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PLC接地系统设计

①接地系统的基本要求 设备、控制系统良好的接地，不仅是保证人身安全所需的“电击防护”措施，而且也是抑制干扰、减小电磁干扰、提高系统可靠性的重要手段，在设计、安装施工阶段必须予以重视。

PLC控制系统对接地的一般要求如下。

a.系统接地必须良好，对于PLC控制系统，接地电阻应小于4Ω。

b.接地线必须有足够大的线径，独立安装的PLC基本单元，应使用截面积在2.5mm²以上的黄/绿线与系统保护接地线(PE)连接。

c.模块化结构的PLC，各模块与机架间一般可以通过模块本身的接地连接端，使得各模块与机架间保持良好的接地，但机架与系统保护地之间应保证接地良好，应使用截面积在2.5mm²以上的黄/绿线与系统保护接地线(PE)连接。

d.系统中的其他控制装置(如驱动器、变频器等)的接地必须同样符合规范，并独立接地。

按照DIN EN标准规定，各控制装置的接地线的线径如表5-13所示。表中“通过固定的连接"是指控制装置通过导电基座与良好接地的电气柜(元件安装板)进行接地连接时的要求。

表5-13 控制装置的接地线线径的要求

e.系统中的各类屏蔽电缆的屏蔽层、金属软管、走线槽(管)、分线盒等均必须保证接地良好。

②各类不同接地的处理 在PLC系统中，主要有以下几种与接地有关的常用"地"，需要根据不同的情况进行分别处理。

a.数字信号地。数字信号地是指系统中各种开关量(数字量)的0V端，如接近开关的0V线、PLC输入的公共0V、晶体管输出的公共0V等。

数字信号地在PLC控制系统中，原则上只需要按照PLC规定的输入/输出连接方式进行连接即可，*另外考虑专门的地线，也不需要与PE线进行连接，详见前述I/O接口设计部分。

b.模拟信号地。模拟信号地是指系统中各类模拟量的0V端，如用于驱动器(变频器)的速度给定电压输出、测速反馈输入、传感器输入等。

模拟信号通常采用差动输出/输入，各信号间的0V各自独立，因此，模拟信号地一般不允许进行相互间的连接，也不允许与系统的PE线进行连接。

用于模拟量输入/输出的连接线，原则上应使用带有屏蔽的“双绞”电缆，屏蔽电缆的屏蔽层必须根据不同的要求与系统的PE线连接。

c.保护地。保护地是指系统中各按制装置、用电设备的外壳接地，如电动机、驱动器的保护接地等。这些保护地必须直接与电柜内的接地母线(PE 母线)连接，不允许控制装置、用电设备的PE线进行"互连"。

d.直流电源地。系统直流电源地是指除PLC内部电源以外的外部直流电源的0V端(PLC 内部直流电源的OV端，一般与PLC的数字信号地共用)。可以分以下几种情况进行处理。

(a)当PLC输入/输出直流电源分离时，用于PLC输入的直流电源的0V，必须按前述的“I/O接口设计”部分的要求，与PLC的OV公共线进行连接。用于PLC输出的直流电源，根据需要，可以不与PLC的0V公共端连接或与PLC的0V公共端连接。

(b)当PLC输入/输出直流电源共用时，直流电源的OV必须与PLC的0V公共线连接。用于PLC输入/输出的直流电源0V与系统接地(PE)线之间，根据系统的实际需要，可以连接也可以不连接。

(c)单独用于PLC系统执行元件的直流电源0V，原则上不与PLC的0V连接，但一般需要与系统的接地(PE)线进行连接

e.交流电源地。交流电源地是指系统中使用的交流电源的0V端(或N线)，如220V 控制回路的0V端、交流照明电路、交流指示灯的0V端等。

在交流控制回路使用隔离变压器时，小于"电击防护"等方面的考虑，为了让变压器起到“隔离”作用，原则上不应将交流电源的0V端与系统接地(PE)线相连。

从抗干扰的角度考虑，控制系统的PE线原则上也不应与电网的N线相连。但在某些进口机床上，也有使用特殊的“短接端”，将交流电源的0V端、N线、接地(PE)线进行相互连接的情况。

PLC控制系统通常属于1MHz以下的低频电路的范畴，因此，一般应采用"单点接地"的接地方式。