樓宇設備自控布線

我們在進(jìn)行系統設計時(shí)一定要考慮實際情況，設計原則是：設計必須緊緊和工藝相結合。

1、适用範圍

适用于本公司各種(zhǒng)自動化成(chéng)套産品中。

2、使用材料通常我們用到的材料及原件大概爲以下幾種(zhǒng)：

1. 開(kāi)關電源：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. 安全栅：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. 導軌：

8. 線槽：

9. 導線：

   10、号碼管、針形線鼻、紮帶、号碼打印機、标簽、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、手電鑽鋼鋸、切割機、電烙鐵、焊錫、焊錫膏等。

1. 常用電子電氣元氣件功能(néng)介紹

   1、施耐德C65系列小型斷路器型号的選擇及功能(néng)介紹

   我們選用的斷路器型号一般爲施耐德C65N系列。C65系列小型斷路器是一種(zhǒng)具有過(guò)載與短路雙重保護的限流型高分斷小型斷路器，适用于交流50Hz/60Hz，額定工作電壓230V / 400V，額定電流至63A及以下的電路中，作爲線路過(guò)載和短路保護之用。   

   ，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、機械附件，實現功能(néng)的極大擴充和操作的便利；全系列産品可拼裝剩餘電流動作保護附件，實現A/AC類剩餘電流動作保護功能(néng)，額定剩餘動作電流包括30mA，100mA，100mA延時(shí)，300mA和300mA延時(shí)型。

    

   斷路器一般安裝在控制櫃正面(miàn)第一行左側，上下離線槽的距離爲50mm。

   2、開(kāi)關電源：

   開(kāi)關電源主要有5V、12V、24V，我們用的開(kāi)關電源是24V 的，主要就(jiù)是把AC220V交流電轉換成(chéng)DC24V直流電，給控制設備供電。開(kāi)關電源主要有明緯開(kāi)關電源和SIEMENS SITOP電源。選用的電源輸出電流一般爲10A和20A，

    

   開(kāi)關電源一般放在控制櫃正面(miàn)第一行的右側，上下離線槽的間距爲50mm。

   3、西門子PLC模塊

   下表爲PLC模塊尺寸參數，其它參數及接線方式詳見PLC模闆規範。

以後(hòu)控制櫃PLC導軌一律選用530導軌。

1. 安全栅（浙大中控）

    

   5、繼電器

   繼電器是一種(zhǒng)電控制器件。它具有控制系統（又稱輸入回路）和被控制系統（又稱輸出回路）之間的互動關系。通常應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作的一種(zhǒng)“自動開(kāi)關”。故在電路中起(qǐ)著(zhe)自動調節、安全保護、轉換電路等作用。

   最常用的就(jiù)是OMRONG中間繼電器MY2NJ。

   6、接線端子

   接線端子就(jiù)是用于實現電氣連接的一種(zhǒng)配件産品。我們選用龍牌和菲尼克斯接線端子較多。

    

   龍牌端子的厚度爲5.0mm，菲尼克斯端子的厚度爲6.0mm。

   7、導軌：

    

   我們定制的導軌都(dōu)是 1米的，這(zhè)樣可以截成(chéng)兩(liǎng)端，每段0.5米。

   8、 線槽：以後(hòu)統一選用80*80；50*50；50*80的線槽。

   9、 導線：

   導線顔色和直徑的規定GB2681-81

名稱	顔色	直徑（mm）
220V電源相線	紅色	1.0
220V電源中性線	淡藍色	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	深藍色	0.75
信号線	黑色	0.75

二、電子電氣元的安裝

首先，PLC櫃的配線安裝的前提條件是各種(zhǒng)電子電氣元件及輔材的安裝爲前提。

1. 櫃内面(miàn)闆的安裝：

   爲了防止誤接線對(duì)控制系統參生嚴重的破壞作用，在以後(hòu)的PLC櫃提報中一律采用雙面(miàn)闆。前面(miàn)闆爲各回路斷路器、s7-300模塊、中間繼電器、DO模塊端子排及AC220V端子排；後(hòu)面(miàn)闆爲所有的DI、AI、AO模塊輸出端子。

   2、線槽的安裝：

   線槽的安裝形式及标準如圖：

   Ⅰ、保證主幹線槽橫平豎直；

   Ⅱ、布放過(guò)線槽時(shí)保證線槽間接縫要對(duì)齊，盡量避免布放斜向(xiàng)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(miàn)闆，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爲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機架；第三行線槽與第四行線槽的距離爲20.3cm，安裝擴展機架；第四線槽至第七線槽的距離均爲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、導軌的安裝及标準

