بحران تراکم سیم‌کشی در تابلوهای کنترل صنعتی مدرن

اگر زمانی را در داخل یک کابینت کنترل‌کننده منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC) متوسط ​​که بیش از پنج سال پیش ساخته شده است، گذرانده باشید، مشکل تراکم سیم‌کشی را از نزدیک می‌شناسید. کابینت پر از - کاملاً پر - از رشته‌های سیم مجزا است که اکثر آنها سیگنال‌های یکسان 24 ولت DC را از یک ریل برق حمل می‌کنند. هر کارت ورودی سیم اختصاصی خود را از ردیف بلوک ترمینال دریافت می‌کند. هر کانال خروجی یک مسیر برگشت دارد که پیچیدگی ورودی را منعکس می‌کند. نتیجه، یک مهار سیم‌کشی است که ساخت آن گران، عیب‌یابی آن فوق‌العاده دشوار و اصلاح آن بدون ایجاد خطاهای جدید تقریباً غیرممکن است.

من شخصاً شاهد یک پنل مرکز کنترل موتور ۴۰۰ آمپری بوده‌ام که سیم‌کشی اصلی آن تقریباً هشت ساعت طول کشید تا دو تکنسین بتوانند خرابی یک کانال ورودی را تشخیص دهند که در نهایت مشخص شد که یک پیچ شل در بلوک ترمینال بوده است. این مسیر تشخیصی در یک پنل توزیع PLC با طراحی خوب و استفاده از بلوک‌های ترمینال سه طبقه با چگالی بالا و معماری اتصال متقاطع، کمتر از ۳۰ دقیقه طول می‌کشید.

این یک مشکل فرضی نیست. در محیط‌های اتوماسیون صنعتی مدرن، با پیچیده‌تر شدن سیستم‌های کنترل، تراکم کانال‌های ورودی/خروجی PLC به طرز چشمگیری افزایش یافته است. یک PLC S7-1500 از شرکت زیمنس می‌تواند تا ۸۱۹۲ نقطه ورودی/خروجی مجزا را در چندین رک آدرس‌دهی کند، و هر یک از این نقاط نیاز به یک سرسیم در هر دو ماژول ورودی/خروجی PLC و سرسیم میدانی دارند. وقتی این تعداد را حتی در یک نصب ساده - مثلاً ۲۵۶ نقطه ورودی/خروجی - ضرب کنید، چالش مدیریت سیم‌کشی برای سازنده پنل و تکنسین تعمیر و نگهداری واقعاً حیاتی می‌شود.

نینگبو جی-گوانگ الکترونیکس طراحی و تولید کرده است بلوک‌های ترمینال با چگالی بالا به طور خاص برای کاربردهای توزیع PLC از سال ۲۰۰۸، و من زمان قابل توجهی را صرف همکاری مستقیم با یکپارچه‌سازان سیستم‌های کنترل و سازندگان پنل در سراسر جهان کرده‌اماروپا، آمریکای شمالی و آسیای جنوب شرقی جایی که مرسوم است بلوک‌های ترمینال شکست و اینکه چگونه معماری انباشت چند طبقه این شکست‌ها را حل می‌کند. این مقاله چکیده‌ای از آموخته‌های من در مورد این است که چرا بلوک‌های ترمینال سه طبقه با طراحی اتصال متقاطع نمایانگر جدیدترین فناوری برای سیم‌کشی توزیع PLC هستند، چه مشخصات فنی واقعاً مهم هستند و چگونه محصول مناسب را برای محیط نصب خاص خود انتخاب کنید.

درک معماری چیدمان سه طبقه

محدودیت اساسی بلوک‌های ترمینال تک‌سطحی مرسوم در کاربردهای توزیع PLC، ناکارآمدی مکانی است. یک بلوک ترمینال تک‌سطحی استاندارد DIN41616 یاکمیسیون مستقل انتخابات ۶۰۹۴۷-۷-۱ بلوک ترمینال مطابق با استاندارد، به اندازه عرض ماژول (معمولاً ۶.۲ میلی‌متر یا ۱۲ میلی‌متر بسته به جریان نامی) فضا اشغال می‌کند و یک سطح ورودی سیم را فراهم می‌کند. وقتی نیاز دارید ۲۴ ولت DC را از یک ریل برق مشترک به دوازده کانال ورودی PLC جداگانه توزیع کنید، به دوازده موقعیت بلوک ترمینال مجزا نیاز دارید، که به معنی دوازده عرض ماژول از فضای ریل DIN است.

