|
PLC控制系統(tǒng)的施工設(shè)計(jì)
PLC控制系統(tǒng)在完成原理設(shè)計(jì)和程序模擬調(diào)試之后，就要進(jìn)入施工設(shè)計(jì)階段，施工設(shè)計(jì)的目的是為了滿足電氣控制設(shè)備的制造和使用要求。PLC控制系統(tǒng)施工設(shè)計(jì)內(nèi)容包括PLC與其它電器元件的布置、電氣接線圖的繪制、電氣控制柜箱的設(shè)計(jì)等，它是PLC控制系統(tǒng)的非常關(guān)鍵的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。
一、繪圖原則
為了便于電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析、安裝、調(diào)整、使用和維修，需要將電氣控制系統(tǒng)中各電氣元件及其連接，用一定的圖形表達(dá)出來。電氣圖的種類很多，不同種類電氣圖的表達(dá)方式和適用范圍，國(guó)標(biāo)GB6988系列已作了明確的規(guī)定和劃分。對(duì)不同專業(yè)和不同場(chǎng)合，只要是按照同一用途繪制的電氣圖，不僅在表達(dá)方式上必須是統(tǒng)一的，而且在圖的分類與屬性上也應(yīng)該一致。繪制電氣線路時(shí)，一般應(yīng)遵循以下原則：
1）表示導(dǎo)線、信號(hào)通路、連接線等的圖線都應(yīng)是交叉和折彎最少的直線?？梢运降夭贾茫蛘叽怪钡夭贾?，也可以采用斜的交叉線。
2）電路或元件應(yīng)按功能布置，并盡可能按其工作順序排列，對(duì)因果次序清楚的簡(jiǎn)圖，其布置順序應(yīng)該是從左到右和從上到下。
3）元器件和設(shè)備的可動(dòng)部分通常應(yīng)表示在非激勵(lì)或不工作的狀態(tài)或位置。
4）所有圖形符號(hào)應(yīng)符合GB4728《電氣圖用圖形符號(hào)》的規(guī)定。如果采用上述標(biāo)準(zhǔn)中未規(guī)定的圖形符號(hào)時(shí)，必須加以說明。當(dāng)GB4728給出幾種形式時(shí)，選擇符號(hào)應(yīng)遵循這樣的原則：盡可能采用優(yōu)選形式；在滿足需要的前提下，盡量采用最簡(jiǎn)單的形式；在同一圖號(hào)的圖中使用同一種形式。
5）同一電器元件的不同部分的線圈和觸點(diǎn)均采用同一文字符號(hào)標(biāo)明（文字符號(hào)的國(guó)標(biāo)為GB 7158-87）。
二、電氣布置圖
電氣布置圖主要用來表明各種電氣設(shè)備在機(jī)械設(shè)備上和電氣控制柜中的實(shí)際安裝位置，為電氣控制設(shè)備的制造、安裝、維修提供必要的資料。電氣布置圖包括電氣設(shè)備布置圖和電氣元件布置圖。
1．電氣設(shè)備布置圖
在繪制電氣設(shè)備布置圖時(shí)，所有能見到的以及需表示清楚的電氣設(shè)備均用粗實(shí)線繪制出簡(jiǎn)單的外形輪廓，其他設(shè)備的輪廓用雙點(diǎn)劃線表示。電氣設(shè)備或元件的安裝位置首先要根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的結(jié)構(gòu)與要求，如電動(dòng)機(jī)要和被拖動(dòng)的機(jī)械部件在一起，行程開關(guān)應(yīng)放在要取得信號(hào)的地方，操作元件要放在操縱臺(tái)及懸掛操縱箱等操作方便的地方，一般PLC等電器元件應(yīng)放在控制柜內(nèi)。
電氣設(shè)備布置圖設(shè)計(jì)要使整個(gè)系統(tǒng)集中、緊湊，同時(shí)在場(chǎng)地允許條件下，對(duì)發(fā)熱厲害，噪聲振動(dòng)大的電氣部件，如電動(dòng)機(jī)組，起動(dòng)電阻箱等盡量放在離操作者較遠(yuǎn)的地方或隔離起來，對(duì)于多工位加工的大型設(shè)備，應(yīng)考慮兩地操作的可能。設(shè)計(jì)合理與否將影響到PLC控制系統(tǒng)工作的可靠性，并關(guān)系到電氣系統(tǒng)的制造、裝配質(zhì)量、調(diào)試、操作及維護(hù)是否方便等。
