PLC的安装、布线与防护措施指南

一、PLC的安装环境要求

为确保PLC的稳定运行，其安装环境需满足以下条件：

温度控制：PLC的工作环境温度应维持在0℃至55℃之间。安装时应避免将其置于发热量大的元件下方，并确保四周有足够的通风散热空间。基本单元与扩展单元之间应保持至少30mm的间隔。同时，开关柜的上下部应设有通风百叶窗，以防太阳光直射。若环境温度超过55℃，则需安装电风扇进行强制通风。

湿度管理：空气的相对湿度应保持在85%以下（无凝露），以保证PLC的绝缘性能。

防震措施：PLC应远离强烈震动源，避免频率为10Hz至55Hz的频繁或连续震动。若无法避免震动环境，需采取减震措施，如使用减震胶等。

空气质量：应避免有腐蚀性和易燃性气体（如氯化氢、硫化氢等）的环境。对于粉尘或腐蚀性气体较多的场合，应将PLC安装在封闭性良好的控制室或控制柜中，并配置空气净化装置。

电源供应：PLC的供电电源为50Hz、220V（允许偏差±10%）的交流电。对于电源线带来的干扰，PLC本身具有一定的抵抗力。但在高可靠性要求或电源干扰严重的环境中，建议安装带屏蔽层的隔离变压器，并在电源输入端串联LC滤波电路。

二、PLC的安装与布线规范

线缆分离：动力线、控制线、PLC的电源线和I/O线应分别配线，以减少相互干扰。隔离变压器与PLC和I/O之间应采用双绞线连接。

远离干扰源：PLC应远离强干扰源，如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备等，不能与高压电器安装在同一开关柜内。

线缆敷设：PLC的输入与输出线缆应分开走线，开关量与模拟量信号也应分开敷设。模拟量信号的传送应采用屏蔽线，屏蔽层应一端或两端接地，接地电阻应小于屏蔽层电阻的十分之一。

连接线缆：PLC基本单元与扩展单元以及功能模块的连接线缆应单独敷设，以防止外界信号的干扰。

输出线缆：交流输出线和直流输出线不应使用同一根电缆，输出线应尽量远离高压线和动力线，避免并行敷设。

三、PLC的I/O端接线注意事项

输入接线：输入接线长度一般不应超过30米，但在环境干扰较小、电压降不大的情况下，可适当延长。输入/输出线不能共用同一根电缆，应分开走线。尽可能采用常开触点形式连接到输入端，以便与继电器原理图保持一致。

输出连接：输出端接线分为独立输出和公共输出。在同一组中，只能使用同一类型、同一电压等级的电源。为保护输出元件，应使用熔丝进行保护。采用继电器输出时，需考虑电感性负载对继电器使用寿命的影响。PLC的输出负载可能产生干扰，需采取相应措施进行控制。

四、PLC的外部安全电路

为确保整个系统能在安全状态下可靠工作，PLC外部应安装必要的保护电路：

急停电路：对于可能使用户造成伤害的危险负载，除在控制程序中加以考虑外，还应设计外部紧急停车电路。

保护电路：可逆操作的控制系统应设置外部电器互锁保护；往复运行及升降移动的控制系统应设置外部限位保护电路。

自检功能：PLC具有监视定时器等自检功能，但CPU故障时无法控制输出。因此，对于可能使用户造成伤害的危险负载，需设计外电路进行防护。

电源过负荷防护：对于易过负载的输入设备，应设置必要的限流保护电路。

重大故障报警及防护：易发生重大事故的场所应设计外部报警及防护电路，以确保控制系统在重大事故发生时仍能可靠运行。

五、PLC的接地要求

良好的接地是保证PLC可靠工作的重要条件。PLC的接地线应与机器的接地端相接，接地线的截面积应不小于2平方毫米，接地电阻小于100欧姆。若使用扩展单元，其接地点应与基本单元的接地点接在一起。为抑制干扰，应给PLC接上专用地线，接地点应与动力设备（如电机）的接地点分开。若无法达到这一要求，也必须做到与其它设备公共接地，但禁止与其它设备串连接地。接地点应尽可能靠近PLC。

六、冗余系统与热备用系统

在石油、化工、冶金等行业中，要求控制装置具有极高的可靠性。为提高PLC系统的可靠性，可采用冗余系统或热备用系统：

冗余控制系统：由两套完全相同的系统组成，两块CPU模块使用相同的用户程序并行工作。其中一块为主CPU，另一块为备用CPU。当主CPU发生故障时，备用CPU自动投入运行。这一切换过程由冗余处理单元RPU控制。

热备用系统：两台CPU通过通讯接口连接在一起，均处于通电状态。当系统出现故障时，由主CPU通知备用CPU投入运行。这一切换过程相对较慢，但结构比冗余系统简单。