- Trīsslāņu spaiļu bloki Sakārtojiet trīs neatkarīgus kontaktu līmeņus uz viena DIN sliedes pamatnes, samazinot paneļa platumu līdz pat 60% salīdzinājumā ar viena līmeņa parastajiem spaiļu blokiem.
- Augsta blīvuma PLC sadales elektroinstalācijai nepieciešamašķērssavienojuma kopneskas sadala signālus vairākos termināļu līmeņos, nepalielinot vadu sarežģītību.
- Rūpniecisko PLC vides nominālajam spriegumam jāatbilstIEC 60947-7-1vismaz 630 V maiņstrāva, ar izolācijas nobīdes termināļiem, kas nodrošina lauka elektroinstalāciju bez instrumentiem.
- PLC, kas sadala 24 V līdzstrāvas signālu tīklus pa vairāk nekā 32 I/O kanāliem, var samazināt elektroinstalācijas kļūdas par aptuveni 70 %, izmantojot savstarpēji savienotus daudzstāvu spaiļu blokus, salīdzinot ar atsevišķu punkta-punkta elektroinstalāciju.
- Materiāla izvēle — poliamīda 6.6 korpuss (UL94 V-0) salīdzinājumā ar PPE/PPO — nosaka spaiļu bloka veiktspēju ilgstoši augstas temperatūras PLC skapī.
Vadu blīvuma krīze mūsdienu rūpnieciskajos vadības paneļos
Ja esat pavadījis laiku vidēja izmēra programmējamā loģiskā kontrollera (PLC) skapī, kas tika uzbūvēts pirms vairāk nekā pieciem gadiem, jūs labi zināt vadu blīvuma problēmu. Skapis ir pilns — absolūti pilns — ar atsevišķiem vadu posmiem, no kuriem lielākā daļa no vienas un tās pašas barošanas sliedes pārraida identiskus 24 V līdzstrāvas signālus. Katra ieejas karte saņem savu atsevišķu vadu no spaiļu bloka rindas. Katram izejas kanālam ir atgriešanās ceļš, kas atspoguļo ieejas sarežģītību. Rezultātā rodas vadu kūlis, kura izgatavošana ir dārga, kura problēmas ir ārkārtīgi grūti novērst un kuru gandrīz nav iespējams modificēt, neradot jaunas kļūdas.
Esmu personīgi pieredzējis 400 ampēru motora vadības centra paneli, kur divu tehniķu darbs pie sākotnējās elektroinstalācijas aizņēma gandrīz astoņas stundas, lai diagnosticētu viena ieejas kanāla kļūmi, kas galu galā izrādījās vaļīga skrūve spaiļu blokā. Šī diagnostikas odiseja labi izstrādātā PLC sadales panelī, izmantojot augsta blīvuma trīsslāņu spaiļu blokus ar krustenisko savienojumu arhitektūru, būtu aizņēmusi mazāk nekā 30 minūtes.
Šī nav hipotētiska problēma. Mūsdienu rūpnieciskās automatizācijas vidē PLC I/O kanālu blīvums ir ievērojami palielinājies, jo vadības sistēmas ir kļuvušas sarežģītākas. Viens Siemens S7-1500 PLC var adresēt līdz pat 8192 atsevišķiem I/O punktiem vairākās plauktos, un katram no šiem punktiem ir nepieciešama vadu savienojuma pabeigšana gan PLC I/O modulī, gan lauka savienojuma pabeigšanā. Ja to reizina pat ar nelielu instalāciju — piemēram, 256 I/O punktiem —, vadu pārvaldības izaicinājums kļūst patiesi eksistenciāls gan sadales skapīšu izgatavotājam, gan apkopes tehniķim.
Ningbo J-Guang elektronika ir projektējis un ražojis augsta blīvuma spaiļu bloki konkrēti PLC sadales lietojumprogrammām kopš 2008. gada, un esmu pavadījis ievērojamu laiku, strādājot tieši ar vadības sistēmu integratoriem un paneļu ražotājiem visāEiropa, Ziemeļamerika un Dienvidaustrumāzija kur tradicionālās spaiļu bloki kļūmes un kā daudzslāņu sakraušanas arhitektūra atrisina šīs kļūmes. Šajā rakstā ir apkopots tas, ko esmu uzzinājis par to, kāpēc trīsslāņu spaiļu bloki ar krustenisko savienojumu dizainu ir jaunākais sasniegums PLC sadales elektroinstalācijā, kādas tehniskās specifikācijas patiesībā ir svarīgas un kā izvēlēties pareizo produktu jūsu konkrētajai uzstādīšanas videi.
