plc控制柜

PLC,programmable logic controller (PLC),可編程控制柜,控制柜指成套的控制柜,可實現電機,開關的控制的電氣柜。
plc控制柜

PLC控制柜概述

PLC綜合控制柜具有過載、短路、缺相保護等保護功能。它具有結構緊湊、工作穩定、功能齊全。可以根據實際控制規摸大小,進行組合,既可以實現單柜自動控制,也可以實現多柜通過工業以太網或工業現場總線網絡組成集散(DSC)控制系統。PLC控制柜能適應各種大小規模的工業自動化控制場合。廣泛應用在電力、冶金、化工、造紙、環保污水處理等行業中。

使用條件

供電電源:DC直流24V,兩相交流220v,(-10%,+15%),50HZ

防護等級:IP41或IP20

環境條件:環境溫度在0℃-55℃,防止太陽光直接照射;空氣的相對濕度應小于85%(無凝露)。遠離強烈的震動源,防止震動頻率為10-55HZ的頻繁或連續震動。避免有腐蝕和易燃的氣體。
 

PLC控制柜結構

PLC控制柜一般包括以下五部分:

空氣開關

一個總的空氣開關,這個是整個柜體的電源控制。相信每個柜子都必須要有的一個東西。

PLC

這個要根據工程需要選擇。打個比方如果工程小可以直接就是一個一體化的PLC 但如果工程比較大 可能就需要模塊、卡件式的,同時還可能需要冗余(也就是兩套交替使用)。

電源

一個24VDC的開關電源,大多數的PLC都是自帶24VDC的電源,根據是否確實需要來定是否要這個開關電源。

繼電器

一般PLC是可以直接將指令發到控制回路里,但也可能先由繼電器中轉。打個比方,如果你PLC的輸出口帶電是24VDC的,但是你的控制回路里畫的圖 需要PLC供的節點卻是220VAC的,那么你就必須在PLC輸出口加上一個繼電器,即指令發出時 繼電器動作,但后讓控制回路的節點接到繼電器的常開或常閉點上。也是根據情況選擇是否使用繼電器。

接線端子

這個肯定是每個柜子都必不可少的東西 根據信號數量可以配置。如果只是一個單純的PLC控制柜 基本就是需要這些玩意,如果你的控制柜內還需要有其他的東西 就看情況增加。比方說你有可能要對某些現場的儀表或者小控制箱供電,可能你就得要增加空開數量。或者你要PLC接至上位機,可能就需要增加交換機什么的。視情況而定。

工業級PLC控制系統的幾種常見控制組合方式

1、繼電器控制+PLC控制系統

此控制方式適用于小規模控制系統,現場要實現較簡易自動化控制,系統主要采用繼電器硬件電路控制。
優點:手動模式下,用戶可根據控制柜門操作面板上的按鈕指示手動控制現場設備;自動模式下,小型PLC根據接收到的控制條件,通過程序的邏輯運算,輸出中間繼電器干接點信號,用此信號驅動設備的控制單元(如被控電機的交流接觸器、電動調節閥、電磁閥、變頻器、軟啟動器、等),達到控制目的。系統操作方便,對操作人員的技術要求較低,系統運行安全可靠,維護方便、成本較低,是小型系統用戶的優先選擇。
缺點:此類型控制柜根據控制柜尺寸,擴展性有限;用戶無法方便的修改系統參數,或是改變控制輸出,報警信號無法記錄保留。
常源機械生產的此類型控制柜工藝成熟,外觀精美,被廣泛的用于建材生產線,化工生產線,反應釜,除塵器等成套設備控制系統、小型生產線控制系統等領域。

2、PLC單柜控制系統

根據控制規模及現場的工況要求,越來越多的PLC單柜出現在控制場所(如用戶有多個手動控制并設有自動控制接口的設備的場合)。PLC單柜即整個控制柜核心控制單元為PLC,電路由PLC的輸入端全部接至端子排,輸出端全部輸出至中間繼電器,中間繼電器的常開觸點全部接至端子排的形式組成。
優點:控制可以單獨室內安裝,更大限度的保護系統中的核心控制部件—PLC,也使得控制信號有效的得到隔離,遠離干擾源。系統運行更加安全可靠。由于PLC單獨組柜,柜內空間充足,系統散熱性能較好,擴展空間充足,能更大程度上滿足用戶的后續擴展要求。此外,由于柜內僅存集中自動化控制,系統維護方便,修改控制邏輯簡便,系統改造簡易性高。
缺點:系統參數不便修改,報警信號無法記錄保留,邏輯程序大小受到限制。但PLC本體集成通訊口,可供用戶擴展上位機或人機界面控制。