2．電器元件布置圖
電器元件布置圖是指在電氣設(shè)備中電器元件的布置圖，如控制柜（箱）或控制板的電器元件布置圖、操縱臺(tái)或懸掛操縱箱或操作面板的電器元件布置圖等組成。在同一單元組件中，電器元件的布置應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：
1）體積大和較重的電器元件應(yīng)安裝在電器板的下面，而發(fā)熱元件應(yīng)安裝在電器板的上面。
2）強(qiáng)電弱電分開并注意屏蔽，防止外界干擾。
3）需要經(jīng)常維護(hù)、檢修、調(diào)整的電器元件安裝位置不宜過高或過低。
4）電器元件的布置應(yīng)考慮整齊、美觀、對(duì)稱。外形尺寸與結(jié)構(gòu)類似的電器安放在一起，以利加工、安裝和配線。
5）電器元件布置不宜過密，要留有一定的間距，若采用板前走線槽配線方式，應(yīng)適當(dāng)加大各排電器間距，以利布線和維護(hù)。
各電器元件的位置確定以后，便可繪制電器元件布置圖。電器元件布置圖是根據(jù)電器元件的外形繪制，并標(biāo)出各元件間距尺寸。每個(gè)電器元件的安裝尺寸及其公差范圍，應(yīng)嚴(yán)格按產(chǎn)品手冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注，作為底板加工依據(jù)，以保證各電器的順利安裝。
在電器元件布置圖設(shè)計(jì)中，還要根據(jù)本部件進(jìn)出線的數(shù)量和采用導(dǎo)線規(guī)格，選擇進(jìn)出線方式，并選用適當(dāng)接線端子板或接插件，按一定順序標(biāo)上進(jìn)出線的接線號(hào)。
三、電氣接線圖繪制
電氣接線圖是為電氣設(shè)備和電器元件的安裝配線和檢查維修電氣線路故障服務(wù)的，它是表示成套裝置、設(shè)備或裝置的內(nèi)部、外部各種連接關(guān)系的一種簡(jiǎn)圖。也可用接線表（以表格形式表示連接關(guān)系）來表示這種連接關(guān)系。接線圖和接線表只是形式上的不同，可以單獨(dú)使用，也可以組合使用，一般以接線圖為主，接線表予以補(bǔ)充。以下主要介紹接線圖。
電氣接線圖是根據(jù)電氣原理圖和電氣布置圖進(jìn)行繪制。電氣接線圖的繪制應(yīng)符合GB6988中《接線圖和接線表》的規(guī)定。在電氣接線圖中要表示出各電氣設(shè)備的實(shí)際接線情況，標(biāo)明各連線從何處引出，連向何處，即各線的走向，并標(biāo)注出外部接線所需的數(shù)據(jù)。電氣接線圖一般包括單元接線圖和互連接線圖。
電氣接線圖應(yīng)按以下要求繪制：
1）電氣接線圖中的電氣元件按外形繪制（如正方形、矩形、圓形或它們的組合），并與布置圖一致，偏差不要太大。器件內(nèi)部導(dǎo)電部分（如觸點(diǎn)、線圈等）按其圖形符號(hào)繪制。
2）在接線圖中各電器元件的文字符號(hào)、元件連接順序、接線號(hào)都必須與原理圖一致。接線號(hào)應(yīng)符合GB4026-83《電器接線端子的識(shí)別和用字母數(shù)字符號(hào)標(biāo)志接線端子的通則》
3）與電氣原理圖不同，在接線圖中同一電器元件的各個(gè)部分（觸頭、線圈等）必須畫在一起。
4）除大截面導(dǎo)線間，各單元的進(jìn)出線都應(yīng)經(jīng)過接線端子板，不得直接進(jìn)出。端子板上各接點(diǎn)按接線號(hào)順序排列，并將動(dòng)力線、交流控制線、直流控制線分類排列。
5）接線圖中的連接導(dǎo)線與電纜一般應(yīng)標(biāo)出配線用的各種導(dǎo)線的型號(hào)，規(guī)格、截面積及顏色要求。
1.單元接線圖