Trīsslāņu sakraušanas arhitektūras izpratne
Parasto vienlīmeņa spaiļu bloku pamatierobežojums PLC sadales lietojumprogrammās ir telpiskā neefektivitāte. Standarta vienlīmeņa DIN41616 vaiIEC 60947-7-1 Atbilstošs spaiļu bloks aizņem vienu moduļa platumu (parasti 6,2 mm vai 12 mm atkarībā no strāvas stipruma) un nodrošina vienu vada ieejas līmeni. Ja nepieciešams sadalīt 24 V līdzstrāvu divpadsmit atsevišķiem PLC ieejas kanāliem no kopīgas barošanas sliedes, ir nepieciešamas divpadsmit atsevišķas spaiļu bloka pozīcijas, kas nozīmē divpadsmit moduļa platuma vietu DIN sliedē.
Trīsslāņu spaiļu bloki atrisina šo telpisko neefektivitāti, sakraujot trīs neatkarīgus vadu terminācijas līmeņus vienā moduļa platumā. Arhitektūra izmanto kopēju strāvas stieni, kas iet cauri visiem trim līmeņiem, bet katrs līmenis ir elektriski izolēts ar izolējošu starpsienu, un katram līmenim ir savs neatkarīgs vadu ieejas punkts. Rezultātā jūs varat terminēt trīs atsevišķas vadu ķēdes — katrai ar savu ieejas un izejas savienojumu — tajā pašā DIN sliedes laukumā, kāds būtu nepieciešams viena līmeņa spaiļu blokam.
Tā kā trim klājiem ir kopīga strāvas josla, bet tiem ir izolēti saskares punktiTrīskāršā klāja konfigurācija ir ideāli piemērota PLC sadalei, kur ir kopīga barošanas vai signāla kopne, kas atzarojas uz vairākiem galamērķiem. Kopīgā kopne savienojas ar augšējo klāju, un trīs neatkarīgās izejas ķēdes atzarojas no vidējā un apakšējā klāja. 24 V līdzstrāvas PLC ieejas sadales scenārijā tas nozīmē, ka viens trīskāršā klāja spaiļu bloks var apkalpot trīs ieejas kanālus no viena kopīga barošanas avota, samazinot nepieciešamo DIN sliedes garumu par divām trešdaļām.
Praktiskā ietekme uz paneļu būvniecības ekonomiju ir ievērojama. Tipiskā 256 ieeju/izejas PLC panelī pāreja no viena līmeņa uz trīs klāju spaiļu blokiem jaudas sadalei var samazināt kopējo spaiļu bloku skaitu par 60–80 pozīcijām, kas tieši nozīmē samazinātu DIN sliedes garumu, samazinātu paneļa korpusa izmēru (un izmaksas) un samazinātu vadu apjomu. Esam sadarbojušies ar paneļu ražotājiem, kuri pēc pārejas uz trīs klāju arhitektūru PLC sadales sekcijām ir samazinājuši vidējo paneļu būvniecības laiku par 4–6 stundām uz vienu paneli.
Krustveida savienojumu dizains: signālu izplatīšana bez vadu haosa
Trīsslāņu arhitektūra ir tikai puse no risinājuma augsta blīvuma PLC sadalei. Otrā puse ir šķērssavienojumu konstrukcija — iekšējo kopņu un ārējo savienotājstieņu sistēma, kas ļauj vairākus termināļu līmeņus elektriski savienot savstarpēji kontrolētā, atgriezeniskā veidā. Šeit patiešām kļūst redzama termināļu bloku ražotāja inženiertehniskā izsmalcinātība.
PLC sadales kontekstā šķērssavienojumi attiecas uz iespēju elektriski savienot vairākas spaiļu pozīcijas gar DIN sliedes posmu, lai kopīgs signāls (piemēram, 24 V līdzstrāva vai 0 V) tiktu sadalīts starp daudziem spaiļu līmeņiem, neizvietojot atsevišķus vadus starp katru pozīciju. Tas ir analogi tam, kā elektronikas prototipu izstrādē izmantojamā maizes plate sadala barošanas sliedes starp vairākām komponentu pozīcijām, taču ar mehānisko izturību un elektrisko sertifikāciju, kas nepieciešama rūpnieciskās vadības vidēm.
PLC lietojumprogrammām augsta blīvuma spaiļu bloku projektēšanā tiek izmantotas divas galvenās šķērssavienojumu arhitektūras:
Iekšējais kopņu stieņu savienojums. Spaiļu bloka korpusā iekšpusē iet cieta vara vai misiņa kopne, savienojot vairākus pieslēguma punktus vienā ierīcē. Šis mehānisms nodrošina trīsslāņu konstrukcijas koplietotās strāvas stieņa arhitektūru. Iekšējai kopnei ir jābūt precīzi izmērotai, lai tā pārvadītu nominālo strāvu bez pārmērīgas temperatūras paaugstināšanās — parasti 30 A nominālā spaiļu blokam ar trim slāņu pozīcijām ir nepieciešams vismaz 4 mm² šķērsgriezuma laukums. Iekšējās kopnes savienojuma ar kontakta atsperi kvalitāte ir kritiski svarīga: vaļīgs vai augstas pretestības iekšējais savienojums radīs lokalizētu sakaršanu, kas laika gaitā degradēs kontakta virsmu un galu galā novedīs pie atteices.
