我們在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計時一定要考慮實際情況，設(shè)計原則是：設(shè)計必須緊緊和工藝相結(jié)合。

1、適用范圍

適用于本公司各種自動化成套產(chǎn)品中。

2、使用材料通常我們用到的材料及原件大概為以下幾種：

1. 開關(guān)電源：SIEMENS SITOP電源 24V、10A；PS307-5、10A

2. 小型斷路器：施耐德系列iC65N—2P/32A、25A、16A、10A、5A

3. PLC模塊：西門子S7-300系列

4. 安全柵：浙大中控系列

5. 繼電器：歐姆龍或魏德米勒系列

6. 接線端子：龍牌或魏德米勒系列

7. 導(dǎo)軌：

8. 線槽：

9. 導(dǎo)線：

   10、號碼管、針形線鼻、扎帶、號碼打印機(jī)、標(biāo)簽、纏繞管、接地排

   3、工具

斜口鉗、剝線鉗、尖嘴鉗、剪刀、-+螺絲刀、扳手、萬用表、手電鉆鋼鋸、切割機(jī)、電烙鐵、焊錫、焊錫膏等。

1. 常用電子電氣元?dú)饧δ芙榻B

   1、施耐德C65系列小型斷路器型號的選擇及功能介紹

   我們選用的斷路器型號一般為施耐德C65N系列。C65系列小型斷路器是一種具有過載與短路雙重保護(hù)的限流型高分?jǐn)嘈⌒蛿嗦菲?，適用于交流50Hz/60Hz，額定工作電壓230V / 400V，額定電流至63A及以下的電路中，作為線路過載和短路保護(hù)之用。   

   ，額定電流1～63A，具B/C/D型脫扣曲線；可拼裝豐富的電氣附件、機(jī)械附件，實現(xiàn)功能的極大擴(kuò)充和操作的便利；全系列產(chǎn)品可拼裝剩余電流動作保護(hù)附件，實現(xiàn)A/AC類剩余電流動作保護(hù)功能，額定剩余動作電流包括30mA，100mA，100mA延時，300mA和300mA延時型。

    

   斷路器一般安裝在控制柜正面第一行左側(cè)，上下離線槽的距離為50mm。

   2、開關(guān)電源：

   開關(guān)電源主要有5V、12V、24V，我們用的開關(guān)電源是24V 的，主要就是把AC220V交流電轉(zhuǎn)換成DC24V直流電，給控制設(shè)備供電。開關(guān)電源主要有明緯開關(guān)電源和SIEMENS SITOP電源。選用的電源輸出電流一般為10A和20A，

    

   開關(guān)電源一般放在控制柜正面第一行的右側(cè)，上下離線槽的間距為50mm。

   3、西門子PLC模塊

   下表為PLC模塊尺寸參數(shù)，其它參數(shù)及接線方式詳見PLC模板規(guī)范。

以后控制柜PLC導(dǎo)軌一律選用530導(dǎo)軌。

1. 安全柵（浙大中控）

    

   5、繼電器

   繼電器是一種電控制器件。它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路）之間的互動關(guān)系。通常應(yīng)用于自動化的控制電路中，它實際上是用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。

   最常用的就是OMRONG中間繼電器MY2NJ。

   6、接線端子

   接線端子就是用于實現(xiàn)電氣連接的一種配件產(chǎn)品。我們選用龍牌和菲尼克斯接線端子較多。

    

   龍牌端子的厚度為5.0mm，菲尼克斯端子的厚度為6.0mm。

   7、導(dǎo)軌：

    

   我們定制的導(dǎo)軌都是 1米的，這樣可以截成兩端，每段0.5米。

   8、 線槽：以后統(tǒng)一選用80*80；50*50；50*80的線槽。

   9、 導(dǎo)線：

   導(dǎo)線顏色和直徑的規(guī)定GB2681-81

名稱	顏色	直徑（mm）
220V電源相線	紅色	1.0
220V電源中性線	淡藍(lán)色	1.0
安全接地線	黃綠雙色	1.0
直流電源正	棕色	0.75
直流電源負(fù)	深藍(lán)色	0.75
信號線	黑色	0.75

二、電子電氣元的安裝

首先，PLC柜的配線安裝的前提條件是各種電子電氣元件及輔材的安裝為前提。

1. 柜內(nèi)面板的安裝：

   為了防止誤接線對控制系統(tǒng)參生嚴(yán)重的破壞作用，在以后的PLC柜提報中一律采用雙面板。前面板為各回路斷路器、s7-300模塊、中間繼電器、DO模塊端子排及AC220V端子排；后面板為所有的DI、AI、AO模塊輸出端子。

