（已结帖）2011-04-14-工控擂台-PLC控制系统对接地的一般要求是什么？ 点击：900 | 回复：20
PLC控制系统对接地的一般要求是什么？连接模拟信号地时应注意什么？
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PLC要正常工作应保持接地良好。
PLC控制系统的接地包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。各个接地不能混乱，否则会造成各个接地点电位分布不均，不同接地点之间存在电位差，引起环路电流而影响正常工作。如电缆的屏蔽层必须有一点接地，如果两端都进行接地，就会存在电位差，有电流流过屏蔽层，当有异常情况如雷击时，地线电流会更大。
PLC控制系统接地应与其他设备接地分开，采用专用接地极，若达不到上述要求也可采用公共接地方式，但必须用自己的地线与公共接地极相连，绝对不允许与大功率电动机、变压器、变频器等设备公用地相连。PLC距离上述设备接地极大于２０米，PLC接地点距离PLC越近越好，接地线越短越好，接地线最长不超过２０米，接地线的截面积大于２mm^2，接地电阻应小于４欧姆。
接地的目的有两个：一是保证系统安全，二是为了抑制干扰。完善的接地系统是是PLC系统抗电磁干扰的重要措施之一。
安全包括人身安全和系统安全，PLC与其他电器设备一样根据安全技术规范电子设备的金属外壳必须接大地，防止事故状态时金属外壳出现过高电压而危机操作人员的安全和导致设备损坏。
抑制干扰包括两部分,一是提高PLC控制系统本身的抗干扰能力；二是减少对外界的干扰。
特别说明的是，模拟信号的传送应采用屏蔽线，屏蔽层应一端接地，接地电阻应应小于屏蔽层电阻的1/10。
良好的接地是保证plc可靠工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有两个，其一为了安全，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是plc控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。
PLC控制系统的接地包括系统地和信号线接地等：
1）PLC控制器为了与所控的各个设备同电位而接地，叫系统接地。接地电阻值不得大于4Ω，一般需将PLC设备系统地和控制柜内开关电源负端接在一起，作为控制系统地。
2） 信号与屏蔽接地：一般要求信号线必须要有唯一的参考地，屏蔽电缆遇到有可能产生传导干扰的场合，也要在就地或者控制室唯一接地，防止形成“地环路”。信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；不接地时，应在PLC侧接地；信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理，一定要避免多点接地；多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏蔽电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理，选择适当的接地处单点接点。
plc工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响plc的逻辑运算和数据存贮，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。电缆屏蔽层必须一点接地，如果电缆屏蔽层两端都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层，当发生异常状态如雷击时，地线电流将更大。
接地这个最重要的安全措施经常被忽略，偶厂外包的控制系统，其承建商很多就没有设计接地系统，有的甚至连个接地铜条都没有。
接地的形式基本上就是保护地、屏蔽地和工作地，除了工作地是为了保证电压的恒定外，其余基本上都是一个安全措施，如同装置中的消防设施，平时没有作用，若是出现危险还得靠它，即是防患于未然。
保护地既是安全地，目的就是防止电器设备漏电，使外壳带电造成人员触电，屏蔽地目的就是为了防止干扰，消除外来电磁信号作用到信号电缆上的电荷，其目的使电缆中的信号真实不被干扰。系统地是使各种电源有一个稳定的参考零端，以此使电源稳定。
保护地和系统地在控制柜布局安装中就应该做好，屏蔽地需要现场来的屏蔽电缆变成辫子后在接入到接地铜条上这个需要现场安装。
现在很多PLC提供商往往忽略了控制柜的接地系统，偶厂的很多PLC柜根本就没有接地铜条，更不用谈什么保护地了、系统地了，你问他，其还振振有词的说直接找个外壳接上就行。
一个安全的接地系统，需要把接地铜条上的系统上的安全地、系统地、屏蔽地一般按照从左到右的顺序接到PLC柜下方的接地铜条上，然后在用大于3mm的铜线连接到接地桩上。
若有多个柜子，应该设置一个主的接地柜，把其余的控制柜接地通过铜线引入到主控制柜中。操作站的接地也许引入到同一个接地铜条中。各个控制柜和操作柜要做到一点接地，因此要保证除了接地铜条外没有任何的导电外壳包括螺栓与地相连。
接地桩一般通过4、6根角钢组成矩形焊接在一起，焊上接地线，接地电阻小于4欧姆，这个接地桩要远离避雷装置的接地，只要要大于15米。
PLC柜的接地可以使用电气装置的接地，但是不能使用两个地，即做到PLC柜的接地始终是一点接地。
PLC控制系统对接地的一般要求是：
①PLC控制系统单独接地。
②PLC系统接地端子是抗干扰的中性端子，应与接地端子连接，其正确接地可以有效消除电源系统的共模干扰。
③PLC系统的接地电阻应小于100Ω，接地线至少用20的专用接地线，以防止感应电的产生。
④输入输出信号电缆的屏蔽线应与接地端子端连接，且接地良好。
PLC的输入与输出最好分开走线，开关量与模拟量也要分开敷设。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1/10。
一般要求信号线必须要有唯一的参考地，屏蔽电缆遇到有可能产生传导干扰的场合，也要在就地或者控制室唯一接地，防止形成“地环路”。信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；不接地时，应在PLC侧接地；信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理，一定要避免多点接地；多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏蔽电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理，选择适当的接地处单点接点。
2：接地点应尽量靠近PLC，最大距离不应超过50米
3：接地线线径应大于10mm²，最好采用铜线，接地电阻应小于10Ω
4：模拟信号线的屏蔽层应一端接地，数字信号线应并联电位均衡线，其电阻应小于屏蔽线电阻的0.1倍，并将屏蔽层的两端接地。在无法设置均衡线或为了抑制低频干扰，也可采用一端接地。
