Inquiry
Form loading...

Blocs de terminals d'alta densitat per a la distribució de PLC: apilament de triple pis i disseny de connexió creuada

2026-06-12

Conclusions clau

  • Blocs de terminals de tres pisos apilar tres nivells de contacte independents en una sola empremta de carril DIN, reduint l'amplada del panell fins a un 60% en comparació amb els blocs de terminals convencionals d'un sol nivell.
  • El cablejat de distribució de PLC d'alta densitat requereixbarres de bus de connexió creuadaque distribueixen senyals a través de múltiples nivells de terminals sense augmentar la complexitat del cablejat.
  • La tensió nominal per a entorns PLC industrials ha de complirIEC 60947-7-1a 630 V CA mínim, amb terminacions de desplaçament d'aïllament que permeten el cablejat de camp sense eines.
  • Els PLC que distribueixen xarxes de senyals de 24 V CC a través de més de 32 canals d'E/S poden reduir els errors de cablejat en aproximadament un 70% quan s'utilitzen blocs de terminals de diversos pisos connectats creuadament en comparació amb el cablejat punt a punt individual.
  • Selecció de materials: carcassa de poliamida 6.6 (UL94 V-0) en comparació amb PPE/PPO: determina el rendiment del bloc de terminals en condicions sostingudes d'alta temperatura del gabinet del PLC.05 Blocs de terminals d'alta densitat per a distribució de PLC Disseny d'apilament de triple pis i connexió creuada.jpg

La crisi de la densitat del cablejat en els panells de control industrials moderns

Si heu passat algun temps dins d'un armari de controlador lògic programable (PLC) de mida mitjana que es va construir fa més de cinc anys, coneixeu a fons el problema de la densitat de cablejat. L'armari està ple —absolutament ple— de trams de cables individuals, la majoria dels quals transporten senyals idèntics de 24 V CC des del mateix rail d'alimentació. Cada targeta d'entrada rep el seu propi cable dedicat des de la fila de blocs de terminals. Cada canal de sortida té una ruta de retorn que reflecteix la complexitat de l'entrada. El resultat és un arnès de cablejat car de fabricar, extraordinàriament difícil de solucionar problemes i gairebé impossible de modificar sense introduir nous errors.

Personalment, he vist un panell central de control de motors de 400 amperes on el cablejat original va trigar gairebé vuit hores a dos tècnics a diagnosticar una fallada d'un sol canal d'entrada que finalment va resultar ser un cargol solt al bloc de terminals. Aquesta odissea de diagnòstic hauria trigat menys de 30 minuts en un panell de distribució de PLC ben dissenyat que utilitza blocs de terminals de tres pisos d'alta densitat amb arquitectura de connexió creuada.

Aquest no és un problema hipotètic. En els entorns moderns d'automatització industrial, la densitat dels canals d'E/S dels PLC ha augmentat dràsticament a mesura que els sistemes de control s'han tornat més sofisticats. Un sol PLC S7-1500 de Siemens pot adreçar fins a 8192 punts d'E/S discrets en diversos bastidors, i cadascun d'aquests punts requereix una terminació de cable tant al mòdul d'E/S del PLC com a la terminació de camp. Quan es multiplica això fins i tot per una instal·lació modesta (per exemple, 256 punts d'E/S), el repte de la gestió del cablejat esdevé realment existencial tant per al constructor de panells com per al tècnic de manteniment.

Electrònica Ningbo J-Guang ha estat dissenyant i fabricant blocs de terminals d'alta densitat específicament per a aplicacions de distribució de PLC des del 2008, i he dedicat molt de temps a treballar directament amb integradors de sistemes de control i fabricants de panells a totEuropa, Amèrica del Nord i Sud-est asiàtic on convencional blocs de terminals fallades i com l'arquitectura d'apilament de diversos pisos resol aquestes fallades. Aquest article és la destil·lació del que he après sobre per què els blocs de terminals de tres pisos amb disseny de connexió creuada representen l'estat de la tècnica per al cablejat de distribució de PLC, quines especificacions tècniques realment importen i com seleccionar el producte adequat per al vostre entorn d'instal·lació específic.

