เค้าโครงตู้ควบคุม PLC และการออกแบบโครงสร้าง

ในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมสมัยใหม่ ตู้ควบคุม PLC เป็นส่วนประกอบหลักสำหรับการควบคุมกระบวนการ การรับสัญญาณ และการประมวลผลลอจิกของอุปกรณ์ ไม่ว่าจะในการบำบัดน้ำเสีย การจัดการพลังงาน ระบบการผลิตอัตโนมัติ หรือระบบควบคุมอาคารและการจราจร ตู้ควบคุมลอจิกแบบตั้งโปรแกรมได้ (PLC) ถือเป็นศูนย์ควบคุมไฟฟ้าที่ขาดไม่ได้ในระบบควบคุมอุตสาหกรรม

 

 

 

 

ประเภทตู้ PLC ทั่วไปขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมการติดตั้งและข้อกำหนดด้านการทำงาน ได้แก่:

 

ตู้ PLC แบบติดผนัง-:เหมาะสำหรับพื้นที่-พื้นที่จำกัดหรือพื้นที่น้อย- สถานการณ์การควบคุมโหลด

ตู้ PLC แบบตั้งพื้น-:โครงสร้างที่มั่นคง เหมาะสำหรับ-การควบคุมอุปกรณ์กำลังสูงและการบูรณาการระบบที่ซับซ้อน

ตู้ PLC แบบปิด:ออกแบบมาสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่น ชื้น หรือมีอุณหภูมิสูง- ช่วยปกป้องระบบ PLC ภายในและสายไฟ

ตู้ควบคุมอัตโนมัติและตู้ PLC อุตสาหกรรม:เหมาะสำหรับสายการผลิตที่ใช้งานอย่างต่อเนื่องและระบบควบคุมอัตโนมัติ

 

โปรแกรมควบคุมลอจิกแผงควบคุม PLC ตู้อัตโนมัติสเตนเลสสตีลพบเห็นได้ทั่วไปในอุตสาหกรรมยา อาหาร และห้องคลีนรูม เนื่องจากมีโครงสร้างเป็นสแตนเลส ซึ่งทนทานต่อการกัดกร่อนและฝุ่นได้ดีเยี่ยม

 

 

1. การเลือกประเภทตู้

ตู้ควบคุม PLC มักถูกสร้างขึ้นเป็นตู้แบบรวมคงที่ (เช่น ตู้ KB, ตู้พับเก้า- และตู้พับสิบหก-) เพื่อให้ติดตั้งและเดินสายไฟได้ง่าย ไม่แนะนำให้ใช้ตู้แบบแบ่งช่องหรือแบบลิ้นชัก- สำหรับแผงตู้ควบคุมอัตโนมัติของ G8 Switchgear PLC สำหรับการใช้งานพิเศษ จำเป็นต้องมี-โครงสร้างประตูตู้ที่ออกแบบเองเพื่ออำนวยความสะดวกในการติดตั้งและทดสอบการใช้งาน

 

2. ระบบระบายอากาศและความเย็น

ตู้ไฟฟ้าและตู้แผง PLC ส่วนใหญ่ใช้การระบายอากาศแบบหมุนเวียนตามธรรมชาติ โดยมีการติดตั้งตัวกรองที่ทางเข้าและทางออกเพื่อป้องกันฝุ่น สำหรับส่วนประกอบที่มีประชากรหนาแน่นหรือการใช้งานที่มีกำลังสูง- สามารถติดตั้งพัดลมตามแนวแกนบนฝาครอบด้านบนเพื่อช่วยในการระบายความร้อน การออกแบบระบบระบายอากาศต้องแน่ใจว่าอุณหภูมิภายในตู้ควบคุม PLC และแผงจ่ายไฟยังอยู่ในช่วงที่ปลอดภัยเพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไปของชุดควบคุม

 

 

 

 

ควรเลือกความกว้างและความสูงของรางสายไฟโดยพิจารณาจากส่วนตัดขวางของสายเคเบิลทั้งหมด- ซึ่งควรอยู่ที่ประมาณ 80% ของความจุรางสายไฟเพื่อให้แน่ใจว่ามีพื้นที่ทำความเย็นเพียงพอและบำรุงรักษาง่าย โดยทั่วไป:

 

สามารถเดินสายสัญญาณควบคุมในท่อสายเคเบิลกว้าง 40-60 มม.

สายไฟหลักและสายไฟสามารถเดินในท่อสายเคเบิลกว้าง 80-100 มม.

 

สายสัญญาณพิเศษ (เช่น สายเคเบิลเครือข่ายการสื่อสารและใยแก้วนำแสง) สามารถแยกและกำหนดเส้นทางแยกกันในตู้ควบคุม PC อุตสาหกรรมเพื่อป้องกันสัญญาณรบกวน

 

ในตู้ระบบ PLC สำหรับบำบัดน้ำเสีย ระบบอัตโนมัติของเทศบาล และอุตสาหกรรมบำบัดน้ำ ควรวางสายสัญญาณการสื่อสารและสายควบคุมเป็นชั้นๆ เพื่อให้แน่ใจว่าการส่งสัญญาณมีความเสถียรและต้านทานสัญญาณรบกวน

 

 

โดยทั่วไปส่วนประกอบภายในตู้ PLC จะเป็นไปตามหลักโครงร่าง "การควบคุม" (ด้านบน การดำเนินการ) (ด้านล่าง) กำลัง (ซ้าย) และสัญญาณ (ขวา) เพื่อความสะดวกในการติดตั้งและทดสอบการใช้งาน

