PLC/DCS系统控制柜的安装接线如何实现快速有效

随着微电子技术的发展，PLC、DCS技术得到迅猛的发展。在工业自动化控制领域和弱电系统中PLC/DCS被大规模地应用，常规仪表及单元控制仪表的功能被各种高度集成的控制系统所代替，让工业装置可以实现更加灵活的控制方案，并为维护维修带来极大的方便。

但是在组成控制系统时，仍然需要使用大量的分立接线元件，如电源分配开关、接线端子、各类继电器、保险等，系统设计、施工图的绘制、元器件选择和装配、配线、标记、检验、维护维修需要消耗大量的人力物力，当前劳动力紧张、技术工人匮乏的现状迫切需要将这些外围元件集成化以提高工作效率。

应对上述问题，有两种常规的应对方式。

一是选用端子排作为连接点，需要进行隔离的输入型开关量使用分立的继电器进行处理，需要大功率驱动的开关量输出亦选用分立的继电器进行驱动，需要配电的回路再配备电源分配装置。

二是一些厂家开发了一些专用接线装置，如西门子的SIMATIC TOP 模块化连接，横河的接线板系列、以及菲尼克斯、魏德米勒、DECA、町洋等厂家针对PLC开发的分线器、继电器模组等产品，属于一种半集成化的产品。

一、上述常规应用方式的弊端

常规应用方式主要存在以下问题：

1、无论是端子排还是继电器，都有大量的线路接点，配线过程复杂、工期长、故障率高。

2、不同的控制仪表信号形式的不同导致配线方式有区别，如需要配电的变送仪表要从配电装置上引入电源线，回路供电变送器直接接到输入侧，有的是电压信号或电流信号，离开图纸很难搞清线路走向。

开关量输入输出常规接法示意图

3、目前市场上的配DCS和PLC模块使用的分线器和继电器模组功能普遍比较简单，需要外配大量的引线，如开关量输入输出常规接法示意图，而干接点输出的模组为解决接点型式（常开常闭）的不确定性，普遍把两种触点同时引出，占用了宝贵的机柜空间。而模拟信号均采用分线器形式引入模板，其作用仅仅是分线而已。

4、由于目前DCS/PLC等自动化系统大量采用回路供电形式，变送仪表没有外配电源分配装置，停表拆表问题难以解决，日常维修中一般采用拆线办法停电，除了不方便外还容易接触到其它带电接点或在恢复时错接。

5、维修过程中检测电流信号必须采用拆线串电流表方式，中断了正常的测量过程，如果回路处在自动状态，极易造成误动作出现生产事故。

6、普通螺钉式端子易受安装人员个人习惯影响没有压紧导致接触不良。

7、许多装置是公用电源保险，易因为个别故障导致多回路停电，单回路加保护时一般采用保险端子也增加了接点数量。

8、大量的配电开关。

9、板卡和模块外供电需要专门配线。

针对以上问题，我们将控制柜内的接线元件集成在一起，开发了一系列控制柜快速接线模块产品，为自动化系统集成商在设计、制作控制柜及控制箱时带来极大便利，控制柜的组装和配线甚至可以直接在工程现场进行，彻底解决了的长期困扰大家的工作难题，也为维修人员带来极大的便利。

二、快速有效的应用方式

快速接线模块将控制柜内的接线电气附件（如开关、继电器、隔离器、安全栅、端子、保险等）集成在一起，增加了各种保护、指示和方便安装、改造、维护维修的元素，设计成模块化结构的系列产品，包括各种模拟及数字信号的输入输出、电源分配等，采用统一的标准安装尺寸，元器件透明化设计，指示一目了然，为系统集成、运行维护带来极大的方便。该产品属于省配线产品,节省的是配线而不是元件,它不是简单的元件集成,而是在集成的基础上又增加了常规条件下不容易实现的要素。

该方式加大了产品的集成化程度，通过研究各品牌DCSPLC的接口特点设计出一种兼容性强的通用型内部接口；研究分析外围设备的特性，采用灵活的设置手段适合不同场合的需要；从设计、系统集成、安装、维护维修多个角度入手，简化各环节工作量；专门设计的安装壳体和外部接线方式更适合国内工业现场和人力的特点；与国内外同行业相比，是唯一一个同时覆盖直连信号、继电器隔离、模拟信号隔离、本安防爆的产品系列。