3、PLC+觸摸屏控制系統

觸摸屏的應用極大程度的提升了系統的自動化程度,利用觸摸屏和PLC的控制,不但可以實現系統參數的隨時讀寫功能,更是可以根據其配方功能,實現多控制方式選擇的功能。此外,由于觸摸屏內部有其自己的存儲空間,這就可以把系統的歷史報警和使用過程記錄下來,供操作人員和維護人員查看分析。觸摸屏對模擬量數據的記錄也更加方便直觀,其提供的棒圖、曲線功能,非常方便的記錄和顯示了實時或歷史的測量數據,供用戶分析系統的運行情況或控制工藝實況。觸摸屏內部集成的軟元件可以直接觸發PLC內部的中間位寄存器,大大減少了控制柜操作面板上的控制按鈕和指示燈,使得控制柜看起來更加美觀簡潔。
南京康卓環境科技有限公司擁有成熟的PLC+HMI控制方案設計的團隊,對于市場上出現的任何品牌的人機界面都能熟練開發出用戶滿意的控制畫面。開發后的操作環境也完**向系統的操作使用者,讓操作用戶更簡便明了的操作復雜的控制系統。

4、PLC+上位機控制系統

如圖所示為一個PLC+上位機的控制系統的舉例,中心控制室配置運算速度高、儲存量大的工業計算機。通過現場總線與PLC聯網,把現場PLC采集的實時工況、過程變量、工藝指標、工藝參數等數據以圖形、報表、曲線等形式展現給用戶,提供充分方便的人機界面,起到集中管理的功能,并通過鼠標或鍵盤下達各種調度指令,工藝參數設定。此外用戶無需顧慮后續設備的擴展,如果增加控制設備(如PLC柜),只需把新增設備連入通訊網絡,在上位機的組態軟件中加載控制程序即可達到目的。更加強大的通訊能力是該類控制系統的突出特點,工業組態軟件基本涵蓋了**的通訊模式。此外逼真的仿真能力也是工業組態軟件的特色,用戶只需要在中控室就能觀察到現場設備的運行狀態,并可以遠程實現手自動操作。
常源機械緊跟時代步伐,積極著力上位機組態領域的技術研究,并已成功完成很多項目的開發,目前公司技術團隊在組態王、wincc、intouch、易控等應用性普遍的組態軟件的開發上技術成熟,實力雄厚。公司在工業以太網通訊、Profibus通訊等通訊技術上投入了大量心血,完全開放、兼容的通訊方式和技術能力讓用戶完全沒有對現場儀表、設備等通訊單元擔心的必要。尤其是在用戶分期建造工程需要擴展接口,后續增加控制設備的情況下,此種控制方式更是有選,擴展后的整個系統類似于下面介紹的第5類系統模式。
5、多個PLC柜組網控制系統
在大型、超大型控制系統中,經常出現多個PLC柜組網控制系統。由一個PLC的CPU做主站站點,其余PLC的CPU做從站站點。然后并入到中央控制室的DCS系統,從而實現了復雜工程的全集成自動化控制。此控制模式由工程的規模及工況決定,每臺PLC單獨控制被控設備,每臺PLC間又相互傳輸數據,并向控制中心接受和發送數據。整個控制系統有著上述系統無法替代的功能。
通訊組網模式(MPI、工業以太網、Profibus等)。
 

系統組成及生產工藝

1、系統組成
     根據常源機械長期以來對PLC控制柜的設計和生產經驗,我們設計的PLC系列控制柜基本思路如下(涉及具體工程具體對待):
1)、整個控制柜核心控制單元為PLC,電路由PLC的輸入端全部接至端子排,輸出端全部輸出至中間繼電器,中間繼電器的常開觸點全部接至端子排的形式組成,模擬量信號經隔離變送器或直接接至端子排(由現場的儀表及傳感器的安裝方式和安裝環境決定)。
2)、柜內設獨立DC24V開關電源,用于對西門子系列PLC的模塊、輸入輸出節點以及其他直流用電電源的供電,而不采用PLC本體提供的DC24V直流輸出作為電源。這不僅減小了PLC本體的負荷,也大大減小了系統直流電網對PLC本體的沖擊和干擾,大大提高了系統運行的安全性和穩定性。
3)、柜內設有檢修插座盒、備用AC220V交流電源接點。這些單元不僅是在工程調試階段需要,用戶在后續使用中也會體會到康卓產品設計的合理性和周全性。
4)、柜內設通風軸流風扇和照明日光燈,控制方式為:合上控制斷路器后,打開控制柜的前門照明燈亮,通風風扇停轉;關上控制柜門,照明燈滅,通風風扇開始轉動。這對PLC控制柜的通風和檢修照明起到了很好的利用效果。
5)根據客戶要求和系統具體的使用情況,柜內建議安裝UPS不間斷電源,對供電電源突然跳閘以及突發性停電等因素造成系統不能正常工作時,UPS起到保護功能,持續其在線時間內的系統正常供電(15分鐘、30分鐘、1小時、2小時不等)。給用戶檢修以及應對系統故障的準備工作提供了時間保障。
6)、根據客戶要求和系統的使用工況,柜內可以安裝電源防雷裝置,過電壓保護裝置,模擬量和數字量信號浪涌保護裝置和防雷器。
7)、根據客戶要求和系統需要,控制柜可預留GPRS、工業以太網、Profibus-DP、Mudbus、等工業通訊接口。PLC完全開放的通訊系統是其功能強大的一大體現,用戶無需為現場設備的通訊問題有所顧慮。
2、設計與生產的流程及工藝
 