 

1. การจัดวางแหล่งจ่ายไฟที่มีการควบคุม

แหล่งจ่ายไฟที่มีการควบคุมจะสร้างความร้อนได้มาก และควรติดตั้งไว้ที่ส่วนบนของตู้เพื่ออำนวยความสะดวกในการระบายความร้อน. 40 โดยปกติแล้วท่อสายเคเบิลจะใช้ในการเดินสายไฟ

 

2. การวางตำแหน่ง PLC และโมดูล

CPU PLC, โมดูล I/O และโมดูลฟังก์ชันพิเศษเป็นแกนหลักของระบบและควรวางไว้ตรงกลางเพื่อให้เข้าถึงได้ง่าย โมดูลถูกจัดเรียงจากซ้ายไปขวาเพื่อให้ขยายและบำรุงรักษาได้ง่าย เป็นไปตามแผงควบคุมไฟฟ้าการเขียนโปรแกรม PLC และมาตรฐานตู้จ่ายไฟ ต้องรักษาระยะห่างด้านความปลอดภัย 100 มม. ขึ้นไประหว่างโมดูลและส่วนประกอบแม่เหล็กไฟฟ้า (คอนแทคเตอร์ รีเลย์ ฯลฯ) เพื่อป้องกันการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า

 

3. เซอร์กิตเบรกเกอร์และการกำหนดค่ารีเลย์

ควรติดตั้งเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่ระดับความสูงในการใช้งานที่เหมาะสม โดยทั่วไปจะใช้ท่อสายเคเบิลขนาด 60 มม. สำหรับการเดินสายไฟ โดยทั่วไปรีเลย์และแผงขั้วต่อจะอยู่ที่ด้านล่างหรือด้านหลังของตู้ เพื่อความสะดวกในการเดินสายภาคสนามและอินพุตสัญญาณภายนอก

 

4. การจัดวางอุปกรณ์เครือข่ายและการสื่อสาร

ส่วนประกอบการสื่อสาร เช่น สวิตช์และตลับไฟเบอร์ออปติกจะอยู่ที่ด้านล่างของตู้ โดยมีรัศมีการโค้งงอที่เพียงพอเพื่อให้แน่ใจว่าสายเคเบิลเครือข่ายและไฟเบอร์ออปติกจะเชื่อมต่อได้อย่างปลอดภัย เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องการการตรวจสอบระยะไกลในตู้ระบบ PLC สำหรับสิ่งปฏิกูลและตู้ควบคุมอัตโนมัติ

 

5. ระบบสายดินและความปลอดภัย

ระบบสายดินประกอบด้วยสามองค์ประกอบ:

บัสบาร์กราวด์ป้องกัน PE:เชื่อมต่อชั้นวาง แหล่งจ่ายไฟ และตู้

TE บัสบาร์กราวด์ป้องกันการรบกวน-:แยกสัญญาณรบกวนจากภายนอก

การต่อสายดินแบบถักเปียด้วยทองแดง:ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการนำที่ดีระหว่างส่วนประกอบที่หมุนและตู้

 

ในตู้ควบคุม PLC แผงจ่ายไฟ และตู้ควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ การออกแบบสายดินที่เป็นมาตรฐานสามารถปรับปรุงความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของระบบและเสถียรภาพในการปฏิบัติงานได้อย่างมาก

 

6. เค้าโครงตู้และการออกแบบแผงยึด

แผนผังตู้ควรวาดในมาตราส่วน 1:1 โดยผสมผสานแผนผังและรายการตู้ย่อย-เข้าด้วยกัน แนะนำให้ใช้แผ่นอลูมิเนียมสังกะสีหรือสแตนเลสหนา 2.0-3.0 มม. สำหรับแผ่นยึด

 

การออกแบบตู้แอปพลิเคชันและส่วนประกอบของตู้ PLC ควรเป็นไปตามระยะห่างของอุปกรณ์มาตรฐาน ข้อกำหนดในการระบายอากาศ และการเข้าถึงการบำรุงรักษา เพื่อให้มั่นใจว่ามีโครงสร้างที่มั่นคงและรูปแบบที่เหมาะสม สำหรับโครงการที่มีมาตรฐานสูง- ตู้ไฟฟ้าแบบโมดูลาร์และตู้แผง PLC สามารถใช้เพื่ออำนวยความสะดวกในการขยายและอัปเกรดระบบ

 

 

 

 

การออกแบบเค้าโครงและโครงสร้างของตู้ควบคุมไฟฟ้าไม่เพียงแต่ส่งผลกระทบต่อความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของการทำงานของระบบ แต่ยังกำหนดประสิทธิภาพและต้นทุนการบำรุงรักษาของการผลิตแบบอัตโนมัติอีกด้วย การเดินสายไฟทางวิทยาศาสตร์ การระบายอากาศที่เหมาะสม การต่อสายดินที่ได้มาตรฐาน และการออกแบบโครงสร้างแบบโมดูลาร์สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของตู้ PLC อุตสาหกรรมและตู้ควบคุมอัตโนมัติได้อย่างมาก

 

ในอนาคต เพื่อให้สอดคล้องกับ Industrial Internet of Things และแนวโน้มการผลิตอัจฉริยะตู้ควบคุม PLCจะพัฒนาไปสู่การบูรณาการที่มีความหนาแน่นสูง- การตรวจสอบระยะไกล และการบำรุงรักษาอัจฉริยะ โดยกลายเป็นแกนหลักในการควบคุมส่วนกลางของโรงงานอัจฉริยะ