Ārējais džemperu stieņa šķērssavienojums. Pēcpārdošanas vai rūpnīcā uzstādīti ārējie savienotājstieņi (saukti arī par sadales blokiem vai padeves tiltiņiem) tiek pievienoti blakus esošo spaiļu bloku augšpusē, lai izveidotu kopīgu kopni vairākām ierīcēm. Šī arhitektūra ir elastīgāka nekā iekšējais šķērssavienojums, jo var pārkonfigurēt, kuri spaiļu bloki ir pievienoti kurai kopnei, neizjaucot iekšējo arhitektūru. PLC sadales lietojumprogrammās ārējie savienotājstieņi parasti tiek izmantoti, lai izveidotu paralēlas jaudas sadales kopnes PLC ieejas grupām. Savienotājstieņi ir paredzēti tai pašai strāvai kā pats spaiļu bloks, un to saskares spēku ar spaiļu bloka strāvas stieni uztur atsperes mehānisms vai skrūvskava.
Plkst. Dž-Guangs, mūsu trīsslāņu spaiļu bloki Izmantojiet iekšējo kopņu kombināciju ierīču iekšējai sakraušanai un ārējo savienotājstieņu kombināciju ierīču savstarpējai sadalei. Šī divējāda arhitektūra nodrošina sadales paneļu ražotājiem maksimālu elastību signālu sadales tīklu konfigurēšanā un ļauj veikt izmaiņas uz vietas bez atkārtotas elektroinstalācijas, jo konkrētu savienotājstieņa segmentu var atvienot, netraucējot pārējo sadales tīklu.
Sprieguma un strāvas vērtības: Kas IEC 60947-7-1 Patiesībā nepieciešams
Viens no visbiežāk pārprastajiem aspektiem, izvēloties spaiļu blokus PLC sadalei, ir sprieguma vērtēšanas sistēma. Spaiļu blokiem ir gan nominālais spriegums, gan nominālā strāva, un abas specifikācijas nosaka starptautiskie standarti, taču tās nav savstarpēji aizvietojamas, un to sajaukšana ir viens no visbiežāk sastopamajiem specifikāciju kļūdu avotiem, ar ko es saskaros šajā jomā.
Rūpnieciskajās vadības iekārtās izmantoto modulāro spaiļu bloku piemērojamais standarts ir IEC 60947-7-1 (Zemsprieguma komutācijas un vadības ierīces — 7.–1. daļa: Palīgiekārtas — Vara vadītāju spaiļu bloki). Šis standarts nosaka mehāniskās, elektriskās un vides testēšanas prasības, kas spaiļu blokam jāiztur, lai saņemtu vērtējumu. Galvenās specifikācijas saskaņā ar šo standartu ietver:
Nominālais spriegums. Maksimālais spriegums, ko spaiļu bloks var izturēt starp blakus esošajām ķēdēm vai starp ķēdi un montāžas sliedi (ja piemērojams). PLC sadales lietojumprogrammās, kurās tiek izmantoti 24 V līdzstrāvas signāli, tas reti ir ierobežojums, bet trīsfāžu motora vadībai vai 480 V maiņstrāvas sadalei nominālais spriegums kļūst kritisks. Vienmēr pārbaudiet, vai spaiļu bloka nominālais spriegums atbilst vai pārsniedz maksimālo sistēmas spriegumu, ne tikai nominālo spriegumu. Rūpnieciskām PLC vidēm ar jauktiem sprieguma līmeņiem (ieskaitot 480 V maiņstrāvas motora padeves līnijas) iesakām izvēlēties spaiļu blokus, kuru nominālais spriegums irMinimālais spriegums 630 V maiņstrāva lai nodrošinātu pietiekamu drošības rezervi.
Nominālā strāva. Maksimālā nepārtrauktā strāva, ko var pārvadīt caur spaiļu bloku, nepārsniedzot pieļaujamo temperatūras paaugstināšanos. Temperatūras paaugstināšanās robeža zem IEC 60947-7-1 ir 45°C virs apkārtējās vides temperatūras pie nominālās strāvas, mērot vadītāja galā. Tas ir svarīgi, jo nominālās strāvas aprēķinā tiek pieņemts konkrēts vada šķērsgriezums (parasti 2,5 mm² 20A spaiļu blokam) un konkrēts apkārtējās vides temperatūras lielums. Ja izmantojat mazāku vada šķērsgriezumu, nekā paredzēts nominālajā vērtībā, faktiskā strāvas caurlaidspēja būs zemāka par nominālo vērtību palielinātās I²R sakaršanas dēļ nepietiekami izmērotajā vadītājā.