   導軌分爲兩(liǎng)種(zhǒng)：1、電氣安裝導軌：采用的是“鳳凰”牌标準導軌；

                 2、DIN安裝導軌：采用西門子專用導軌；

   具體的安裝要求如下：

   、電氣安裝導軌安裝

   如圖所示：

   導軌水平方向(xiàng)，以左邊線槽向(xiàng)基準右2cm，垂直方向(xiàng)，以距離上線槽5.75cm标準；

   

   DK1爲總電源，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彙流排，給DK3-DK8供電；DK3 -DK4  15A給24電源模塊供電；DK5-DK6 5A給櫃内照明、風扇供電；DK7-DK8 10備用電源。

‚DIN安裝導軌：

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

S7-300 的機架是一個裝配DIN導軌。可利用此導軌安裝S7-300系統的所有模塊。

DIN安裝導軌

 

DIN導軌種(zhǒng)類	DIN導軌型号	DIN導軌作用
160mm DIN 導軌	6ES7 390-1AB60-0AA0	? SIMATIC S7-300 的機械安裝機架 ? 用于S7-300模塊安裝 ? 可用螺絲擰緊到安裝背闆或牆上
482mm DIN 導軌	6ES7 390-1AE80-0AA0
530mm DIN 導軌	6ES7 390-1AF30-0AA0
830mm DIN 導軌	6ES7 390-1AJ30-0AA0
2000mm DIN 導軌	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(jiāng)CPU 和電源模塊安裝在左側或底部。

2、安裝間距：

必須保持如圖中所示的間距，以便爲安裝模塊提供充足的空間，并能(néng)夠散發(fā)模塊所産生的熱量。下圖顯示的是安裝在多個機架上的S7-300 裝配，其中顯示了各機架與相鄰組件、電纜槽、機櫃壁之間的間距。例如，在沿電纜槽爲模塊接線時(shí)，屏蔽接觸元件底部與電纜槽間的最小間距爲40mm。

3、DIN導軌安裝孔要求

DIN導軌具有用于固定螺絲的4個孔和1個接地導線螺栓

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

四個用于安裝固定螺絲的孔（關于尺寸大小的信息，請參閱“固定孔的尺寸”）

如果導軌長(cháng)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(néng)使其穩固。沿導軌中間部分的凹槽标出這(zhè)些孔（見下圖）。間距應大約爲500mm。

鑽出标記的這(zhè)些孔，M6 螺絲的孔徑=6.5+0.2 mm。

安裝一個M6 螺栓，用以固定接地導線。

 

DIN導軌安裝孔說(shuō)明

裝配導軌的固定孔尺寸如下表所示。

 

“标準”導軌				2m裝配導軌
導軌長(cháng)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 導軌的安裝孔尺寸

4、接地線安裝：

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

注意：請始終确保接地線和導軌之間的低阻抗連接。可通過(guò)以下方法達到此目的：使用低阻抗電纜，盡可能(néng)縮短該電纜的長(cháng)度，使用較大的接觸表面(miàn)。例如，必須使用柔性接地帶將(jiāng)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櫃正面(miàn)第一行左側，上下離線槽的距離爲30~50mm；交流與直流同時(shí)存在時(shí)，一定分開(kāi)安裝以防對(duì)設備照成(chéng)危害；斷路器上端接線，原則上相同電壓用彙流排連接。

5、S7-300模塊安裝

1、S7-300模塊的自左向(xiàng)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，先确定是否DIN導軌安裝完畢。

3、模塊的安裝順序

從左邊開(kāi)始，按照在STEP 7編程軟件硬件組态插槽号的順序，將(jiāng)模塊挂靠在導軌上。

注意：插入任何SM331模拟量輸入模塊前，請檢查量程範圍是否與STEP 7編程軟件硬件組态要求一緻。不一緻需要重新定位模塊端的測量範圍。

 

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(dōu)帶有一個總線連接器。 在插入總線連接器時(shí)，必須從CPU 開(kāi)始。拔掉裝配中“最後(hòu)一個”模塊的總線連接器。 將(jiāng)總線連接器插入另一個模塊。“最後(hòu)一個”模塊不接受總線連接器。
第2步	按指定的順序，將(jiāng)所有模塊挂靠到導軌上 (1)，滑動到靠近左邊的模塊 (2)，然後(hòu)向(xiàng)下旋轉 (3)。
第3步	用螺絲擰緊模塊。