   2、線槽的安裝：

   線槽的安裝形式及標(biāo)準(zhǔn)如圖：

   Ⅰ、保證主干線槽橫平豎直；

   Ⅱ、布放過線槽時保證線槽間接縫要對齊，盡量避免布放斜向線槽；

   Ⅲ、線槽要布局合理、美觀,布放按“目”字排列；

   Ⅳ、豎直線槽采用：80*80mm；水平線槽采用：50*50mm

   Ⅴ、正面板，共有豎直線槽2根，水平線槽9根，集體的安裝尺寸如下：第一行線槽與第二線槽之間的距離為15cm，用于安裝斷路器及24v電源端子；第二線槽與第三線槽的距離20.3cm，用于安裝PLC-CPU機(jī)架；第三行線槽與第四行線槽的距離為20.3cm，安裝擴(kuò)展機(jī)架；第四線槽至第七線槽的距離均為15cm；用于安裝中間繼電器；第七線槽與第八線槽的距離15cm；用于安裝中間繼電器出現(xiàn)端子排；第八線槽與第九線槽的距離15cm；用于安裝AC220V端子排；

    

    

   3、導(dǎo)軌的安裝及標(biāo)準(zhǔn)

   導(dǎo)軌分為兩種：1、電氣安裝導(dǎo)軌：采用的是“鳳凰”牌標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌；

                 2、DIN安裝導(dǎo)軌：采用西門子專用導(dǎo)軌；

   具體的安裝要求如下：

   ?、電氣安裝導(dǎo)軌安裝

   如圖所示：

   導(dǎo)軌水平方向，以左邊線槽向基準(zhǔn)右2cm，垂直方向，以距離上線槽5.75cm標(biāo)準(zhǔn)；

   

   DK1為總電源，32A，出線接UPS進(jìn)線端或插排，UPS出線端接DK2 20A進(jìn)線端，DK2的出線端接DK3-DK8匯流排，給DK3-DK8供電；DK3 -DK4  15A給24電源模塊供電；DK5-DK6 5A給柜內(nèi)照明、風(fēng)扇供電；DK7-DK8 10備用電源。

‚DIN安裝導(dǎo)軌：

S7-300 PLC 由一個中央單元 (CU) 和一個或多個擴(kuò)展模塊組成。包含CPU 的機(jī)架是中央單元 (CU)。配有模塊并連接到CU 的機(jī)架形成了系統(tǒng)的擴(kuò)展模塊(EM)。

S7-300 的機(jī)架是一個裝配DIN導(dǎo)軌?？衫么藢?dǎo)軌安裝S7-300系統(tǒng)的所有模塊。

DIN安裝導(dǎo)軌

 

DIN導(dǎo)軌種類	DIN導(dǎo)軌型號	DIN導(dǎo)軌作用
160mm DIN 導(dǎo)軌	6ES7 390-1AB60-0AA0	? SIMATIC S7-300 的機(jī)械安裝機(jī)架 ? 用于S7-300模塊安裝 ? 可用螺絲擰緊到安裝背板或墻上
482mm DIN 導(dǎo)軌	6ES7 390-1AE80-0AA0
530mm DIN 導(dǎo)軌	6ES7 390-1AF30-0AA0
830mm DIN 導(dǎo)軌	6ES7 390-1AJ30-0AA0
2000mm DIN 導(dǎo)軌	6ES7 390-1BC00-0AA0

1、安裝方式：

可以垂直或水平安裝S7-300。所允許的環(huán)境空氣溫度和CPU模塊的位置如下：

垂直裝配：0℃至40℃

水平裝配：0℃至60℃

始終將CPU 和電源模塊安裝在左側(cè)或底部。

2、安裝間距：

必須保持如圖中所示的間距，以便為安裝模塊提供充足的空間，并能夠散發(fā)模塊所產(chǎn)生的熱量。下圖顯示的是安裝在多個機(jī)架上的S7-300 裝配，其中顯示了各機(jī)架與相鄰組件、電纜槽、機(jī)柜壁之間的間距。例如，在沿電纜槽為模塊接線時，屏蔽接觸元件底部與電纜槽間的最小間距為40mm。