單元接線圖是表示電氣單元內(nèi)部各項(xiàng)目連接情況的圖，通常不包括單元之間的外部連接，但可給出與之有關(guān)的互連接線圖的圖號(hào)。
單元接線圖走線方式有板前走線及板后走線兩種，一般采用板前走線，對(duì)于復(fù)雜單元一般是采用線槽走線。
單元接線圖中的各電器元件之間接線關(guān)系有直接連線和間接標(biāo)注兩種表示方法。 對(duì)于簡(jiǎn)單電氣控制單元，電器元件數(shù)量較少，接線關(guān)系不復(fù)雜，可直接畫出電器元件之間的連線；對(duì)于復(fù)雜單元，電器元件數(shù)量多，接線較復(fù)雜的情況，只要在各電器元件上標(biāo)出接線號(hào)，不必畫出各元件間連線。
單元接線圖的繪制方法如下：
1）在單元接線圖上，代表項(xiàng)目的簡(jiǎn)化外形和圖形符號(hào)是按照一定規(guī)則布置的，這個(gè)規(guī)則就是大體按各個(gè)項(xiàng)目的相對(duì)位置進(jìn)行布置，項(xiàng)目之間的距離不以實(shí)際距離為準(zhǔn)，而是以連接線的復(fù)雜程度而定。
2）單元接線圖的視圖選擇，應(yīng)最能清晰地表示出各個(gè)項(xiàng)目的端子和布線情況。當(dāng)一個(gè)視圖不能清楚地表示多面布線時(shí)，可用多個(gè)視圖。
3）項(xiàng)目間彼此疊成幾層放置時(shí)，可把這些項(xiàng)目翻轉(zhuǎn)或移動(dòng)后畫出視圖，并加注說明。
4）對(duì)于PLC、轉(zhuǎn)換開關(guān)、組合開關(guān)之類的項(xiàng)目，它們本身具有多層接線端子，上層端子遮蓋下層端子，這時(shí)可延長(zhǎng)被遮蓋的端子，以標(biāo)明各層的接線關(guān)系。
2．系統(tǒng)接線圖
接線圖是用于表示成套裝置或設(shè)備內(nèi)各個(gè)不同單元之間的連接情況，通常不包含所涉單元的內(nèi)部連接，但可以給出與之有關(guān)的電路圖或單元接線圖的圖號(hào)。接線圖中各單元的視圖應(yīng)畫在同一平面上，以便表示各單元之間的連接關(guān)系。
四、電氣控制柜（箱）的設(shè)計(jì)
在電氣控制比較簡(jiǎn)單時(shí)，控制電器可以附在生產(chǎn)機(jī)械內(nèi)部，而在控制系統(tǒng)比較復(fù)雜，或生產(chǎn)環(huán)境及操作的需要時(shí)通常都帶有單獨(dú)的電氣控制柜（箱），以利制造、使用和維護(hù)。電氣控制柜（箱）可設(shè)計(jì)成立柜式、工作臺(tái)式、手提式或懸掛式。在設(shè)計(jì)電氣控制柜（箱）時(shí)主要應(yīng)該考慮以下幾個(gè)問題：
1）根據(jù)面板及箱內(nèi)各電氣部件的尺寸確定總體尺寸及結(jié)構(gòu)方式。
2）結(jié)構(gòu)緊湊外形美觀，要與生產(chǎn)機(jī)械相匹配，應(yīng)提出一定的裝飾要求。
3）根據(jù)面板及箱內(nèi)電氣部件的安裝尺寸，設(shè)計(jì)柜（箱）內(nèi)安裝支架，并標(biāo)出安裝孔或焊接安裝螺栓尺寸，或注明采用配作方式。
4）從方便安裝、調(diào)整及維修要求，設(shè)計(jì)其開門方式。
5）為利于箱內(nèi)電器的通風(fēng)散熱，在箱體適當(dāng)部位設(shè)計(jì)通風(fēng)孔或通風(fēng)槽。
6）為便于搬動(dòng)，應(yīng)設(shè)計(jì)合適的起吊勾、起吊孔、扶手架或箱體底部帶活動(dòng)輪。
根據(jù)以上要求，先勾畫出箱體的外形草圖，估算出各部分尺寸，然后按比例畫出外形圖，再?gòu)膶?duì)稱、美觀、使用方便等方面考慮進(jìn)一步調(diào)整各尺寸比例。外形確定以后，再按上述要求進(jìn)行各部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并注明加工要求。
由上海途駿自動(dòng)化科技有限公司編輯整理
| 