 

2、插槽号安裝

應給每個安裝的模塊指定一個插槽号，這(zhè)會(huì)使在STEP 7 的組态表中分配模塊更加容易。下表顯示了插槽号分配情況。（插槽号标簽包括在CPU 包裝内）

 

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

1、在相關模塊前固定對(duì)應的插槽号。

2、將(jiāng)針插入模塊上的開(kāi)口①。

3、將(jiāng)插槽号壓入模塊中 ②。插槽号從輪子處斷開(kāi)。下圖說(shuō)明了此過(guò)程。

3、前連接器安裝：

系統的傳感器和執行器是通過(guò)前連接器連接到S7-300模塊。將(jiāng)傳感器和執行器連線到相關的前連接器，然後(hòu)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(liǎng)種(zhǒng)類型，均有螺緊型或彈簧卡入式兩(liǎng)種(zhǒng)安裝類型。

 

前連接器	型号
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(miàn)闆	①擰緊安裝螺絲。 ②合上前面(miàn)闆

 

4、标簽條安裝：

标簽條用于記錄系統的模塊I/O 和傳感器/執行器的分配情況。必須使用下列标簽條（具體使用哪一種(zhǒng)标簽條，將(jiāng)視模塊而定）：

可以用不同顔色的标簽條區分模塊類型或應用區有褐色、淺褐色、紅色和黃色。其中黃色爲故障安全安全系統所保留

 

标簽條	型号
非32通道(dào)标簽條	6ES7 392-2XX00-0AA0
32通道(dào)标簽條	6ES7 392-2XX10-0AA0

 

6、中間繼電器的安裝：

繼電器的寬度爲22mm，每個導軌最多安裝24個繼電器，自左向(xiàng)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爲5.0mm，菲尼克斯端子的厚度爲6.0mm。動力端子采用2.5mm，

2儀表.端子的安裝方向(xiàng)：櫃前采用橫向(xiàng)安裝；櫃後(hòu)采用豎向(xiàng)安裝；如圖：

 

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

Ⅱ、每排接線端子應有上下兩(liǎng)條過(guò)線槽；

Ⅲ、接線端子在所有線都(dōu)接完之後(hòu)要將(jiāng)空端子排上的螺絲擰緊，以免在運輸過(guò)程中丢失，

3、動力端子：安裝在系統櫃的左下角如圖：

8、标号

1、同一線徑的線,采用同線徑的标号套管（異型管）；

2、标号套管文字方向(xiàng)遵循從左到右,從上到下的規則；

3、保持在一個控制櫃中所有套管文字方向(xiàng)的一緻性，即所有水平、垂直套管上文字的方向(xiàng)一緻，這(zhè)樣一是方便查線,二是看起(qǐ)來比較規整。