بلوک‌های ترمینال سه طبقه این ناکارآمدی مکانی را با روی هم قرار دادن سه سطح انتهایی سیم مستقل در یک عرض ماژول واحد حل می‌کنند. این معماری از یک میله جریان مشترک استفاده می‌کند که از هر سه سطح عبور می‌کند، اما هر سطح توسط یک پارتیشن عایق از نظر الکتریکی ایزوله شده است و هر سطح نقطه ورود سیم مستقل خود را دارد. نتیجه این است که می‌توانید سه مدار سیم جداگانه - هر کدام با اتصال ورودی و خروجی خاص خود - را در همان فضای ریل DIN که یک بلوک ترمینال تک طبقه نیاز دارد، خاتمه دهید.

زیرا سه عرشه یک میله جریان مشترک دارند اما نقاط تماس آنها ایزوله است.پیکربندی سه طبقه برای توزیع PLC ایده‌آل است که در آن یک گذرگاه برق یا سیگنال مشترک دارید که به چندین مقصد منشعب می‌شود. باس‌بار مشترک به عرشه بالایی متصل می‌شود و سه مدار خروجی مستقل از عرشه‌های میانی و پایینی منشعب می‌شوند. در یک سناریوی توزیع ورودی PLC با ولتاژ ۲۴ ولت DC، این بدان معناست که یک بلوک ترمینال سه طبقه می‌تواند سه کانال ورودی را از یک منبع تغذیه مشترک تغذیه کند - که طول ریل DIN مورد نیاز را تا دو سوم کاهش می‌دهد.

تأثیر عملی بر اقتصاد ساخت پنل قابل توجه است. در یک پنل PLC معمولی با ۲۵۶ ورودی/خروجی، گذار از بلوک‌های ترمینال تک‌طبقه به سه‌طبقه برای توزیع برق می‌تواند تعداد کل بلوک‌های ترمینال را ۶۰ تا ۸۰ موقعیت کاهش دهد، که مستقیماً به کاهش طول ریل DIN، کاهش اندازه محفظه پنل (و هزینه) و کاهش حجم سیم منجر می‌شود. ما با سازندگان پنلی کار کرده‌ایم که پس از تغییر به معماری سه‌طبقه برای بخش‌های توزیع PLC، میانگین زمان ساخت پنل خود را ۴ تا ۶ ساعت در هر پنل کاهش داده‌اند.

طراحی اتصال متقاطع: توزیع سیگنال‌ها بدون هرج و مرج سیم

معماری سه طبقه تنها نیمی از راه حل برای توزیع PLC با تراکم بالا است. نیمه دوم، طراحی اتصال متقاطع است - سیستمی از باس بارهای داخلی و جامپر بارهای خارجی که امکان اتصال الکتریکی چندین سطح ترمینال را به روشی کنترل شده و برگشت پذیر فراهم می کند. اینجاست که پیچیدگی مهندسی یک سازنده بلوک ترمینال واقعاً نمایان می شود.

در زمینه توزیع PLC، اتصال متقابل به توانایی اتصال الکتریکی چندین موقعیت ترمینال در امتداد یک بخش ریل DIN اشاره دارد به طوری که یک سیگنال مشترک (مانند 24 ولت DC یا 0 ولت) در بسیاری از سطوح ترمینال بدون عبور سیم‌های جداگانه بین هر موقعیت توزیع شود. این مشابه نحوه توزیع ریل‌های برق توسط یک بردبورد در نمونه‌سازی الکترونیکی در موقعیت‌های مختلف قطعات است - اما با استحکام مکانیکی و گواهینامه الکتریکی مورد نیاز برای محیط‌های کنترل صنعتی.

دو معماری اتصال متقاطع اصلی در طراحی بلوک ترمینال با چگالی بالا برای کاربردهای PLC وجود دارد:

اتصال متقاطع باس بار داخلی. یک باس بار مسی یا برنجی محکم از داخل محفظه بلوک ترمینال عبور می‌کند و چندین نقطه انتهایی را در یک دستگاه واحد به هم متصل می‌کند. این مکانیسمی است که معماری باس بار مشترک طراحی سه طبقه را ممکن می‌سازد. باس بار داخلی باید دقیقاً اندازه داشته باشد تا جریان نامی را بدون افزایش بیش از حد دما حمل کند - که معمولاً برای یک بلوک ترمینال با جریان نامی 30 آمپر با سه موقعیت عرشه، به سطح مقطع حداقل 4 میلی‌متر مربع نیاز دارد. کیفیت اتصال باس بار داخلی به فنر تماس بسیار مهم است: یک اتصال داخلی شل یا با مقاومت بالا، گرمایش موضعی ایجاد می‌کند که به مرور زمان سطح تماس را تخریب می‌کند و در نهایت منجر به خرابی می‌شود.