Nominālais impulsa spriegums. Maksimālais sprieguma impulss (pārspriegums), ko spaiļu bloks var izturēt bez pārrāvuma. PLC ieejām rūpnieciskā vidē ar motora slodzēm sprieguma impulsi no induktīvās komutācijas var sasniegt 2,5–4 kV pat 24 V līdzstrāvas ķēdēs. Nominālais impulsa spriegums ir norādīts pie2,5 kV, 4 kV, 6 kV vai 8 kV atkarībā no iekārtas kategorijas (pārsprieguma kategorija I, II, III vai IV). PLC skapjiem, kuros ir mainīgas frekvences piedziņas (VFD), ir ieteicams izvēlēties spaiļu blokus, kas paredzēti vismaz 4 kV impulsam.
Piesārņojuma pakāpe. IEC 60947-7-1 pieprasa, lai spaiļu blokiem būtu noteikta piesārņojuma pakāpe (1, 2 vai 3), kas apraksta vides apstākļus, kādos iekārta darbosies. 3. piesārņojuma pakāpe attiecas uz rūpnieciskajiem vadības skapjiem, kur sagaidāms vadošs piesārņojums (piemēram, putekļi un kondensāts). Rūpniecisko PLC skapju lietojumiem vienmēr norādiet 3. piesārņojuma pakāpi un pārbaudiet, vai spaiļu bloka šļūdes ceļš un klīrensa attālumi ir norādīti atbilstoši.
Vadu savienojuma metodes: skrūvskava pretstatā atsperes būrim pretstatā izolācijas nobīdei
Vadu savienojuma metode ir mehānisms, ar kuru vada vadītājs izveido elektrisko kontaktu ar spaiļu bloka strāvas stieni. PLC sadales lietojumprogrammās trim dominējošajām savienojuma tehnoloģijām ir atšķirīgas priekšrocības:
Skrūvju skavas pieslēgšana. Visizplatītākā tehnoloģija, kurā tiek izmantota skrūve, lai pieliktu spiedienu pie skavu plāksnes, kas nostiprina vadītāju pret strāvas stieni. Skrūvskavu termināļi nodrošina izcilu kontakta uzticamību un ir plaši atzīti rūpniecības standartos visā pasaulē. Tomēr to uzstādīšanai ir nepieciešams skrūvgriezis vai sešstūra atslēga (kas pagarina paneļa montāžas laiku), un tie ir jutīgi pret kontakta degradāciju, ja skrūve vibrācijas ietekmē atbrīvojas — zināms atteices režīms rūpnieciskajos vadības paneļos ar bieziem vadu saišķiem vai vibrējošu aprīkojumu. Mēs norādām skrūvskavu termināļus lietojumiem, kur termināļiem bieži piekļūs apkopes veikšanai vai kur lauka elektroinstalāciju veic personāls, kurš dod priekšroku taustes atgriezeniskajai saitei.
Atsperes būra izbeigšana. Atsperes mehānisms pieliek vadu vadītājam nemainīgu iespīlēšanas spēku, novēršot nepieciešamību pēc skrūves un nodrošinot vada ievietošanu bez instrumentiem. Atsperes būra termināļi ir ātrāk savienojami ražošanas vidē un ir dabiski vibrācijas izturīgi, jo atspere uztur nemainīgu kontakta spēku neatkarīgi no vibrācijas. Tomēr atsperes būra termināļiem parasti ir nedaudz augstāka kontakta pretestība nekā skrūvskavu termināļiem, un tie var nebūt pieņemami dažos vecākos rūpniecības standartos, kas ir pirms atsperes būra tehnoloģijas. Mēs iesakām atsperes būra termināļus vidēm ar augstu vibrāciju, piemēram, sūkņu stacijām, kompresoru korpusiem un HVAC vadības paneļiem.
Izolācijas nobīdes (IDC) izbeigšana. Asmens veida kontakts, kas caururbj vada izolāciju un saskaras ar vadītāju, kad vads tiek iespiests savienojuma spraugā. IDC savienojuma gali ir ārkārtīgi ātri (nav nepieciešama izolācijas noņemšana) un nodrošina lielisku vibrācijas izturību, taču tie ir piemēroti tikai cietiem vadītājiem vai smalki savītotiem vadītājiem noteiktā izmēru diapazonā. Tie nav piemēroti rupji savītotiem vadītājiem. PLC sadales elektroinstalācijā, izmantojot iepriekš sagrieztus cietus vadus ražošanas vidē, IDC savienojuma gali var samazināt savienojuma laiku par 40–60 % salīdzinājumā ar skrūvju skavu metodēm. Mēs norādām IDC savienojuma galus oriģinālā aprīkojuma ražotāju (OEM) sadales paneļu ražotājiem, kuri savieno lielu daudzumu standartizētu vadu.
