楦髂K之間具有相對(duì)的獨(dú)立性，且相互之間的關(guān)系簡單，程序交易修改，尤其適用于控制較為復(fù)雜的生產(chǎn)過程。

　　(2)PLC控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)要點(diǎn)。PLC控制系統(tǒng)I/O分配，根據(jù)生產(chǎn)流水線從前至后，I/O點(diǎn)數(shù)從小到大；為了便于維護(hù)，應(yīng)盡可能將同一個(gè)系統(tǒng)、設(shè)備或者部件的I/O信號(hào)集中起來進(jìn)行編址，計(jì)數(shù)器、定時(shí)器要統(tǒng)一編號(hào)，為了確保PLC系統(tǒng)正常運(yùn)行且保證其可靠性，不能重復(fù)使用同一編號(hào)。程序中大量使用的中間標(biāo)志位或者內(nèi)部繼電器也要分配統(tǒng)一編號(hào)，待分配完成后，需列出中間標(biāo)志位或者內(nèi)部繼電器分配表和I/O分配表。對(duì)于彼此有關(guān)的輸出器件，輸出地址應(yīng)連續(xù)安排，例如電機(jī)的正/反轉(zhuǎn)等。

　　(3)PLC控制系統(tǒng)編程原則。PCL程序設(shè)計(jì)的基本原則是邏輯關(guān)系要簡單明了，占內(nèi)存少，容易編程，節(jié)約掃描時(shí)間。主要技巧包括：一，PLC控制系統(tǒng)中各種觸點(diǎn)可以重復(fù)使用，沒有必要使用復(fù)雜的程序減少觸點(diǎn)的使用次數(shù)；程序中盡量避免使用雙線圈輸出，因?yàn)殡p線圈輸出很容易引起失誤，如果雙線圈輸出不可避免，則可以采用復(fù)位和置位操作；若PLC的多個(gè)輸出值為固定值1，則推薦使用數(shù)字傳送指令來完成任務(wù)，可以使用一條指令將十六進(jìn)制的數(shù)據(jù)0A9H直接傳送QW2；對(duì)于那些不是很重要的設(shè)備，可以通過串聯(lián)硬件觸點(diǎn)的方式將其接入PLC系統(tǒng)輸入端，或者編程減少I/O點(diǎn)數(shù)，節(jié)約資源。