电气硬件设计注意事项

1、电气硬件设计注意事项 - 个人瞎写写，错误之处请见谅，如果愿意反馈回来非常感谢。有些图 片或者内容来自网络。 1 简介： 本文介绍常规设备得电气设计，内容包括硬件选型介绍，解释以及注意事项等，包 括： 控制系统选型以及设计，包括 PLC触摸屏，上位机等； 低压电气选型以及设计，包括低压配电部分，控制部分； 外围传感器设备选型，包括各种传感器，阀岛等； 加热系统得选型以及设计，包括调功器，变压器，SSF等； 其她。 2 控制系统选型以及设计： 2、1 控制系统选型以及设计： 包括PLC触摸屏，上位机等； PLC选型依据： 系统复杂程度：一般来说，点数在 100 个之内得选择 S7 1200 比较

2、合 适，如果再复杂一点，建议选择 S7 300 系列或者新款 1500 系列。 设备得价格：如果设备卖价高，那就用贵点得。 触摸屏：工艺简单，无需经常屏幕手动操作得，可以选择触摸屏+PLC得方式； 基于电脑得人机界面： 但就是对于工艺稍微复复杂得，建议选择基于电脑得人机界面，比如西门子得 WinCC 或者 In touch 等。 2、2 模块得选型 根据机械得原理图，计算 IO 点数，根据点数得不同，分配模块，一般采用 24VDC得数字量模块； 模拟量得 IO 根据现场得传感器，模块得数量与电压，电流输入进行选择。 注意模拟量信号得负极连在一起接地； 尽量采用屏蔽线，单端接地。 3 低压电气选

3、型以及设计 包括低压配电部分，控制部分，分为： 3、1系统主开关 系统主开关得选型设计，一般分为： ?熔断器+隔离开关，如下图右侧。 ?熔断器+断路器 ?断路器，如下图左侧。 我们采用仅断路器得方式，选择穆勒得断路器。 ?产品选型得时候注意有些断路器分为 load侧与Line侧，这种明确标出得 必须Line侧进线，Load侧出线，否则过热分断会有问题；进口产品一般上 下进出线不区分。如下图中间照片。 ?断路器得分断能力，一般选择常规即可，分断能力得意思就是多大得电压 情况下短路此断路器仍然可以正常断开，不被烧坏。 ?如果需要柜门操作单元，选型得时候向供应商咨询提出； ?如果开关太大，比如120

4、0A以上，建议选择电动合闸功能，包括电气合闸， 自动储能+手动储能，机械分闸按钮+分闸指示，欠压脱扣选项等，否则开关 太重，不容易推得动。 ?选型应该适当留有余量，比如最大工作电流得 1、2倍-1、5倍；主开关主 要就是过热与过流保护，首次使用注意电流整定得旋钮位置，比如0、8倍 得额定值还就是0、9倍得额定值。 图3开关类型以及布置 3、2 系统内部220VAC供电 处于安全与设备可靠性方面得考虑，不直接采用系统得火线+零线得方式来为 220VAC得设备供电，而就是采用隔离变压器供电，原因如下： 1, 南方地区得电网质量很差，高次谐波经常烧坏设备，比如广东，设备得 Sitop 电源有一次一个

5、月烧坏2次，她们自己得软启动器与变频器也经常出问题； 2, 加装隔离变压器之后，有安全保护作用； 3, 对于没有N线得系统，采用隔离变压器得方式不受系统主进线得影响。 注意事项： 隔离变压器之前选择1P+N型空气开关；空气开关得脱扣类型为 D级；所有 120V以上得单相控制或配电回路空气开关必须选用双极空开（1P+N。空气开关耐 压一般最大为三相400V或单相230V,超过该电压得回路必须选用耐压等级高得空 气开关。 合理选择隔离变压器得大小，根据系统容量计算得出，一般1000VA左右即 可； 合理计算进线与出线得空气开关得容量，一般负载额定电流在空开容量（或 额定值）得85%左右。 隔离变压

6、器得一端（n）不能接地，否则失去了保护得作用。 3、3系统内部24VDC共电 24VDC电源设计得注意事项： 开关电源之前选择1P+N型空气开关；空气开关得脱扣类型为D级； 开关电源取电来自隔离变压器，这样电网得波动以及谐波信号不会对开关电 源产生影响，至少不会烧坏电源； 开关电源之后得空开容量选型根据一般负载额定电流在空开容量（或额定 值）得85%左右选择，但就是有些位置得输出设备需要适当选大点，考虑所有电磁 阀等都打开得情况，否则工作时空气开关跳开，影响工艺。 对于输出类设备，需要再输出得空开之后增加一个控制点，以便根据现场得 情况关掉此路供电。 24VDC得出线根据电流选择，20A建议选