Korpusa materiāli: PA6.6 salīdzinājumā ar PPE/PPO un veiktspējas ietekme
Spaiļu bloka korpusa materiāls nosaka tā termisko veiktspēju, liesmas noturību un ķīmisko izturību — tie visi ir kritiski faktori PLC skapju vidē, kur siltumu ģenerējoši komponenti, piemēram, PLC barošanas avoti un piedziņas moduļi, rada paaugstinātu apkārtējās vides temperatūru. Divi dominējošie rūpniecisko spaiļu bloku korpusa materiāli ir poliamīds 6.6 (PA 6.6) un modificēts polifenilēnētera/polifenilēnoksīda (PPE/PPO maisījumi).
PA 6.6 (bieži saukts vienkārši par neilonu) ir visplašāk izmantotais spaiļu bloku korpusu materiāls. Tā galvenās priekšrocības ir lieliska mehāniskā izturība, labas dielektriskās īpašības un plaša ķīmiskā saderība. PA 6.6 sasniedz UL94 V-0 liesmas slāpēšana 0,8 mm biezumā, kas atbilst uzliesmojamības prasībām IEC 60947-7-1Tomēr PA 6.6 nepārtrauktas darba temperatūras ierobežojums ir aptuveni 105 °C, un tas laika gaitā absorbē mitrumu, kas augsta mitruma vidē var samazināt tā dielektrisko izturību līdz pat 30 %.
PPE/PPO korpusa materiāli piedāvā izcilu mitruma izturību un augstāku nepārtrauktas darba temperatūru (līdz 115–120 °C). To dielektriskās īpašības ir stabilākas dažādos mitruma līmeņos, kas padara tos vēlamākus PLC instalācijām ārpus telpām vai ar augstu mitruma līmeni. Tomēr PPE/PPO ir dārgāks nekā PA 6.6, un tā mehāniskā triecienizturība zemā temperatūrā ir zemāka, tāpēc standarta iekštelpu PLC skapīšu lietošanai PA 6.6 joprojām ir izmaksu ziņā efektīvāka izvēle.
PLC sadales spaiļu blokiem, ko izmanto slēgtos skapjos ar apkārtējās vides temperatūru līdz 55 °C (tipiski noslēgtos skapjos ar siltumu ģenerējošām sastāvdaļām), ir piemērots PA 6.6 korpuss. Uzstādīšanai āra korpusos, tiešos saules staros vai augstas temperatūras rūpnieciskā vidē iesakām PPE/PPO korpusu. Vienmēr pārbaudiet korpusa materiāla specifikāciju datu lapā — daudzās vispārīgās spaiļu bloku datu lapās nav skaidri norādīts korpusa materiāls, kas būtu jāuzskata par brīdinājuma zīmi.
Lietojumprogrammas piezīmes: Augsta blīvuma spaiļu bloku izvietošana reālās PLC instalācijās
Piegādājot spaiļu blokus PLC sadales lietojumprogrammām plašā nozaru klāstā — automobiļu montāžā, pārtikas un dzērienu pārstrādē, ūdens attīrīšanā un HVAC kontrolē — vēlos dalīties ar praktiskiem pielietojuma modeļiem, kas pastāvīgi nodrošina labākos rezultātus, un specifikāciju kļūdām, kas visbiežāk rada problēmas uz vietas.
Vissvarīgākais piemērošanas princips ir segregācija pēc signāla veidaPLC skapī ar jauktiem sprieguma līmeņiem (480 V maiņstrāvas motora padeves vadi, 230 V maiņstrāvas vadības ķēdes, 24 V līdzstrāvas PLC ieeja/izeja) katra sprieguma līmeņa spaiļu blokiem jābūt fiziski atdalītiem, vai nu uzstādot tos uz atsevišķām DIN sliedēm ar skaidru atdalīšanu, vai izmantojot barjeras tipa spaiļu blokus, kas nodrošina fizisku nodalījumu starp blakus esošajām dažādu spriegumu ķēdēm. Šī atdalīšana ir nepieciešama, IEC 60204-1 (Mašīnu drošība — elektriskās iekārtas) un vairumā rūpnieciskās drošības pārbaudes režīmu nav izvēles.
Īpaši 24 V līdzstrāvas PLC ieejas/izejas sadales sadaļai iesakām izmantot trīskāršu klāju konfigurāciju, kur augšējais klājs ir kopējā barošanas kopne (24 V līdzstrāva no barošanas avota), vidējais klājs apgādā PLC ieejas grupu A, bet apakšējais klājs apgādā PLC ieejas grupu B. Šī konfigurācija ļauj izolēt kopējo kopni bloķēšanas/marķēšanas nolūkos, kamēr abas ieejas grupas paliek barotas, un tā ļauj atvienot atsevišķas ieejas grupas apkopes veikšanai, neietekmējot otru grupu.