اتصال متقاطع میله اتصال خارجی. میله‌های اتصال خارجی (که به آنها بلوک‌های توزیع یا پل‌های تغذیه نیز گفته می‌شود) که پس از فروش یا در کارخانه نصب می‌شوند، به بالای بلوک‌های ترمینال مجاور متصل می‌شوند تا یک باس مشترک بین چندین دستگاه ایجاد کنند. این معماری نسبت به اتصال متقاطع داخلی انعطاف‌پذیرتر است زیرا می‌توانید بدون جدا کردن معماری داخلی، پیکربندی مجدد کنید که کدام بلوک‌های ترمینال به کدام باس متصل هستند. در کاربردهای توزیع PLC، میله‌های اتصال خارجی معمولاً برای ایجاد باس‌های توزیع برق موازی برای گروه‌های ورودی PLC استفاده می‌شوند. میله‌های اتصال برای جریان مشابه خود بلوک ترمینال رتبه‌بندی می‌شوند و نیروی تماس آنها با میله جریان بلوک ترمینال توسط یک مکانیزم فنری یا گیره پیچی حفظ می‌شود.

در جی-گوانگ، بلوک‌های ترمینال سه طبقه ما از ترکیبی از باس بارهای داخلی برای چیدمان درون دستگاهی و باس بارهای خارجی برای توزیع بین دستگاهی استفاده کنید. این معماری دوگانه به سازندگان پنل حداکثر انعطاف‌پذیری را در نحوه پیکربندی شبکه‌های توزیع سیگنال می‌دهد و امکان اصلاح میدان را بدون سیم‌کشی مجدد فراهم می‌کند - زیرا می‌توانید یک بخش خاص از باس بارهای خاص را بدون ایجاد اختلال در بقیه شبکه توزیع جدا کنید.

ولتاژ و جریان نامی: چیست؟ کمیسیون مستقل انتخابات ۶۰۹۴۷-۷-۱ در واقع نیاز دارد

یکی از جنبه‌های انتخاب بلوک ترمینال برای توزیع PLC که همواره مورد سوءتفاهم قرار می‌گیرد، سیستم رتبه‌بندی ولتاژ است. بلوک‌های ترمینال هم ولتاژ نامی و هم جریان نامی را حمل می‌کنند و هر دو مشخصات توسط استانداردهای بین‌المللی اداره می‌شوند - اما قابل تعویض نیستند و اشتباه گرفتن آنها یکی از رایج‌ترین منابع خطاهای مشخصات است که من در این زمینه با آن مواجه می‌شوم.

استاندارد قابل اجرا برای بلوک‌های ترمینال مدولار مورد استفاده در تجهیزات کنترل صنعتی به شرح زیر است: کمیسیون مستقل انتخابات ۶۰۹۴۷-۷-۱ (تابلوهای برق و کنترل ولتاژ پایین - بخش 7-1: تجهیزات جانبی - بلوک‌های ترمینال برای هادی‌های مسی). این استاندارد الزامات آزمایش‌های مکانیکی، الکتریکی و محیطی را که یک بلوک ترمینال باید برای دریافت رتبه‌بندی پشت سر بگذارد، تعریف می‌کند. مشخصات کلیدی تحت این استاندارد عبارتند از:

ولتاژ نامی. حداکثر ولتاژی که بلوک ترمینال می‌تواند بین مدارهای مجاور یا بین یک مدار و ریل نصب (در صورت وجود) تحمل کند. برای کاربردهای توزیع PLC که از سیگنال‌های 24 ولت DC استفاده می‌کنند، این به ندرت یک محدودیت است - اما برای کنترل موتور سه فاز یا توزیع AC 480 ولت، ولتاژ نامی بسیار مهم می‌شود. همیشه بررسی کنید که ولتاژ نامی بلوک ترمینال با حداکثر ولتاژ سیستم مطابقت داشته باشد یا از آن فراتر رود، نه فقط ولتاژ اسمی. برای محیط‌های صنعتی PLC با سطوح ولتاژ مختلط (از جمله فیدرهای موتور AC 480 ولت)، توصیه می‌کنیم بلوک‌های ترمینالی را انتخاب کنید که دارای رتبه‌بندی ...حداقل ۶۳۰ ولت AC تا حاشیه ایمنی کافی را فراهم کند.