4、在接完所有線之後(hòu)要將(jiāng)同一單元内所有套管對(duì)齊。

9、電纜

1、信号線

⑴線纜走向(xiàng)要橫平豎直，兩(liǎng)端必須將(jiāng)冷壓頭（又名插針）壓上；

⑵線纜轉向(xiàng)時(shí)避免打死折，最好(hǎo)圓滑一些。這(zhè)樣就(jiù)避免了線纜外皮及内部銅芯的損傷。

⑶前門闆上設備的接線全部采用軟線連接，防止將(jiāng)線折斷；

⑷不在線槽内的線用纏繞管將(jiāng)其纏起(qǐ)來，保證外面(miàn)隻能(néng)看到标号、接頭部份；

⑸信号線和電纜線應盡量避免重疊,以免産生幹擾。

2、短接線

⑴同等間距的短接線長(cháng)度應保持一緻,最好(hǎo)用一根線將(jiāng)其連起(qǐ)來；

⑵同一路短接線高度、孤度應一緻；

⑶短接線在接線端子上如隻有一根,則將(jiāng)冷壓端子壓上；

3、電源線

⑴電源直流輸出及模塊上标注有電源正極“+”時(shí)采用紅色線纜，标注“—”或“GND”時(shí)用黑色線纜，信号線用其它顔色的線纜，如蘭色、黃色。

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

1. 接地端子

   位于後(hòu)面(miàn)櫃子的下端。

   信号分類1 V. N- n  R3 G0 [, e
   電纜的合理布設可以有效地減少外部環境對(duì)信号的幹擾以及各種(zhǒng)電纜之間的相互幹擾，提高DCS系統運行的穩定性。
   $ a6 Z+ H; E: u  t$ \$ P8 M 信号分類如下：6 E- N0 [& S6 k2 p/ v  A0 m/ t
   1、Ⅰ類信号：熱電阻信号、熱電偶信号、毫伏信号、應變信号等低電平信号。2 m7 r2 V3 U3 R# Q+ e
   2、Ⅱ類信号：0～5V、1～5V、4～20mA、0～10mA模拟量輸入信号；4～20mA、0～10mA模拟量輸出信号；電平型開(kāi)關量輸入信号；觸點型開(kāi)關量輸入信号；脈沖量輸入信号；24VDC小于50mA的阻性負載開(kāi)關量輸出信号。
   ' T; L, N0 {$ q" v 3、Ⅲ類信号：24V～48VDC感性負載或者電流大于50mA的阻性負載的開(kāi)關量輸出信号。
   2 g% R% K( h- Y1 J+ x 4、Ⅳ類信号：110VAC或220VAC開(kāi)關量輸出信号，此類信号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類信号很容易被幹擾，Ⅱ類信号容易被幹擾，而Ⅲ和Ⅳ類信号在開(kāi)關動作瞬間會(huì)成(chéng)爲強烈的幹擾源，通過(guò)空間環境幹擾附近的信号線。; x- t9 z/ X  j
   
   8 k* ?: G4 ?( Z2 z  q 二、信号電纜布設總體原則/ U& l. k8 `( `  j' l' e
   1、對(duì)于Ⅰ類信号電纜，必須采用屏蔽電纜，有條件時(shí)最好(hǎo)采用屏蔽雙絞電纜。( B, M% g$ ~% p- F! ^( r
   2、對(duì)于Ⅱ類信号，盡可能(néng)采用屏蔽電纜，其中Ⅱ類信号中用于控制、聯鎖的模入模出信号、開(kāi)入信号，必須采用屏蔽電纜，有條件時(shí)最好(hǎo)采用屏蔽雙絞電纜。! b& N6 l& s% G0 t4 {: ]( O
   3、對(duì)于Ⅳ類信号嚴禁與Ⅰ、Ⅱ類信号捆在一起(qǐ)走線，應作爲220V電源線處理，與電源電纜一起(qǐ)走線，有條件時(shí)建議采用屏蔽雙絞電纜。
   : Q  r. w8 a  h; X* U, h 4、對(duì)于Ⅲ類信号，允許與220V電源線一起(qǐ)走線（即與Ⅳ類信号相同），也可以與Ⅰ、Ⅱ類信号一起(qǐ)走線。但在後(hòu)者情況下Ⅲ類信号必須采用屏蔽電纜，最好(hǎo)爲屏蔽雙絞電纜，且與Ⅰ、Ⅱ類信号電纜相距15cm以上。# T! B; H2 _4 {9 O. r1 N
   爲保證系統穩定、可靠、安全地運行，與DCS系統相連的信号電纜還(hái)必須保證：
   ( ?2 w' U8 x& U: Q/ \ 1、Ⅰ類信号中的毫伏信号、應變信号應采用屏蔽雙絞電纜，這(zhè)樣，可以大大減小電磁幹擾和靜電幹擾。* X7 Q% W( R& W. h( ?  A2 w
   2、條件允許的情況下，Ⅰ～Ⅳ類信号盡可能(néng)采用屏蔽電纜（或屏蔽雙絞電纜），還(hái)應保證屏蔽層隻有一點接地，且要接地良好(hǎo)。
   * W( E0 X& m3 r# o; ]* J 3、絕對(duì)禁止大功率的開(kāi)關量輸出信号線、電源線、動力線等電纜與直接進(jìn)入DCS系統的Ⅰ、Ⅱ類信号電纜并行**。
     \7 j7 L+ c. O, L 4、絕對(duì)禁止采用一根多芯電纜中的部份芯線用于傳輸Ⅰ類或Ⅱ類的信号，另外部分芯線用于傳輸Ⅲ類或Ⅳ類信号。
   0 D% B  J( v# Y% C" b! T* l 5、嚴禁同一信号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，在現場電纜敷設中，我們必須有效地分離Ⅲ、Ⅳ類信号電纜、電源線等易産生幹擾的電纜，使其與現場布設的Ⅰ、Ⅱ類信号的電纜保持在一定的安全距離（如15cm）以上。