1.PLC系统的接地规范

 

西门子PLC系统分为S7-200、S7-300、S7-400、S7-1200以及S7-1500系列。其中S7-200系列PLC为小型PLC,使用方式与S7-200Smart以及S7-1200一致,其接地方式相对较为明确,可以参考其手册;而S7-300/400系统与S7-1500系统相对较为复杂,须针对每个模块进行查询。

 

2.S7-300系列PLC的接地规范

 

S7-300系列PLC是西门子应用最多的PLC系列产品,而由于西门子其他系列的PLC系统的特性与S7-300系列产品均类似,因此本部分介绍的原则将基本适用于整个PLC部分。

 

(1)S7-300 PLC系统接地总原则

 

对于PLC及控制系统的整体的供电及接地的要求,主要有以下几点原则:

 

·         系统主回路采用三相五线制供电,主回路须增加相应的开关及保护装置

·         负载电源从主回路供电中取电,如果是多个负载电源,则应按照负载均衡的原则进行分配

·         负载侧电源,无论是直流还是交流,均应增加短路和过载保护

·         系统接地电阻不大于4Ω

·         机柜中的接地母线与系统的PE线相连

·         机柜的外壳、设备安装背板均应保证通过金属部件连接在一起,并与接地母线相连

·       设备安装背板应考虑EMC特性(例如采用镀锌板)

·         系统中的电气设备的PE端子应与接地母线相连,并保证就近相连以及连接电缆尽量粗,尽量短的原则

·         应注意柜内电气设备的其他接地要求

 

关于这些原则,请参考S7-300PLC的供电及接地原理图(图1-1)。

 

S7-300PLC的供电及接地原理图

图1-1 系统供电、接地原理图

 

(2)S7-300 CPU的接地方式

 

1) CPU 31x 接参考地电位

 

 在S7-300的CPU的电源端子处,插着一个滑动金属片,将该滑动金属推进去时,DC 24V的M端将通过该滑动金属片与CPU的安装导轨相连,通过导轨实现接地,所有从M来的干扰电流都可以被释放至接地导线/地(图1-2)。

 

默认情况下,滑动金属片都是推进去的。

 

CPU31X的接地参考电位示意

图1-2 CPU31X的接地参考电位示意(默认状态)

 

实际设备中如下所示(图1-3):

 

CPU上的滑动金属片未拔出

图1-3 CPU上的滑动金属片未拔出

 

2) CPU 31x 浮地系统

 

如果系统的“地”并不干净,或者希望将系统做成浮地的,则可以将该金属滑动片撬出,此时M和导轨分开,系统与“地”是不直接相连的,而是通过 RC 回路进行隔离连接的。

 

CPU31X的未接地参考电位示意

图1-4 CPU31X的未接地参考电位示意

 

 实际设备中如下所示(1-5):

 

拔出CPU上的金属滑动片

图1-5 拔出CPU上的金属滑动片

 

以上列举的是S7-300 CPU的接地常见方法供大家参考,具体信息请查阅相关手册。