جریان نامی. حداکثر جریان مداومی که می‌تواند از طریق بلوک ترمینال عبور کند بدون اینکه از افزایش دمای مجاز تجاوز کند. حد افزایش دما تحت کمیسیون مستقل انتخابات ۶۰۹۴۷-۷-۱ است ۴۵ درجه سانتیگراد بالاتر از دمای محیط در جریان نامی، که در انتهای هادی اندازه‌گیری می‌شود. این مهم است زیرا جریان نامی، یک گیج سیم خاص (معمولاً ۲.۵ میلی‌متر مربع برای یک بلوک ترمینال ۲۰ آمپر) و یک دمای محیط خاص را در نظر می‌گیرد. اگر از گیج سیم کوچکتر از آنچه که در مقدار نامی فرض شده است استفاده کنید، ظرفیت حمل جریان واقعی به دلیل افزایش گرمایش I²R در هادی با قطر کوچکتر، کمتر از مقدار نامی خواهد بود.

ولتاژ ضربه نامی. حداکثر ضربه ولتاژ (افزایش ناگهانی ولتاژ) که بلوک ترمینال می‌تواند بدون خرابی تحمل کند. برای ورودی‌های PLC در محیط‌های صنعتی با بارهای موتوری، ضربه‌های ولتاژ ناشی از سوئیچینگ القایی حتی در مدارهای ۲۴ ولت DC می‌توانند به ۲.۵ تا ۴ کیلوولت برسند. ولتاژ ضربه نامی در ... مشخص شده است.۲.۵ کیلوولت، ۴ کیلوولت، ۶ کیلوولت یا ۸ کیلوولت بسته به دسته تجهیزات (رده اضافه ولتاژ I، II، III یا IV). برای کابینت‌های PLC که شامل درایوهای فرکانس متغیر (VFD) هستند، انتخاب بلوک‌های ترمینال با ظرفیت حداقل ۴ کیلوولت ضربه‌ای، عاقلانه است.

درجه آلودگی. کمیسیون مستقل انتخابات ۶۰۹۴۷-۷-۱ الزام می‌کند که بلوک‌های ترمینال برای درجه آلودگی خاصی (1، 2 یا 3) رتبه‌بندی شوند، که شرایط محیطی که تجهیزات تحت آن کار خواهند کرد را توصیف می‌کند. درجه آلودگی 3 در کابینت‌های کنترل صنعتی اعمال می‌شود که در آن‌ها آلودگی رسانا (مانند گرد و غبار و میعان) قابل پیش‌بینی است. همیشه درجه آلودگی 3 را برای کاربردهای کابینت PLC صنعتی مشخص کنید و تأیید کنید که فواصل خزشی و فاصله آزاد بلوک ترمینال بر این اساس مشخص شده است.

روش‌های خاتمه سیم: گیره پیچی در مقابل قفس فنری در مقابل جابجایی عایق

روش اتصال سیمی مکانیزمی است که از طریق آن هادی سیم با میله جریان بلوک ترمینال تماس الکتریکی برقرار می‌کند. برای کاربردهای توزیع PLC، سه فناوری غالب اتصال سیمی، هر کدام مزایای متمایزی دارند:

اتصال گیره پیچی. فناوری جاافتاده‌تر، با استفاده از پیچ برای اعمال فشار به صفحه گیره‌ای که هادی را در برابر میله جریان محکم می‌کند. سرسیم‌های گیره پیچی قابلیت اطمینان تماس بسیار خوبی را فراهم می‌کنند و در استانداردهای صنعتی در سراسر جهان به طور گسترده پذیرفته شده‌اند. با این حال، برای نصب به پیچ‌گوشتی یا آچار شش گوش نیاز دارند (که زمان ساخت پنل را افزایش می‌دهد) و در صورت شل شدن پیچ در اثر لرزش، مستعد تخریب تماس هستند - یک حالت خرابی شناخته شده در پنل‌های کنترل صنعتی با دسته‌های سیم سنگین یا تجهیزات ارتعاشی. ما سرسیم‌های گیره پیچی را برای کاربردهایی که در آنها برای تعمیر و نگهداری به طور مکرر به سرسیم‌ها دسترسی خواهد بود یا جایی که سیم‌کشی میدانی توسط پرسنلی انجام می‌شود که بازخورد لمسی را ترجیح می‌دهند، مشخص می‌کنیم.