Comprensió de l'arquitectura d'apilament de tres pisos

La limitació fonamental dels blocs de terminals d'un sol nivell convencionals en aplicacions de distribució de PLC és la ineficiència espacial. Un bloc de terminals estàndard d'un sol nivell DIN41616 oIEC 60947-7-1 El bloc de terminals compatible ocupa l'amplada d'un mòdul (normalment 6,2 mm o 12 mm segons la classificació de corrent) i proporciona un nivell d'entrada de cable. Quan necessiteu distribuir 24 V CC a dotze canals d'entrada de PLC separats des d'un carril d'alimentació comú, necessiteu dotze posicions individuals del bloc de terminals, cosa que significa dotze amplades de mòdul d'espai de carril DIN.

Els blocs de terminals de tres pisos solucionen aquesta ineficiència espacial apilant tres nivells de terminació de cables independents en un únic mòdul d'amplada. L'arquitectura utilitza una barra de corrent comuna que travessa els tres nivells, però cada nivell està aïllat elèctricament per una partició aïllant, i cada nivell té el seu propi punt d'entrada de cables independent. El resultat és que podeu terminar tres circuits de cables separats, cadascun amb la seva pròpia connexió d'entrada i sortida, dins del mateix espai de carril DIN que requeriria un bloc de terminals d'un sol nivell.

Com que les tres plataformes comparteixen una barra de corrent comuna però tenen punts de contacte aïllats, la configuració de tres pisos és ideal per a la distribució de PLC on teniu un bus d'alimentació o senyal comú que es ramifica a múltiples destinacions. La barra colectora comuna es connecta a la plataforma superior i els tres circuits de sortida independents es ramifiquen des de les plataformes central i inferior. En un escenari de distribució d'entrada de PLC de 24 V CC, això significa que un únic bloc de terminals de tres pisos pot servir tres canals d'entrada des d'una alimentació comuna, cosa que redueix la longitud del carril DIN necessària en dos terços.

L'impacte pràctic en l'economia de la construcció de panells és significatiu. En un panell de PLC de 256 E/S típic, la transició de blocs de terminals d'un sol nivell a tres pisos per a la distribució d'energia pot reduir el nombre total de blocs de terminals en 60-80 posicions, cosa que es tradueix directament en una reducció de la longitud del carril DIN, una reducció de la mida (i del cost) de la carcassa del panell i una reducció del volum de cables. Hem treballat amb fabricants de panells que han reduït el temps mitjà de construcció de panells en 4-6 hores per panell després de canviar a l'arquitectura de tres pisos per a les seccions de distribució de PLC.

Disseny de connexió creuada: distribució de senyals sense caos de cables

L'arquitectura de triple pis és només la meitat de la solució per a la distribució de PLC d'alta densitat. La segona meitat és el disseny de connexió creuada: el sistema de barres col·lectores internes i barres de pont externes que permeten interconnectar elèctricament diversos nivells de terminals de manera controlada i reversible. Aquí és on la sofisticació de l'enginyeria d'un fabricant de blocs de terminals es fa realment visible.

En el context de la distribució de PLC, la connexió creuada fa referència a la capacitat de connectar elèctricament múltiples posicions de terminals al llarg d'una secció de carril DIN de manera que un senyal comú (com ara 24 V CC o 0 V) ​​es distribueixi a través de molts nivells de terminals sense haver de passar cables individuals entre cada posició. Això és anàleg a com una placa de proves en la creació de prototips electrònics distribueix els rails d'alimentació a través de múltiples posicions de components, però amb la robustesa mecànica i la certificació elèctrica necessàries per als entorns de control industrial.

Hi ha dues arquitectures principals de connexió creuada utilitzades en el disseny de blocs de terminals d'alta densitat per a aplicacions PLC:

Connexió creuada de barres col·lectores internes. Una barra col·lectora de coure o llautó sòlid travessa internament la carcassa del bloc de terminals, connectant múltiples punts de terminació dins d'un sol dispositiu. Aquest és el mecanisme que permet l'arquitectura de barra de corrent compartida del disseny de tres pisos. La barra col·lectora interna ha de tenir una dimensionament precisa per transportar el corrent nominal sense un augment excessiu de la temperatura, cosa que normalment requereix una àrea de secció transversal d'almenys 4 mm² per a un bloc de terminals de 30 A amb tres posicions de pisos. La qualitat de la terminació de la barra col·lectora interna a la molla de contacte és crítica: una connexió interna fluixa o d'alta resistència crearà un escalfament localitzat que degrada la superfície de contacte amb el temps, cosa que finalment provocarà una fallada.