3、DIN導(dǎo)軌安裝孔要求

DIN導(dǎo)軌具有用于固定螺絲的4個孔和1個接地導(dǎo)線螺栓

一米長以上的裝配導(dǎo)軌可以削減到任何特殊長度。不帶用于固定螺絲的安裝孔和接地導(dǎo)線螺栓。

四個用于安裝固定螺絲的孔（關(guān)于尺寸大小的信息，請參閱“固定孔的尺寸”）

如果導(dǎo)軌長度超出了830mm，則必須提供附加孔，以便用更多的螺絲固定才能使其穩(wěn)固。沿導(dǎo)軌中間部分的凹槽標(biāo)出這些孔（見下圖）。間距應(yīng)大約為500mm。

鉆出標(biāo)記的這些孔，M6 螺絲的孔徑=6.5+0.2 mm。

安裝一個M6 螺栓，用以固定接地導(dǎo)線。

 

DIN導(dǎo)軌安裝孔說明

裝配導(dǎo)軌的固定孔尺寸如下表所示。

 

“標(biāo)準(zhǔn)”導(dǎo)軌				2m裝配導(dǎo)軌
導(dǎo)軌長度		尺寸a	尺寸b	–
160 mm	10 mm		140 mm
482.6 mm	8.3 mm		466 mm
530 mm	15 mm		500 mm
830 mm	15 mm		800 mm

 

表 導(dǎo)軌的安裝孔尺寸

4、接地線安裝：

使用M6螺栓連接DIN導(dǎo)軌和接地線。接地線的最小橫截面：10mm2。下圖顯示了如何將接地線連接到導(dǎo)軌。

注意：請始終確保接地線和導(dǎo)軌之間的低阻抗連接?？赏ㄟ^以下方法達(dá)到此目的：使用低阻抗電纜，盡可能縮短該電纜的長度，使用較大的接觸表面。例如，必須使用柔性接地帶將安裝在鉸接框上的S7-300接地。

4、斷路器的安裝

斷路器一般安裝在控制柜正面第一行左側(cè)，上下離線槽的距離為30~50mm；交流與直流同時存在時，一定分開安裝以防對設(shè)備照成危害；斷路器上端接線，原則上相同電壓用匯流排連接。

5、S7-300模塊安裝

1、S7-300模塊的自左向右排列順序： PS307電源、CPU、通信模塊、DO模塊、DI模塊、AI模塊、AO模塊

2、模塊的安裝前，先確定是否DIN導(dǎo)軌安裝完畢。

3、模塊的安裝順序

從左邊開始，按照在STEP 7編程軟件硬件組態(tài)插槽號的順序，將模塊掛靠在導(dǎo)軌上。

注意：插入任何SM331模擬量輸入模塊前，請檢查量程范圍是否與STEP 7編程軟件硬件組態(tài)要求一致。不一致需要重新定位模塊端的測量范圍。

 

第1步	插入總線連接器到CPU 和SM/FM/CP/IM。除CPU 外，每個模塊都帶有一個總線連接器。 在插入總線連接器時，必須從CPU 開始。拔掉裝配中“最后一個”模塊的總線連接器。 將總線連接器插入另一個模塊。“最后一個”模塊不接受總線連接器。
第2步	按指定的順序，將所有模塊掛靠到導(dǎo)軌上 (1)，滑動到靠近左邊的模塊 (2)，然后向下旋轉(zhuǎn) (3)。
第3步	用螺絲擰緊模塊。

 

2、插槽號安裝

應(yīng)給每個安裝的模塊指定一個插槽號，這會使在STEP 7 的組態(tài)表中分配模塊更加容易。下表顯示了插槽號分配情況。（插槽號標(biāo)簽包括在CPU 包裝內(nèi)）

 

插槽號	模塊	注釋
1	電源模塊(PS)	如果不配置西門子專用直流電源。該插槽號空缺
2	CPU模塊	CPU模塊插槽號
3	接口模塊（IM）	(IM) 在CPU 的右邊
4～35	擴(kuò)展模塊 (SM)	擴(kuò)展插槽號

1、在相關(guān)模塊前固定對應(yīng)的插槽號。

2、將針插入模塊上的開口①。

3、將插槽號壓入模塊中 ②。插槽號從輪子處斷開。下圖說明了此過程。

3、前連接器安裝：

系統(tǒng)的傳感器和執(zhí)行器是通過前連接器連接到S7-300模塊。將傳感器和執(zhí)行器連線到相關(guān)的前連接器，然后插入模塊。

前連接器類型所提供的前連接器有20 針和40 針兩種類型，均有螺緊型或彈簧卡入式兩種安裝類型。

 