PLC柜柜內主要元器件選型

PLC控制柜是常源機械技術能力代表的控制系統產品,長期以來,經過公司技術團隊的潛心學習、研究,制造車間的生產經驗以及用戶的使用效果反應,PLC柜的設計、生產、現場安裝調試,已趨于公司的標準化,在系統使用方面,完全滿足或超過用戶的使用要求,在控制柜的穩定性、安全性、統一性、美觀效果等方面,康卓“從細節做起,只為您的滿意”,我們堅信“有品質,才有市場;有改善,才有進步”,長期以來康卓把制造經驗的積累化為產品改進的動力,結合用戶的使用要求,工控產品市場的普遍性及產品質量安全可靠的原則,

 

PLC控制柜常用元器件選型一覽表

序號

名稱

型號(系列)

品牌

備注

1

小型斷路器

SDM8、5SJ系列

西門子

根據負載負荷

C65N系列

施耐德

同上

S261NA系列

ABB

同上

     DZ47系列

正泰

同上

2

開關電源

S-145-24(12)

臺灣明緯

根據負載負荷

S-240-24

浙江前衛

同上

3

中間繼電器

DC24V AC220V 2P-4P

施耐德

根據輸出點數選型

DC24V AC220V 2P-4P

歐姆龍

同上

DC24V AC220V 2P-4P

正  泰

同上

4

PLC

S7-200系列

S7-300系列

西門子

尺寸根據用戶

CP1L(E、H)系列

CJ系列

歐姆龍

同上

FX2N系列

Q系列

三  菱

同上

5

Modicon Premium系列

施耐德

同上

6

觸摸屏

Smart700

西門子

尺寸根據要求

MP277  touch

西門子

同上

MT6100I  6070I

威綸通

同上

TPC7062C、K

昆侖通態

同上

DOP-A系列

臺  達

同上

7

工控機

P4(3.0G)/1024M/160G/

16X

研  華

具體型號見配置

研祥

惠普

戴爾

8

顯示器

21寸液晶1280X1024

三  星

尺寸根據要求

ThinkVision 數字19寸寬屏液晶

聯想

同上

9

組態軟件

64-無限開發點

組態王

 

Wincc

 

易  控

 

10

不間斷電源

(UPS)

K、C系列

山  特

根據在線時間選型

11

指示燈

XB2系列

施耐德

 

12

控制柜

(碳鋼)

2200X800X600

 

推薦尺寸

13

控制柜(304不銹鋼)

2200X800X600

 

推薦尺寸

14

接線端子

 

菲尼克斯

根據負載負荷

 

PLC柜安裝及使用要求

常源機械控制柜的安裝環境和使用要求,作出了如下要求:

1)每個機柜有20%的預留空間,以便遠期擴容和增加元件,機柜的結構和**內部連線符合IEC標準的具體要求。**機柜裝配完整,**電氣工作,符合電氣規范的應用要求。

2)、供電電源:單相AC220V(+5%~- 10%)50HZ >=2KW

3、安裝地點的環境溫度-10℃~+40℃。

4、安裝地點的相對濕度10%~85%無結露。

5、控制柜安裝地點無劇烈振動,振幅不允許超過1毫米。

6、控制柜安放傾斜度不大于5度,海拔高度不超過1000米。

7、控制柜安裝地點無腐蝕性介質和爆炸危險介質。

8、控制柜外殼良好的接地保護,接地電阻小于4Ω

9、控制柜按一定容量和工作制設計,禁止將控制柜用于設計外的其它場合。

10)、其他要求,詳見PLC柜隨機的圖紙、控制系統說明書及其他資料等。

plc控制柜實物圖片

plc電氣控制柜圖片

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