خاتمه قفس فنری. یک مکانیزم فنری، نیروی گیره ثابتی را به هادی سیم اعمال می‌کند و نیاز به پیچ را از بین می‌برد و امکان وارد کردن سیم بدون ابزار را فراهم می‌کند. سرسیم‌های قفس فنری در محیط‌های تولیدی سریع‌تر سیم‌کشی می‌شوند و ذاتاً در برابر لرزش مقاوم هستند زیرا فنر صرف نظر از لرزش، نیروی تماس ثابتی را حفظ می‌کند. با این حال، سرسیم‌های قفس فنری معمولاً مقاومت تماسی کمی بالاتری نسبت به سرسیم‌های گیره پیچی دارند و ممکن است در برخی از استانداردهای صنعتی قدیمی‌تر که قبل از فناوری قفس فنری وجود دارند، قابل قبول نباشند. ما سرسیم‌های قفس فنری را برای محیط‌های PLC با لرزش بالا مانند ایستگاه‌های پمپ، محفظه‌های کمپرسور و پنل‌های کنترل HVAC توصیه می‌کنیم.

خاتمه جابجایی عایق (IDC). یک اتصال تیغه‌ای شکل که عایق سیم را سوراخ می‌کند و وقتی سیم به داخل شیار انتهایی فشار داده می‌شود، با هادی تماس برقرار می‌کند. سرسیم‌های IDC بسیار سریع هستند (نیازی به لخت کردن ندارند) و مقاومت ارتعاشی عالی ارائه می‌دهند، اما فقط برای هادی‌های جامد یا هادی‌های رشته‌ای ریز در یک محدوده اندازه خاص مناسب هستند. آنها برای هادی‌های رشته‌ای درشت مناسب نیستند. برای سیم‌کشی توزیع PLC با استفاده از رشته‌های سیم جامد از پیش برش داده شده در محیط‌های تولیدی، سرسیم‌های IDC می‌توانند زمان اتصال را در مقایسه با روش‌های گیره پیچی 40 تا 60 درصد کاهش دهند. ما سرسیم‌های IDC را برای سازندگان پنل OEM که حجم زیادی از رشته‌های سیم استاندارد را اتصال می‌دهند، در نظر می‌گیریم.

مواد سازنده محفظه: PA6.6 در مقابل PPE/PPO و پیامدهای عملکردی

جنس محفظه بلوک ترمینال، عملکرد حرارتی، مقاومت در برابر شعله و مقاومت شیمیایی آن را تعیین می‌کند - که همگی عوامل حیاتی در محیط‌های کابینت PLC هستند، جایی که اجزای تولیدکننده گرما مانند منبع تغذیه PLC و ماژول‌های درایو، دمای محیط بالایی ایجاد می‌کنند. دو ماده محفظه غالب برای بلوک‌های ترمینال صنعتی، پلی‌آمید 6.6 (PA 6.6) و پلی‌فنیلن اتر/پلی‌فنیلن اکسید اصلاح‌شده (مخلوط‌های PPE/PPO) هستند.

PA 6.6 (که اغلب به اختصار نایلون نامیده می‌شود) پرکاربردترین ماده برای محفظه بلوک ترمینال است. مزایای کلیدی آن عبارتند از مقاومت مکانیکی عالی، خواص دی‌الکتریک خوب و سازگاری شیمیایی گسترده. PA 6.6 به ... دست می‌یابد. UL94 V-0 کندسوزی ضخامت ۰.۸ میلی‌متر، که الزامات اشتعال‌پذیری را برآورده می‌کند کمیسیون مستقل انتخابات ۶۰۹۴۷-۷-۱با این حال، PA 6.6 دارای محدودیت دمای کارکرد مداوم تقریباً 105 درجه سانتیگراد است و به مرور زمان رطوبت را جذب می‌کند - که می‌تواند قدرت دی‌الکتریک آن را در محیط‌های با رطوبت بالا تا 30٪ کاهش دهد.

مواد محفظه PPE/PPO مقاومت رطوبتی برتر و دمای عملیاتی مداوم بالاتری (تا 115-120 درجه سانتیگراد) ارائه می‌دهند. خواص دی‌الکتریک آنها در سطوح رطوبتی پایدارتر است، که آنها را برای نصب PLC در فضای باز یا با رطوبت بالا ترجیح می‌دهد. با این حال، PPE/PPO گران‌تر از PA 6.6 است و مقاومت ضربه مکانیکی آن در دماهای پایین پایین‌تر است - بنابراین برای استفاده استاندارد در کابینت PLC داخلی، PA 6.6 همچنان انتخاب مقرون به صرفه‌تری است.