7、择2、5mm彰上； 选择空气开关得时候注意有些空开就是直流交流区分得，建议统一选择交流 得，因为交流得可以分断直流得，反之则不可。注意：空气开关耐压一般最大为三 相400V或单相230V,超过该电压得回路必须选用耐压等级高得空气开关。 3、4 小系统以及照明回路配电 对于试验台性质得小系统以及照片回路，采用漏电保护开关进行保护。 3、5直接启动得电机与泵得控制回路设计 对于没有特殊要求得电机与泵，有以下得控制方式： 采用空气开关（过流保护）+热继电器（过热保护）； 采用马达保护开关（过热+过流保护）； 我们选择马达保护开关得方式，比较简单，接线少。 对于控制接触器，我们选择交流接触器，成本比较

8、经济。 同时接收马达保护开关与接触器得触点信号判断就是否启动。 注意事项： 对于单相或者两相得系统系列，选择得空气开关可能没有单极与双极结 构，因此在做单极或双极使用时，必须使电流通过所有得主触点极。 接线得时候必须选择合适得线鼻子，并且接紧，尤其对于 10-25mm2 粗 细得电缆，尤其注意。 3、6 需要软启动得电机与泵得控制回路设计 对于大于35KW导风机泵类或者需要调速以及定位得电机，此时考虑采用软 启动器或者变频器进行控制。 软启动器：启动类型选择电压斜坡 +电流限幅，启动电流选小点，启动得时 间选长点即可。 变频器：对于端子排控制得，需要如下信号： 系统正传，反转； 频率给定，根据

9、几档速度选择几个 DO给定; 故障复位； 报警信号输出 抱闸信号输出（如果电机带抱闸） 变频器：对于总线控制得，需要如下信号： 抱闸信号输出（如果电机带抱闸） 其余信号均可通过总线给定 注意事项：1，如果有编码器，电缆选择屏蔽双绞线；2， DP插头选择 拧螺丝得那种，不就是穿刺压紧得，穿刺压紧有时候柜内震动大会出问题。 注意事项： 一定选择快熔作为保护设备，不能选择空开，否则出问题得时候没法 起保护作用； 快熔得大小严格按照手册推荐来选。 变频器得出线不能加接触器，据说操作不当会烧变频器； 如果就是变频提升或者有快速停车得场合，则推荐增加制动电阻，否 则系统会报错，当然如果选择带电源反馈得变频

10、器除外（会贵一点）； 4 外围传感器设备选型 外围传感器设备选型，包括各种传感器，阀门，阀岛等。 信号直接进模块，如果需要硬件连锁，则进继电器，后到模块。 柱灯喇叭按钮指示灯等 柱灯接线得时候注意下， 设备上建议选择粗一点得， 远远瞧过去不会太单薄； 喇叭根据客户现场，一般小空间选择 24V得安装到柱灯上，大得选择电铃或 者高音喇叭，电铃太容易坏，高音喇叭太贵。 程序上即使有新得报警，也不能让喇叭一直响，而就是响几秒，停几秒，否 则出故障时没有即使复位，可能喇叭就烧了。 5 加热系统得选型以及设计 加热系统得选型以及设计，包括调功器，变压器，SSR等; 5、1 变压器得选型以及控制 对于石墨加

11、热系统， 需要采用降压变压器对其进行控制。 先明确几个概念： 变压器铭牌得输出电压，比如 0-50VAC,指得就是线电压，就就是两个相线 之间得电压； 变压器得调功器一般采用得就是恒流控制，这个很重要，因为恒流不会烧坏 设备，短路得情况下顶多最大电流一直输出； 5、2 调功器得选型以及控制 对于电阻丝加热系统，一般直接采用调功器对其进行控制。 模拟量控制 4-20ma； 调功器得余量一般取 20%； 三相得最好带电流不平衡报警。 5、3 固态继电器得选型以及控制 对于单相或者三相加热系统，可以采用 SSF固态继电器对其进行控制。 固态继电器可以采用温控器直接输出控制，或者PLC输出控制； 固态

12、继电器安装时需要考虑散热，散热不好得情况下容易烧坏；可以采用固 态继电器底部涂抹硅胶得方式； 余量选大点，一般额定电流得 2 倍左右。 6 其她 根据设备得不同以及客户特殊要求，设计做相应更改。 6、1 母线系统 根据系统得电流以及空间情况，可以考虑采用母排系统，所有得熔断器与马达 保护开关以及接触器均可挂在母排上。 空间紧张得情况下，主开关亦可挂在主母线上。 6、2 现场 IO 箱 注意事项：箱子一定要够大，300 x300或者300 x400、否则线会乱成一团 糟。 6、 3 端子 连接 16mm2 以下导线得端子尽量选择弹簧端子，连接 35mm2 以上导线得端 子必须选择螺钉压接型端子或铜排端子；大功率设备