前連接器	型號
20 針，螺釘型前連接器	6ES7 392-1AJ00-0AA0
20 針，彈簧型前連接器	6ES7 392-1BJ00-0AA0
40 針，螺釘型前連接器	6ES7 392-1AM00-0AA0
40 針，彈簧型前連接器	6ES7 392-1BM01-0AA0

 

前連接器

 

20 針前連接器安裝方法	40針前連接器安裝方法
①按住解鎖裝置。 ②插入前連接器。 ③合上前面板	①擰緊安裝螺絲。 ②合上前面板

 

4、標(biāo)簽條安裝：

標(biāo)簽條用于記錄系統(tǒng)的模塊I/O 和傳感器/執(zhí)行器的分配情況。必須使用下列標(biāo)簽條（具體使用哪一種標(biāo)簽條，將視模塊而定）：

可以用不同顏色的標(biāo)簽條區(qū)分模塊類型或應(yīng)用區(qū)有褐色、淺褐色、紅色和黃色。其中黃色為故障安全安全系統(tǒng)所保留

 

標(biāo)簽條	型號
非32通道標(biāo)簽條	6ES7 392-2XX00-0AA0
32通道標(biāo)簽條	6ES7 392-2XX10-0AA0

 

6、中間繼電器的安裝：

繼電器的寬度為22mm，每個導(dǎo)軌最多安裝24個繼電器，自左向右按照順序依次安裝

 

7、端子排

1、端子分類：儀表接線端子采用龍牌端子的厚度為5.0mm，菲尼克斯端子的厚度為6.0mm。動力端子采用2.5mm，

2儀表.端子的安裝方向：柜前采用橫向安裝；柜后采用豎向安裝；如圖：

 