برای بلوک‌های ترمینال توزیع PLC که در کابینت‌های بسته با دمای محیط تا ۵۵ درجه سانتیگراد (معمولاً در کابینت‌های بسته با اجزای تولیدکننده گرما) استفاده می‌شوند، محفظه PA 6.6 کافی است. برای نصب در محفظه‌های فضای باز، قرار گرفتن در معرض مستقیم نور خورشید یا محیط‌های صنعتی با دمای بالا، محفظه PPE/PPO را توصیه می‌کنیم. همیشه مشخصات جنس محفظه را در برگه اطلاعات فنی بررسی کنید - بسیاری از برگه‌های اطلاعات فنی عمومی بلوک‌های ترمینال، جنس محفظه را به وضوح مشخص نمی‌کنند، که باید یک هشدار باشد.

نکات کاربردی: استقرار بلوک‌های ترمینال با تراکم بالا در نصب PLCهای واقعی

با ارائه بلوک‌های ترمینال برای کاربردهای توزیع PLC در طیف وسیعی از صنایع - مونتاژ خودرو، فرآوری مواد غذایی و آشامیدنی، تصفیه آب و کنترل HVAC - می‌خواهم الگوهای کاربردی عملی را که به طور مداوم بهترین نتایج را ارائه می‌دهند و خطاهای مشخصات که اغلب منجر به مشکلات در این زمینه می‌شوند، به اشتراک بگذارم.

مهمترین اصل کاربرد این است تفکیک بر اساس نوع سیگنالدر یک کابینت PLC با سطوح ولتاژ مختلط (فیدرهای موتور AC 480 ولت، مدارهای کنترل AC 230 ولت، ورودی/خروجی PLC DC 24 ولت)، بلوک‌های ترمینال برای هر سطح ولتاژ باید از نظر فیزیکی جدا شوند، یا با نصب روی ریل‌های DIN جداگانه با جداسازی واضح یا با استفاده از بلوک‌های ترمینال به سبک مانع که یک پارتیشن فیزیکی بین مدارهای ولتاژ مختلف مجاور ایجاد می‌کنند. این جداسازی به دلایل زیر لازم است: کمیسیون مستقل انتخابات ۶۰۲۰۴-۱ (ایمنی ماشین‌آلات - تجهیزات الکتریکی) و در اکثر رژیم‌های بازرسی ایمنی صنعتی اختیاری نیست.

به طور خاص برای بخش توزیع ورودی/خروجی PLC با ولتاژ ۲۴ ولت DC، توصیه می‌کنیم از پیکربندی سه طبقه استفاده کنید که در آن طبقه بالا، گذرگاه برق مشترک (۲۴ ولت DC از منبع تغذیه)، طبقه وسط، گروه ورودی PLC A و طبقه پایین، گروه ورودی PLC B را تغذیه می‌کند. این پیکربندی به گذرگاه مشترک اجازه می‌دهد تا برای اهداف قفل-برچسب‌گذاری ایزوله شود، در حالی که هر دو گروه ورودی همچنان تغذیه می‌شوند و این امکان را فراهم می‌کند که گروه‌های ورودی جداگانه برای تعمیر و نگهداری بدون تأثیر بر گروه دیگر جدا شوند.

یک خطای رایج در مشخصات فنی که من می‌بینم، کوچک شمردن جریان نامی بلوک ترمینال برای توزیع برق PLC است. یک ریل برق ۲۴ ولت DC که ۳۲ کانال ورودی PLC را با جریان ۲۰ میلی‌آمپر در هر کانال تغذیه می‌کند، در مجموع ۶۴۰ میلی‌آمپر جریان دارد - که کاملاً در محدوده جریان نامی هر بلوک ترمینالی است. با این حال، جریان هجومی از ماژول‌های ورودی PLC (که می‌تواند ۳ تا ۵ برابر جریان حالت پایدار در هنگام روشن شدن باشد) می‌تواند به طور لحظه‌ای بلوک ترمینال توزیع را تحت فشار قرار دهد. ما توصیه می‌کنیم بلوک‌های ترمینال را برای توزیع برق PLC با جریان نامی حداقل ۱۵۰٪ از جریان حالت پایدار محاسبه شده مشخص کنید تا حاشیه کافی برای شرایط هجومی و خطا فراهم شود.

