3.1 安装与接线（课件）《PLC技术及应用》（高教版·第2版）同步精品课堂

任务3.1 安装与接线 《PLC技术及应用》（高教版·第2版） 同步精品课堂—中职专业课 学习目标 01 03 02 观察展示的PLC错误安装案例图（如环境潮湿、距离强电过近等），分组讨论并列举3个影响PLC安全运行的关键问题，说明其危害，5分钟内完成分享。 根据给定的PLC与传感器接线图，结合布线原则，在模拟接线板上完成主电路与控制电路的规范布线，重点注意强弱电分离、接地处理。 小组互查布线成果，对照安全规范和布线原则指出问题并整改，最终由教师验收，总结实操中的常见错误及解决办法。 学习目标 课前导入 同学们，大家在生活中应该都见过不少 “自动化” 的场景吧？一个是某工厂因PLC安装环境粉尘过多、布线杂乱导致设备突然停机，造成生产损失；另一个则是规范安装布线的PLC系统稳定运行的场景。提问：“为什么同样的PLC设备运行效果差异巨大？”引发学生思考，随后引出本节课核心——影响PLC安全运行的问题及安装布线原则，明确掌握这些知识对保障设备正常运行和生产安全的重要性 本专题将完成专题 2.3中“点餐呼叫系统”硬件平台的搭建，主要包括:配置所需元件及连接电气线路。 如图3-1所示，选用型PLC、按钮、指示灯(AC220V，AC表示交流)等元件，配置好所需元件后，关键是如何做到正确接线。 安装与接线 图 3-1 “点餐呼叫系统”接线图。 问题引入 PLC是专为工业生产环境而设计的电气控制装置，一般不需要采取特殊措施，便可直接在工业环境中使用。但如果工作环境过于恶劣或安装使用不当，仍然会影响PLC的正常安全运行。因此，使用时应注意以下问题： 1.工作环境 (1)空气 避免安装在有大量铁眉和灰尘，或者有腐蚀性、易燃气体的场所。 (2)温度 PLC使用的环境温度为 0~55℃。安装时应远离发热量大的元器件或设备，且四周要有足够的散热空间，控制柜上、下部都应有通风的百叶窗。 安装与接线 (3)湿度 为了保证PLC的绝缘性能，使用环境的相对湿度一般应小于85%(不结露 )，以保证其绝缘性能良好。 (4)电磁干扰 PLC应尽量远离电焊机、电火花机床等可能产生电磁干扰的设备，否则应采取屏蔽措施。 (5)振动 应使 PLC 远离强烈振动源，必要时应采取相应的减振措施。 安装与接线 2.安装布线原则 (1)控制柜内的安装位置 如图 3-2所示，为防止PLC工作中温度上升，不能采取地面天花板及锿幀耢直方向的安装方式，务必水平安装在柜壁上。此外，PLC应尽可能远离高压线、高压设备、动力机器。 安装与接线 图 3-2 控制柜内的安装位置 (2)控制柜内的空间如图所示，在单元本体和其他设备，以及结构之间，设置 50 mm 以上的空间。如果有增加扩展设备的计划，应在左侧和右侧留出所需的空间。 扩展电缆传送信号电乐低，很容易受到干扰;所以在布线时，请在各扩展单元/模块的左侧连接口位于靠近基本单元的一侧进行连接。 安装与接线 (3)控制柜内的布线 PLC的连接线、电缆等最好根据电压等级和信号类型分开布线如交流与直流线、输入与输出线、开关量与模拟量的I/0 线等分开布线，其中模拟量的 IO 线最好用屏蔽线。 3.正确接线 安全提示:进行接线操作时，务必在外部断开所有电源后方可进行操作;否则有触电、产品损坏的危险! 安装与接线 (1)电源 PLC最好采用稳压电源供电，且电源的规格(种类及电压等级)要与PLC产品说明书中相符。 关于 FXu-48MR/ES 型 PLC 的电源规格，请参看附录 1.4 对于电源线的干扰，PLC本身具有足够的抗干扰能力。在电源干扰特别严重或对可靠性要求很高的场合，可以安装带屏蔽层的隔离变压器。 安装与接线 安装与接线 (2)接地 良好的接地是保证 PLC 安全可靠运行的重要条件。 ①如图3-4所示，尽可能采用专用接地。无法采用专用接地的情况下，请采取共用接地，注意不允许共同接地。 安装与接线 ② 如图 3-5 所示，在专用接地下，若接地电阻在 100 Ω 以下。 则为D类接地。 ③ 接地线应尽可能短，横截面积应大于2mm。 (3)输入接线 输人接线是指PLC输入端与输人设备的连接线。PLC输入设备一般为按钮、行程开关及传感器等，依靠其状态变化来产生PLC执行程序时所需要的输入信号。 输入端子从电压类型看，有直流输入、交流输入形式，并以直流输入最为常用。例如，FX3u-48MR/ES的输入(X)即为内部供电DC24V的直流输入形式产品，其连接形式分为漏型和源型，如图3-6 所示。 安装与接线 漏和源是描述电源的术语。如图3-6(a)所示，当开关(输人设备)安置在电源负极一边时，就说其控制着“漏”;如图3-6(b)所示，当开关(输入设备)安置在电源正极一边时，就说其控制着“源”。 (4)输出接线 输出接线是指PLC输出端与输出设备的连接线。PLC的输出设备一般为继电器、接触器、电磁阀和信号灯等，依靠输出设备执行PLC输出的控制信号。 PLC的输出端子有继电器(R)、晶体管(T)、晶闸管(S)三种输出形式，如果控制系统输出量的变化不是很频繁，一般优先考虑使用继电器输出形式。 安装与接线 课堂练习 1.安装PLC时，机柜的选择应考虑（ ） A. 无需通风孔 B. 尺寸越小越好 C. 具备防尘防水能力 D. 材质为塑料 答案：C 解析：防尘防水机柜可保护PLC免受环境杂质影响；A导致散热不良，B无法容纳设备，D易积累静电。 课堂练习 2.布线时，导线的弯曲半径应（ ）导线直径的一定倍数，避免损伤绝缘层。 A. 小于 B. 等于 C. 大于 D. 无要求 答案：C 解析：弯曲半径大于直径可防止绝缘层开裂、铜芯断裂；过小会损坏导线。 课堂练习 3.下列哪种情况会造成PLC电源模块损坏？（ ） A. 电源电压在允许范围内波动 B. 电源输入端接反 C. 输出端接符合要求的负载 D. 做好电源防雷措施 答案：B 解析：电源输入接反会损坏内部整流、滤波电路；A、C、D均为保障电源模块正常工作的措施。 课堂练习 4.PLC与外围传感器接线时，应优先选用（ ） A. 无屏蔽导线 B. 单芯导线 C. 屏蔽导线 D. 细导线 答案：C 解析：传感器信号多为弱电，屏蔽导线可抵御电磁干扰，保证信号准确；A易受干扰，D载流量不足。 课堂练习 5.布线完成后，应使用（ ）检查线路通断及短路情况。 A. 万用表 B. 示波器 C. 钳形电流表 D. 兆欧表 答案：A 解析：万用表通断档可查导通性，电阻档可判短路；B测波形，C测电流，D测绝缘电阻，均不适用。 课堂练习 6.下列不属于PLC布线原则的是（ ） A. 安全可靠 B. 布线杂乱 C. 便于维护 D. 避免干扰 答案：B 解析：布线需遵循安全、抗干扰、易维护原则，杂乱布线不符合规范。 课堂练习 7.PLC安装在机柜内时，应预留足够空间，主要目的是（ ） A. 方便搬运机柜 B. 利于散热 C. 节省机柜成本 D. 简化接线 答案：B 解析：预留空间可保证空气流通，帮助PLC及外围设备散热，避免过热故障。 课堂练习 8.下列哪种措施不能减少电磁干扰对PLC的影响？（ ） A. 强弱电分离布线 B. 采用屏蔽导线并良好接地 C. PLC靠近变频器安装 D. 优化接地系统 答案：C 解析：变频器是强干扰源，靠近安装会加剧干扰；A、B、D均为抗干扰有效措施。 课后作业 列举至少4项影响PLC安全运行的具体问题，并分别说明对应的预防措施。 简述PLC安装布线中“强弱电分离”“可靠接地”的具体要求和目的。 根据提供的PLC、接触器、按钮等元件清单，绘制一份包含主电路和控制电路的布线示意图。 课堂小结 $