5：数字地又称逻辑地，是各种开关量信号的零电位。模拟地则是各种模拟信号的零电位。数字地和模拟地在一个系统中各有一个，他们先各自汇总在一点，然后这两个接点应连接一起。
良好的接地是保证PLC可靠工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有两个，其一为了安全，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。
PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地，如果电缆屏蔽层两端A、B都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层，当发生异常状态如雷击时，地线电流将更大。此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内又会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布，影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存贮，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。
● 安全地或电源接地
将电源线接地端和柜体连线接地为安全接地。如电源漏电或柜体带电，可从安全接地导入地下，不会对人造成伤害。
● 系统接地
PLC控制器为了与所控的各个设备同电位而接地，叫系统接地。接地电阻值不得大于4Ω，一般需将PLC设备系统地和控制柜内开关电源负端接在一起，作为控制系统地。
● 信号与屏蔽接地
一般要求信号线必须要有唯一的参考地，屏蔽电缆遇到有可能产生传导干扰的场合，也要在就地或者控制室唯一接地，防止形成“地环路”。信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；不接地时，应在PLC侧接地；信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理，一定要避免多点接地；多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏蔽电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理，选择适当的接地处单点接点。
此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内又会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布，影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存贮，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。
安全地或电源接地
将电源线接地端和柜体连线接地为安全接地。如电源漏电或柜体带电，可从安全接地导入地下，不会对人造成伤害。
系统接地
PLC控制器为了与所控的各个设备同电位而接地，叫系统接地。接地电阻值不得大于4Ω，一般需将PLC设备系统地和控制柜内开关电源负端接在一起，作为控制系统地。
信号与屏蔽接地
一般要求信号线必须要有唯一的参考地，屏蔽电缆遇到有可能产生传导干扰的场合，也要在就地或者控制室唯一接地，防止形成“地环路”。信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；不接地时，应在PLC侧接地；信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理，一定要避免多点接地；多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏蔽电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理，选择适当的接地处单点接点。
PLC 系统的抗干扰能力优于DCS系统（通俗的说PLC系统是比较皮实的），所以接地系统没有DCS的接地系统要求严格，在一般的情况下PLC的接地系统都不是单独的接地，而是与全厂的接地系统相连接的，接地电阻要小于4欧姆。随着PLC和DCS系统的不断升级，系统本身对抗干扰能力的提升就对接地系统没有很高的要求了。系统的接地一直也没一个非常好的规范，控制系统单独接地和接入全厂的接地系统这两种形式一直以来都同时应用（dcs系统多数情况下是单独的接地系统）而且都是安全可靠的。
模拟信号线的屏蔽接地是非常的重要的，必须是单点的接地，在该接地极上尽量不要再接入其它的信号线的屏蔽线，接地地基的选择应该严格按照规范进。尽量远离高大的建筑物、其它系统的接地极。采用三点地极串联的方式（尽量将三点成等三角型）。将系统的所有模拟信号的屏蔽线分组编好辫子（并用塑料带保护好，避免与外部导电物体接触）后接入铜汇线排再统一的通过较大截面的铜芯线（不能低于8个的多股铜芯线）接入预制好的接地极。（接地极要做好防腐工作，并做好标记好为以后检查方便）。
通过PLC控制系统的干扰有磁场和电场的干扰，如何避免受其影响，良好的接地就是最主要的方法之一。
而干扰自然都是通过电缆传输过来为主，如何提高电缆的屏蔽与接地，对于PLC控制系统就能做好大部分工作了。而目前接地分单端和双端接地：
单端接地:
1) 屏蔽电缆的单端接地对于避免低频电场的干扰是有帮助的。或者说它能够避免波长λ 远远大于电缆长度 L的频率干扰。L<λ /20
2) 电缆屏蔽层单端接地能够避免屏蔽层上的低频电流噪声。 这种电流在内部导致共模干扰电压并且有可能干扰模拟量设备。
3) 屏蔽层的单端接地对于那些对低频干扰敏感的电路（模拟量电路）来说是可取的。
4) 连续测量值的上下波动和永久偏差表示有低频干扰。
双端接地:
1) 确保到电控柜或者插头（圆形接触）的连接经过一个大的导电区域 （低感应系数）。选择金属在金属上比非金属在非金属上要好。
2) 由于有些模拟量模块使用了脉冲技术（例如：处理器和 A/D转换器集成在同一模块中），建议将模拟量信号彼此间屏蔽，确保正确的等电位连接，只有在这种情况下进行双端接地。
3) 通常金属箔屏蔽层的传输阻抗远远大于铜编织线的屏蔽层，其效果相差 5－10倍,不能用作数字信号电缆。
4) 偶尔的功能失灵表明有高频干扰。 这是导线等电位连接无法消除的。
5) 除去电缆的端点以外，屏蔽层多点接地是有利的。
6) 不要将屏蔽层接在插针上,避免“猪尾巴”现象。
7) 要时刻注意屏蔽层的并联阻抗应该小于自身阻抗的 1/10。电缆桥架、机械框架、其它屏蔽层或者其它并行电缆都能够使系统作到等电位。
8) 如果当屏蔽层双端接地时电缆屏蔽层发热，或者屏蔽层碰到电控柜外壳或者屏蔽总线时打火，说明等电位连接不可靠。
至于模拟量输入信号，通常都是使用屏蔽电缆，而且屏蔽层可靠接地，尤其是不能与强电并联近距离走线，如果不能避免，最好穿管保护。
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