三、快速接线模块的特点和优势

全系列模块化结构：将控制柜内接线附件设计成模块化结构的系列产品，包括信号输入输出、电源分配等，采用标准的安装尺寸，元器件透明化布置，指示一目了然，既美观又快捷。

功能全面：兼有信号隔离和驱动、回路供电、卡件供电、信号指示、报警指示、回路保护、电源保护、信号转接等多项功能，全面提升配线质量。

简化设计和布线:采用板上跳线的型式解决了外部设备与系统卡件接线的差异化和复杂化问题。信号传输和供电巧妙有机的融合在一起，同一个卡件可以接驳不同类型的仪表和信号，只需改变板上跳线，减少了线路节点。盘内施工图纸简化为简单表格，降低了复杂线路对图纸的依赖性，彻底简化了施工图纸设计和盘内布线过程。

省略端子排:外部接线端配备的拔插式接线端子块可方便端子维修，更换端子板可不拆除接线。弹簧端子则具有接线快捷、压接可靠、故障率低的特点。 1~2.5mm2导线可直接接驳端子板，不必再专门配备接线端子排。内部接线端采用专用接口，使用特制电缆与PLC或DCS快速插接。

全方位保护、不拆线停表，省略配电开关，避免误操作:各信号回路均配备了拔插方便的保险以提供全方位的安全保障，用户不必再为外部设备单独配备配电开关和保险端子。特别解决了DCS及PLC系统外围仪表停表的问题，检修、拆除外部设备只要拔下保险而不必拆线，既快捷高效又安全可靠防止错接。电源回路采用过压、过流、反接保护措施，确保系统设备安全运行。

LED指示和不拆线测电流方便维护维修：电源回路和信号回路均配备全方位的LED信号指示及保险熔断报警，配合巧妙的不拆线测量信号电流技术，测量信号电流只要将电流表表笔插入测试孔即可，整个测量过程设备不断电、不影响正常测控过程，为维护工作提供了极大方便。

快速装配：使用本公司设计的带标准模数孔的专用安装背板，可以抛开钻孔、测量工具，只需一把螺丝刀就能完成柜内电气元件的安装。

四、不同阶段快速接线模块如何实现快速有效

控制柜的装配调试是一项非常繁琐的技术性工作，从系统设计、施工图的绘制、元器件的选择和装配、配线、标记、检验等一系列工序，工期比较长而且错线率比较高。使用快速接线模块装配控制柜如何在不同阶段实现快速有效？

设计阶段

传统控制柜配线方式的设计工作，繁琐复杂。从现场来的信号怎么连接接线端子，对于开关量信号，从接线端子到继电器怎么连接，是接线圈还是接触点，线圈及触点端子号是多少，从继电器到系统I/O模块怎么连接；对于模拟量信号，从接线端子到隔离器怎么连接，隔离器到系统I/O模块怎么连接。这些工作都要做的很细，并且每一个信号回路都要在图纸上完整的体现出来。而采用快速接线模块，设计图纸只需要标明现场来的信号接到了第几块接线板的第几通道，整块接线模块通过预制电缆接到了相应的控制系统I/O模块上即可，画图工作大大减少。

集成阶段

采用快速接线模块进行控制柜装配能够大大节省人工成本，提高工作效率，缩短工程周期，同时，对于控制柜装配人员的专业技术水平要求大大降低。采用传统方式装配控制柜，端子、继电器都是独立的，各元器件直接的连接都需要一根一根线配好，配线要美观可靠，每个信号线的长度、直径、颜色都要正确选择，针对不同的端子，还要选择不同的线鼻子。这一系列问题都需要有很高的专业知识跟工作经验才能做好。而采用快速接线模块，只需要将模块固定到安装背板上，用预制电缆将控制系统I/O卡件跟快速接线模块正确连接即可，施工人员只需要具备基本的专业知识或者是经过简单培训后即可胜任。更为关键的是，在节省成本、缩短周期的同时增加了控制柜的安全可靠性。

维护维修阶段

由于采用了快速接线模块，柜子内信号回路减少了大量的人工配线节点，这就避免了因为长时间运行导致的接线松动、氧化等问题，大大减少了回路故障等不安全情况发生。同时，控制柜投入运行后，在检修、改造过程中难免会对信号线进行检查，因为传统配线方式，盘柜汇线槽内基本都是独立单芯信号线，经过几次检修、改动后，往往线槽内的布线会被改的面目全非。而采用快速接线模块跟预制电缆进行装配的控制柜，汇线槽内基本都是预制电缆，就算经过多年运行后的控制柜，汇线槽内布线依然清晰明了，这就为检修工作提供了便利，不会因为布线混乱、图纸丢失而误动设备，大大提高了检修工作的安全性。