یکی دیگر از ملاحظات عملی این است که مدیریت و مسیریابی سیمبلوک‌های ترمینال سه طبقه تعداد سیم‌ها را کاهش می‌دهند اما تراکم سیم را در هر نقطه انتهایی افزایش می‌دهند (سه سیم در هر موقعیت به جای یک سیم). این امر مستلزم توجه دقیق به سیم‌کشی در ردیف بلوک ترمینال است تا اطمینان حاصل شود که هیچ شعاع خمشی برای یک سیم بیش از حد تنگ نیست، زیرا می‌تواند به مرور زمان به عایق سیم آسیب برساند. توصیه می‌کنیم حداقل شعاع خمش را برای سیم‌های رشته‌ای انعطاف‌پذیر، سه برابر قطر بیرونی سیم در نظر بگیرید.

نگهداری، عیب‌یابی و اصلاح میدانی

یکی از قانع‌کننده‌ترین استدلال‌ها برای بلوک‌های ترمینال سه طبقه با تراکم بالا در کاربردهای توزیع PLC، مزیت نگهداری و عیب‌یابی آنهاست. هنگامی که یک کانال ورودی PLC در یک پنل سیم‌کشی شده معمولی از کار می‌افتد، فرآیند تشخیص نیاز به ردیابی تک تک سیم‌ها از ماژول ورودی از طریق بلوک ترمینال تا دستگاه میدانی دارد - فرآیندی که در یک مهار پیچیده می‌تواند ساعت‌ها طول بکشد. در یک سیستم با طراحی خوب بلوک ترمینال سه طبقه در طول نصب، مسیر تشخیص به طور چشمگیری کوتاه‌تر می‌شود زیرا هر موقعیت بلوک ترمینال یک عملکرد تعریف‌شده و قابل پیش‌بینی را ارائه می‌دهد.

برای تغییرات میدانی - که بسیار بیشتر از آنچه اکثر طراحان سیستم کنترل پیش‌بینی می‌کنند، رخ می‌دهد - بلوک‌های ترمینال سه طبقه با اتصال متقاطع میله اتصال خارجی، مزایای بیشتری را ارائه می‌دهند. هنگامی که توسعه سیستم PLC نیاز به اضافه کردن کانال‌های ورودی دارد، این فرآیند معمولاً به اضافه کردن موقعیت‌های بلوک ترمینال به یک بخش ریلی DIN موجود، نصب میله‌های اتصال جدید برای گسترش گذرگاه توزیع به موقعیت‌های جدید و خاتمه دادن به سیم‌های میدانی جدید محدود می‌شود. این روش به طور قابل توجهی سریع‌تر از اجرای سیم‌های جداگانه جدید از یک آرایه بلوک ترمینال مرکزی به هر نقطه ورودی/خروجی جدید است.

برای نگهداری مداوم، توصیه می‌کنم یک برنامه تأیید گشتاور بلوک ترمینال برای پایانه‌های گیره پیچی در محیط‌های با ارتعاش بالا ایجاد کنید. فاصله گشتاور به سطح ارتعاش بستگی دارد: برای کابینت‌ها در محیط‌های صنعتی عمومی (کف کارگاه‌های معمولی)، تأیید گشتاور سالانه کافی است؛ برای کابینت‌های روی ماشین‌آلات ارتعاشی (پمپ‌ها، کمپرسورها، صفحات ارتعاشی)، تأیید شش ماهه محتاطانه‌تر است. از یک پیچ‌گوشتی گشتاور کالیبره شده که روی مقدار گشتاور مشخص شده در برگه اطلاعات فنی تنظیم شده است - معمولاً 0.5 تا 0.8 نیوتن متر برای یک بلوک ترمینال 4 میلی‌متر مربع.

منبع‌یابی و تأیید کیفیت: چه چیزهایی را باید از تأمین‌کننده خود مطالبه کنید

نه همه بلوک‌های ترمینال با چگالی بالا یکسان خلق شده‌اند، و تفاوت‌های مشخصاتی که یک محصول واقعاً مهندسی‌شده را از یک کالای بازسازی‌شده متمایز می‌کند، همیشه در عکس کاتالوگ قابل مشاهده نیست. در اینجا چیزی است که توصیه می‌کنم از شما مطالبه شود. تامین کننده بلوک ترمینال:

درخواست کمیسیون مستقل انتخابات ۶۰۹۴۷-۷-۱ گزارش آزمایشهر تولیدکننده‌ای که ادعای انطباق با این استاندارد را دارد، باید بتواند گزارش آزمایش از یک آزمایشگاه معتبر (مانند ...) ارائه دهد. TÜV راینلند، یو ال، سی اس ای، یا دفتر وریتاسگزارش آزمایش، مقادیر اندازه‌گیری شده واقعی برای مقاومت دی‌الکتریک، مقاومت عایق، افزایش دما و استقامت مکانیکی را مستند می‌کند - نه فقط رتبه‌بندی‌های اعلام شده. تأمین‌کننده‌ای که نمی‌تواند یا نمی‌خواهد این مستندات را ارائه دهد، یک پرچم قرمز مهم است.