Bieži sastopama specifikācijas kļūda, ko redzu, ir nepietiekama spaiļu bloka strāvas nominālvērtības noteikšana PLC barošanas sadalei. 24 V līdzstrāvas barošanas sliede, kas baro 32 PLC ieejas kanālus ar 20 mA katrā kanālā, kopā pārvada 640 mA, kas ir krietni jebkura spaiļu bloka strāvas nominālvērtības robežās. Tomēr ieslēgšanas strāva no PLC ieejas moduļiem (kas ieslēgšanas laikā var būt 3–5 reizes lielāka par līdzsvara strāvu) var īslaicīgi noslogot sadales spaiļu bloku. Iesakām norādīt spaiļu blokus PLC barošanas sadalei ar nominālo strāvu vismaz 150% apmērā no aprēķinātās līdzsvara strāvas, lai nodrošinātu pietiekamu rezervi ieslēgšanas un kļūmes apstākļiem.
Vēl viens praktisks apsvērums ir vadu pārvaldība un maršrutēšanaTrīsslāņu spaiļu bloki samazina vadu skaitu, bet palielina vadu blīvumu katrā pieslēguma punktā (trīs vadi katrā pozīcijā, nevis viens). Tas prasa rūpīgu uzmanību vadu apstrādei spaiļu bloku rindā, lai nodrošinātu, ka neviena vada lieces rādiuss nav pārāk mazs, kas laika gaitā varētu sabojāt vada izolāciju. Elastīgiem daudzdzīslu vadiem iesakām uzturēt minimālo lieces rādiusu 3 reizes lielāku par vada ārējo diametru.
Apkope, problēmu novēršana un lauka modifikācija
Viens no pārliecinošākajiem argumentiem par labu augsta blīvuma trīsslāņu spaiļu blokiem PLC sadales lietojumprogrammās ir to sniegtā apkopes un problēmu novēršanas priekšrocība. Kad PLC ieejas kanāls atteici rada tradicionāli savienotā panelī, diagnostikas process prasa izsekot atsevišķam vadam no ieejas moduļa atpakaļ caur spaiļu bloku līdz lauka ierīcei — process, kas sarežģītā instalācijā var aizņemt stundas. Labi izstrādātā... trīsslāņu spaiļu bloks uzstādīšanas laikā diagnostikas ceļš ir ievērojami īsāks, jo katrai spaiļu bloka pozīcijai ir noteikta un paredzama funkcija.
Lauka modifikācijām, kas notiek daudz biežāk, nekā paredz vairums vadības sistēmu projektētāju, papildu priekšrocības piedāvā trīsslāņu spaiļu bloki ar ārējo savienotājstieņu šķērssavienojumu. Ja PLC sistēmas paplašināšanai ir nepieciešams pievienot ieejas kanālus, process parasti aprobežojas ar spaiļu bloku pozīciju pievienošanu pieejamajai DIN sliedes sekcijai, jaunu savienotājstieņu uzstādīšanu, lai pagarinātu sadales kopni līdz jaunajām pozīcijām, un jauno lauka vadu savienošanu. Tas ir ievērojami ātrāk nekā jaunu atsevišķu vadu vadīšana no centrālā spaiļu bloku masīva uz katru jauno I/O punktu.
Regulārai apkopei iesaku izveidot spaiļu bloka griezes momenta pārbaudes grafiku skrūvskavu savienojumiem vidē ar augstu vibrāciju. Griezes momenta intervāls ir atkarīgs no vibrācijas līmeņa: skapjiem vispārējā rūpnieciskā vidē (tipiskās darbnīcu grīdas) pietiek ar ikgadēju griezes momenta pārbaudi; skapjiem uz vibrējošām iekārtām (sūkņiem, kompresoriem, vibrējošiem sietiem) ir prātīgāk veikt pusgada pārbaudi. Izmantojiet kalibrētu griezes momenta skrūvgriezi, kas iestatīts uz datu lapā norādīto griezes momenta vērtību — parasti 0,5–0,8 Nm 4 mm² spaiļu blokam.
Ieguves un kvalitātes pārbaude: ko pieprasīt no piegādātāja
Ne visi augsta blīvuma spaiļu bloki ir radīti vienādi, un specifikāciju atšķirības, kas atšķir patiesi inženiertehnisku produktu no plaša patēriņa preču zīmola maiņas, ne vienmēr ir redzamas kataloga fotoattēlā. Lūk, ko es iesaku pieprasīt no sava spaiļu bloku piegādātājs:
Pieprasīt IEC 60947-7-1 testa ziņojumsJebkuram ražotājam, kurš apgalvo atbilstību šim standartam, jāspēj iesniegt akreditētas testēšanas laboratorijas (piemēram, [trūkst atsauces]) testa ziņojumu. TÜV Rheinland, UL, CSAvai Bureau Veritas). Testa ziņojumā ir dokumentētas faktiski izmērītās dielektriskās izturības, izolācijas pretestības, temperatūras paaugstināšanās un mehāniskās izturības vērtības, nevis tikai norādītās vērtības. Piegādātājs, kas nevar vai nevēlas sniegt šo dokumentāciju, ir nopietns brīdinājuma signāls.