Ⅰ、端子排按照每個模塊不同的需求，以每個模塊為單位進(jìn)行安裝，模塊之間的用標(biāo)記端子隔離；

Ⅱ、每排接線端子應(yīng)有上下兩條過線槽；

Ⅲ、接線端子在所有線都接完之后要將空端子排上的螺絲擰緊，以免在運(yùn)輸過程中丟失，

3、動力端子：安裝在系統(tǒng)柜的左下角如圖：

8、標(biāo)號

1、同一線徑的線,采用同線徑的標(biāo)號套管（異型管）；

2、標(biāo)號套管文字方向遵循從左到右,從上到下的規(guī)則；

3、保持在一個控制柜中所有套管文字方向的一致性，即所有水平、垂直套管上文字的方向一致，這樣一是方便查線,二是看起來比較規(guī)整。

4、在接完所有線之后要將同一單元內(nèi)所有套管對齊。

9、電纜

1、信號線

⑴線纜走向要橫平豎直，兩端必須將冷壓頭（又名插針）壓上；

⑵線纜轉(zhuǎn)向時避免打死折，最好圓滑一些。這樣就避免了線纜外皮及內(nèi)部銅芯的損傷。

⑶前門板上設(shè)備的接線全部采用軟線連接，防止將線折斷；

⑷不在線槽內(nèi)的線用纏繞管將其纏起來，保證外面只能看到標(biāo)號、接頭部份；

⑸信號線和電纜線應(yīng)盡量避免重疊,以免產(chǎn)生干擾。

2、短接線

⑴同等間距的短接線長度應(yīng)保持一致,最好用一根線將其連起來；

⑵同一路短接線高度、孤度應(yīng)一致；

⑶短接線在接線端子上如只有一根,則將冷壓端子壓上；

3、電源線

⑴電源直流輸出及模塊上標(biāo)注有電源正極“+”時采用紅色線纜，標(biāo)注“—”或“GND”時用黑色線纜，信號線用其它顏色的線纜，如蘭色、黃色。

⑵交流電源接線時“L”用紅色或棕色線，“N”用藍(lán)色或黑色線，“G”用黃色或綠色或黃綠色線。

1. 接地端子

   位于后面柜子的下端。

   信號分類1 V. N- n  R3 G0 [, e
   電纜的合理布設(shè)可以有效地減少外部環(huán)境對信號的干擾以及各種電纜之間的相互干擾，提高DCS系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
   $ a6 Z+ H; E: u  t$ \$ P8 M 信號分類如下：6 E- N0 [& S6 k2 p/ v  A0 m/ t
   1、Ⅰ類信號：熱電阻信號、熱電偶信號、毫伏信號、應(yīng)變信號等低電平信號。2 m7 r2 V3 U3 R# Q+ e
   2、Ⅱ類信號：0～5V、1～5V、4～20mA、0～10mA模擬量輸入信號；4～20mA、0～10mA模擬量輸出信號；電平型開關(guān)量輸入信號；觸點(diǎn)型開關(guān)量輸入信號；脈沖量輸入信號；24VDC小于50mA的阻性負(fù)載開關(guān)量輸出信號。
   ' T; L, N0 {$ q" v 3、Ⅲ類信號：24V～48VDC感性負(fù)載或者電流大于50mA的阻性負(fù)載的開關(guān)量輸出信號。
   2 g% R% K( h- Y1 J+ x 4、Ⅳ類信號：110VAC或220VAC開關(guān)量輸出信號，此類信號的饋線可視作電源線處理布線的問題。5 P5 v6 `8 l& N5 d- H" v7 p
   其中，Ⅰ類信號很容易被干擾，Ⅱ類信號容易被干擾，而Ⅲ和Ⅳ類信號在開關(guān)動作瞬間會成為強(qiáng)烈的干擾源，通過空間環(huán)境干擾附近的信號線。; x- t9 z/ X  j
   
   8 k* ?: G4 ?( Z2 z  q 二、信號電纜布設(shè)總體原則/ U& l. k8 `( `  j' l' e
   1、對于Ⅰ類信號電纜，必須采用屏蔽電纜，有條件時最好采用屏蔽雙絞電纜。( B, M% g$ ~% p- F! ^( r
   2、對于Ⅱ類信號，盡可能采用屏蔽電纜，其中Ⅱ類信號中用于控制、聯(lián)鎖的模入模出信號、開入信號，必須采用屏蔽電纜，有條件時最好采用屏蔽雙絞電纜。! b& N6 l& s% G0 t4 {: ]( O
   3、對于Ⅳ類信號嚴(yán)禁與Ⅰ、Ⅱ類信號捆在一起走線，應(yīng)作為220V電源線處理，與電源電纜一起走線，有條件時建議采用屏蔽雙絞電纜。
   : Q  r. w8 a  h; X* U, h 4、對于Ⅲ類信號，允許與220V電源線一起走線（即與Ⅳ類信號相同），也可以與Ⅰ、Ⅱ類信號一起走線。但在后者情況下Ⅲ類信號必須采用屏蔽電纜，最好為屏蔽雙絞電纜，且與Ⅰ、Ⅱ類信號電纜相距15cm以上。# T! B; H2 _4 {9 O. r1 N
   為保證系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、安全地運(yùn)行，與DCS系統(tǒng)相連的信號電纜還必須保證：
   ( ?2 w' U8 x& U: Q/ \ 1、Ⅰ類信號中的毫伏信號、應(yīng)變信號應(yīng)采用屏蔽雙絞電纜，這樣，可以大大減小電磁干擾和靜電干擾。* X7 Q% W( R& W. h( ?  A2 w
   2、條件允許的情況下，Ⅰ～Ⅳ類信號盡可能采用屏蔽電纜（或屏蔽雙絞電纜），還應(yīng)保證屏蔽層只有一點(diǎn)接地，且要接地良好。
   * W( E0 X& m3 r# o; ]* J 3、絕對禁止大功率的開關(guān)量輸出信號線、電源線、動力線等電纜與直接進(jìn)入DCS系統(tǒng)的Ⅰ、Ⅱ類信號電纜并行**。
     \7 j7 L+ c. O, L 4、絕對禁止采用一根多芯電纜中的部份芯線用于傳輸Ⅰ類或Ⅱ類的信號，另外部分芯線用于傳輸Ⅲ類或Ⅳ類信號。
   0 D% B  J( v# Y% C" b! T* l 5、嚴(yán)禁同一信號的幾芯線分布在不同的幾條電纜中（如三線制的熱電阻）。
   5 C$ z7 _! P% h- |& E3 P8 n* Z 因此，在現(xiàn)場電纜敷設(shè)中，我們必須有效地分離Ⅲ、Ⅳ類信號電纜、電源線等易產(chǎn)生干擾的電纜，使其與現(xiàn)場布設(shè)的Ⅰ、Ⅱ類信號的電纜保持在一定的安全距離（如15cm）以上。