تأیید کنید ولتاژ نامی ضربه و درجه آلودگی در گزارش آزمایش. بسیاری از برگه‌های اطلاعات عمومی بلوک ترمینال، یک مورد را فهرست می‌کنند. کمیسیون مستقل انتخابات ۶۰۹۴۷-۷-۱ ادعای انطباق بدون مشخص کردن میزان ولتاژ ضربه‌ای یا درجه آلودگی - که به این معنی است که این پارامترها آزمایش نشده‌اند، یا نتایج آزمایش به اندازه‌ای ضعیف بوده‌اند که از برگه اطلاعات حذف شده‌اند. برای محیط‌های صنعتی PLC، باید درجه آلودگی ۳ و ولتاژ ضربه‌ای ۴ کیلوولت یا بالاتر را به عنوان حداقل مشخصات در نظر بگیرید.

تأیید کنید برگه اطلاعات مواد مسکندرخواست درجه مواد مسکن و UL94 رتبه‌بندی اشتعال‌پذیری. ترمینال‌های PA 6.6 باید دارای گواهینامه باشند UL94 V-0 در ضخامت دیواره محفظه مورد استفاده در محصول. اگر تأمین‌کننده نتواند برگه اطلاعات مواد را ارائه دهد، ادعای مربوط به جنس محفظه تأیید نشده است.

ارزیابی کنید مشخصات مقاومت تماسییک بلوک ترمینال با کیفیت بالا باید مقاومت تماسی کمتر از ۱ میلی اهم (mΩ) در جریان نامی، که در نقطه انتهایی سیم اندازه‌گیری می‌شود، داشته باشد. مقادیر بالاتر مقاومت تماس نشان دهنده آماده‌سازی نامناسب سطح تماس یا طراحی نامناسب نیروی فنر/گیره است که هر دو منجر به خرابی زودرس در کاربردهای جریان بالا یا دمای بالا می‌شوند.

روندهای نوظهور: بلوک‌های ترمینال هوشمند و تشخیص یکپارچه

بازار بلوک‌های ترمینال در حال ظهور ویژگی‌های تشخیصی یکپارچه‌ای است که قبلاً با اجزای غیرفعال غیرممکن بودند. چندین تولیدکننده - از جمله J-Guang - در حال توسعه محصولات بلوک ترمینال با حسگرهای نظارت بر جریان، LEDهای وضعیت و رابط‌های ارتباطی هستند که به خود بلوک ترمینال اجازه می‌دهد وضعیت خود را از طریق یک گذرگاه دیجیتال به PLC یا BMS گزارش دهد.

برای کاربردهای توزیع PLC، امیدوارکننده‌ترین پیشرفت، ادغام موارد زیر است: باس بارهای حسگر جریان که می‌تواند مدارهای باز یا مقادیر جریان غیرعادی را در موقعیت‌های بلوک ترمینال جداگانه بدون حسگرهای خارجی اضافی تشخیص دهد. این امر امکان هشدار تعمیر و نگهداری پیشگیرانه (به جای پاسخ واکنشی به خرابی) را برای شبکه سیم‌کشی توزیع PLC فراهم می‌کند. یک بلوک ترمینال با یک حسگر جریان یکپارچه که از طریق ... به PLC گزارش می‌دهد. مدباس RTU یا CANopen این رابط می‌تواند اپراتورها را از مشکلات اتصال سیم قبل از اینکه باعث خرابی ورودی PLC شوند، مطلع کند.

ما همچنین شاهد افزایش پذیرش هستیم مکانیزم‌های رهاسازی بدون ابزار برای بلوک‌های ترمینال قفس فنری که امکان حذف سیم را بدون ابزار فراهم می‌کنند - ویژگی‌ای که زمان دسترسی به تعمیر و نگهداری را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد. ترکیب ترمینال قفس فنری (برای سرعت نصب اولیه) با رهاسازی بدون ابزار (برای سرعت دسترسی به تعمیر و نگهداری) به ویژه برای محیط‌های توزیع PLC که در آن هم هزینه ساخت اولیه پنل و هم هزینه نگهداری مداوم عوامل مهمی هستند، جذاب است.

سوالات متداول