Pārbaudiet sprieguma impulsa vērtējums un piesārņojuma pakāpi testa ziņojumā. Daudzās vispārīgās spaiļu bloku datu lapās ir norādīta IEC 60947-7-1 atbilstības apgalvojums, nenorādot sprieguma impulsa vērtējumu vai piesārņojuma pakāpi, kas nozīmē, ka šie parametri nav pārbaudīti vai testa rezultāti bija tik slikti, ka tie netika iekļauti datu lapā. Rūpniecisko PLC vidēm kā minimālās specifikācijas jābūt norādītai piesārņojuma pakāpei 3 un impulsa spriegumam 4 kV vai augstākam.
Apstipriniet korpusa materiāla datu lapaPieprasiet korpusa materiāla klasi un UL94 uzliesmojamības vērtējums. PA 6.6 spaiļu blokiem jābūt sertificētiem atbilstoši UL94 V-0 pie izstrādājumā izmantotā korpusa sienas biezuma. Ja piegādātājs nevar iesniegt materiāla datu lapu, apgalvojums par korpusa materiālu netiek uzskatīts par pārbaudītu.
Novērtējiet kontakta pretestības specifikācijaAugstas kvalitātes spaiļu bloka kontakta pretestībai jābūt mazākai par 1 mΩ (miliomu) pie nominālās strāvas, mērot vada pieslēguma punktā. Augstākas kontakta pretestības vērtības norāda uz nepietiekamu kontakta virsmas sagatavošanu vai neoptimālu atsperes/skavas spēka konstrukciju, kas abos gadījumos novedīs pie priekšlaicīgas atteices augstas strāvas vai augstas temperatūras lietojumprogrammās.
Jaunās tendences: viedie spaiļu bloki un integrētā diagnostika
Spaiļu bloku tirgū sāk parādīties integrētas diagnostikas funkcijas, kas iepriekš nebija iespējamas ar pasīvajiem komponentiem. Vairāki ražotāji, tostarp J-Guang, izstrādā spaiļu bloku produktus ar iebūvētiem strāvas uzraudzības sensoriem, statusa gaismas diodēm un komunikācijas saskarnēm, kas ļauj pašam spaiļu blokam ziņot par savu statusu PLC vai BMS, izmantojot digitālo kopni.
PLC sadales lietojumprogrammām visdaudzsološākā attīstība ir integrācija strāvas uztveršanas kopnes kas var noteikt pārtrauktas ķēdes vai anomālas strāvas vērtības atsevišķās spaiļu bloka pozīcijās bez papildu ārējiem sensoriem. Tas nodrošina profilaktiskas apkopes brīdināšanu (nevis reaktīvu kļūmes reakciju) PLC sadales vadu tīklā. Spaiļu bloks ar integrētu strāvas sensoru, kas ziņo PLC, izmantojot Modbus RTU vai CANopen saskarne var brīdināt operatorus par vadu savienojuma problēmām, pirms tās izraisa PLC ievades kļūmi.
Mēs arī novērojam pieaugošu pieņemšanu bezinstrumentu atbrīvošanas mehānismi Atsperes būra spaiļu blokiem, kas ļauj noņemt vadus bez instrumentiem — funkcija, kas ievērojami samazina apkopes piekļuves laiku. Atsperes būra termināļa kombinācija (sākotnējās uzstādīšanas ātrumam) ar atbrīvošanu bez instrumentiem (apkopes piekļuves ātrumam) ir īpaši pievilcīga PLC sadales vidēm, kur gan sākotnējās paneļa uzstādīšanas izmaksas, gan pastāvīgās apkopes izmaksas ir nozīmīgi faktori.
Bieži uzdotie jautājumi
Kāda ir trīsslāņu spaiļu bloku galvenā priekšrocība salīdzinājumā ar viena līmeņa spaiļu blokiem PLC sadalē?
Trīsslāņu spaiļu bloki vienā DIN sliedes moduļa platumā sakrauj trīs neatkarīgus kontaktu līmeņus, ļaujot viena moduļa platumā savienot trīs atsevišķas ķēdes. PLC sadales elektroinstalācijā tas samazina paneļa platumu līdz pat 60 % salīdzinājumā ar līdzvērtīgām viena līmeņa konfigurācijām, ievērojami samazina spaiļu bloku skaitu un vienkāršo elektroinstalāciju, apvienojot kopīgu barošanas sliedi un vairākas atzaru ķēdes vienā ierīcē.
Ko dara IEC 60947-7-1 atbilstības nozīme spaiļu bloku izvēlē?
IEC 60947-7-1 ir starptautiskais standarts, kas reglamentē vara vadītāju modulāros spaiļu blokus. Atbilstība nozīmē, ka produkts ir izturējis standartizētus mehāniskos, elektriskos un vides testus, tostarp dielektrisko izturību (parasti 2,5–8 kV impulss), izolācijas pretestību, temperatūras paaugstināšanos pie nominālās strāvas un mehāniskās izturības ciklus. Vienmēr pieprasiet testa ziņojumu no akreditētas laboratorijas — datu lapas apgalvojumi bez testa dokumentācijas nav pārbaudāmi.
Kura vadu savienojuma metode ir vislabākā augstas vibrācijas PLC vidēm?
Atsperes tipa termināļi ir labākā izvēle vidēm ar augstu vibrāciju, jo atsperes mehānisms uztur nemainīgu kontakta spēku neatkarīgi no vibrācijas izraisītas kustības. Skrūvju skavu termināļi var kļūt atslābināti ilgstošas vibrācijas ietekmē, kā rezultātā palielinās kontakta pretestība, lokalizēta uzkaršana un galu galā bojājums. Standarta rūpnieciskajā vidē bez ārkārtējas vibrācijas vai nu skrūvju skava, vai atsperes tips nodrošina atbilstošu uzticamību.
Kā noteikt spaiļu bloka izmēru PLC 24 V līdzstrāvas barošanas sadalei?
Aprēķiniet kopējo līdzsvara stāvokļa strāvu (visu PLC ieejas kanālu strāvu summu) un pēc tam norādiet spaiļu bloku, kura nominālā strāva ir vismaz 150% no šīs vērtības, lai pielāgotos ieslēgšanas strāvai. Piemēram, 32 PLC ieejas ar 20 mA katra = kopā 640 mA; norādiet spaiļu bloku, kura nominālā strāva ir vismaz 1 A. Nominālajam spriegumam jābūt vismaz 630 V maiņstrāvai uz vienu. IEC 60947-7-1, pat 24 V līdzstrāvas ķēdēm, lai nodrošinātu atbilstošu drošības rezervi un piesārņojuma pakāpes novērtējumu.
Kādu korpusa materiālu man vajadzētu norādīt PLC skapim, kas darbojas 50 °C apkārtējās vides temperatūrā?
Slēgtiem PLC skapjiem ar apkārtējās vides temperatūru līdz 55°C, PA 6.6 (poliamīda 6.6) korpuss, kas paredzēts UL94 V-0 0,8 mm biezums ir pietiekams. Tomēr PA 6.6 laika gaitā absorbē mitrumu, kas samazina dielektrisko izturību augsta mitruma apstākļos. Āra korpusiem, vidēm ar augstu mitruma līmeni vai apkārtējās vides temperatūrai virs 85 °C PPE/PPO korpuss nodrošina izcilu mitruma izturību un augstāku nepārtrauktas darba temperatūru (līdz 115–120 °C).
Kāda ir atšķirība starp iekšējo kopnes stieņa un ārējo džemperu stieņa šķērssavienojumu?
Iekšējā kopne savieno trīs klājus vienā spaiļu bloka ierīcē, nodrošinot trīs klāju koplietotās strāvas stieņu arhitektūru. Ārējā savienotājstienis savieno vairākas blakus esošas spaiļu bloka ierīces gar DIN sliedes sekciju, izveidojot kopīgu sadales kopni visā spaiļu bloka rindā. Iekšējās kopnes nodrošina ierīču iekšējo savienojamību; ārējās savienotājstienis nodrošina ierīču savstarpējo savienojamību. Abas ir nepieciešamas pilnīgai PLC sadales arhitektūrai.
Kā es varu pārbaudīt spaiļu bloku piegādātāja kvalitātes prasības?
Pieprasīt IEC 60947-7-1 akreditētas testēšanas laboratorijas testa ziņojums (TÜV Rheinland, UL, CSAvai Bureau Veritas). Ziņojumā jānorāda faktiski izmērītās dielektriskās izturības, impulssprieguma, piesārņojuma pakāpes, temperatūras paaugstināšanās un mehāniskās izturības vērtības, ne tikai norādītās vērtības. Pieprasiet arī korpusa materiāla datu lapu ar UL94 nominālvērtību un pārbaudiet kontakta pretestības specifikāciju (tai jābūt zem 1 mΩ). Piegādātāji, kas nevar nodrošināt šos dokumentus, rada ievērojamu kvalitātes risku.
Kāda apkope nepieciešama trīsslāņu spaiļu blokam PLC skapī?
Skrūvju skavu spaiļu bloku galvenā apkopes prasība vidē ar augstu vibrāciju ir periodiska griezes momenta pārbaude (standarta rūpnieciskajā vidē reizi gadā, vibrācijas iekārtu skapjos reizi pusgadā). Atsperes korpusa termināļiem nav nepieciešama griezes momenta apkope, taču tie periodiski jāpārbauda, vai nav pareiza atsperes saķere. Visi spaiļu bloki katru gadu vizuāli jāpārbauda, vai nav pārkaršanas pazīmju (krāsas maiņa, oglekļa nogulsnes uz korpusa), un jebkurš spaiļu bloks, kam ir šīs pazīmes, nekavējoties jānomaina.