Connexió creuada de barra de pont externa. Les barres de pont externes (també anomenades blocs de distribució o ponts de subministrament) instal·lades de fàbrica o de postvenda es connecten a la part superior dels blocs de terminals adjacents per crear un bus comú entre diversos dispositius. Aquesta arquitectura és més flexible que la connexió creuada interna perquè es pot reconfigurar quins blocs de terminals estan connectats a quin bus sense desmuntar l'arquitectura interna. En les aplicacions de distribució de PLC, les barres de pont externes s'utilitzen normalment per crear busos de distribució d'alimentació paral·lels per a grups d'entrada de PLC. Les barres de pont tenen la mateixa capacitat de corrent que el bloc de terminals, i la seva força de contacte amb la barra de corrent del bloc de terminals es manté mitjançant un mecanisme de ressort o una brida de cargol.

A J-Guang, els nostres blocs de terminals de tres pisos utilitzar una combinació de barres col·lectores internes per a l'apilament intradispositiu i barres de pont externes per a la distribució entre dispositius. Aquesta arquitectura dual ofereix als fabricants de panells la màxima flexibilitat en la manera com configuren les xarxes de distribució de senyals i permet la modificació de camp sense recablejar, ja que es pot desconnectar un segment específic de la barra de pont sense pertorbar la resta de la xarxa de distribució.

Classificacions de voltatge i corrent: què IEC 60947-7-1 Realment requereix

Un dels aspectes que es malinterpreten més constantment a l'hora de seleccionar un bloc de terminals per a la distribució d'un PLC és el sistema de classificació de voltatge. Els blocs de terminals porten tant un voltatge nominal com un corrent nominal, i ambdues especificacions es regeixen per estàndards internacionals, però no són intercanviables, i confondre'ls és una de les fonts més comunes d'errors d'especificació que trobo en el camp.

L'estàndard aplicable per als blocs de terminals modulars utilitzats en equips de control industrial és IEC 60947-7-1 (Aparellatge de baixa tensió i de control — Part 7-1: Equip auxiliar — Blocs de terminals per a conductors de coure). Aquesta norma defineix els requisits de prova mecànica, elèctrica i ambiental que ha de superar un bloc de terminals per rebre una classificació. Les especificacions clau d'aquesta norma inclouen:

Tensió nominal. La tensió màxima que el bloc de terminals pot suportar entre circuits adjacents o entre un circuit i el carril de muntatge (si escau). Per a aplicacions de distribució de PLC que utilitzen senyals de 24 V CC, això rarament és una restricció, però per al control de motors trifàsics o la distribució de 480 V CA, la tensió nominal esdevé crítica. Verifiqueu sempre que la tensió nominal del bloc de terminals coincideixi o superi la tensió màxima del sistema, no només la tensió nominal. Per a entorns de PLC industrials amb nivells de tensió mixtos (inclosos els alimentadors de motors de 480 V CA), recomanem seleccionar blocs de terminals amb una classificació de630 V CA mínim per proporcionar un marge de seguretat adequat.

Corrent nominal. El corrent continu màxim que es pot transportar a través del bloc de terminals sense superar l'augment de temperatura admissible. El límit d'augment de temperatura sota IEC 60947-7-1 és 45 °C per sobre de la temperatura ambient al corrent nominal, mesurat a la terminació del conductor. Això és important perquè el corrent nominal assumeix un calibre de cable específic (normalment 2,5 mm² per a un bloc de terminals de 20 A) i una temperatura ambient específica. Si utilitzeu un calibre de cable més petit que el que assumeix la classificació, la capacitat de càrrega de corrent real serà inferior al valor nominal a causa de l'augment de l'escalfament I²R al conductor de mida insuficient.

Tensió impulsional nominal. L'impuls de tensió màxim (sobretensions) que el bloc de terminals pot suportar sense avaria. Per a les entrades de PLC en entorns industrials amb càrregues de motor, els impulsos de tensió de la commutació inductiva poden arribar a 2,5–4 kV fins i tot en circuits de 24 V CC. La tensió nominal d'impuls s'especifica a2,5 kV, 4 kV, 6 kV o 8 kV segons la categoria de l'equip (categoria de sobretensió I, II, III o IV). Per als armaris de PLC que inclouen variadors de freqüència (VFD), és prudent seleccionar blocs de terminals amb una capacitat nominal d'impulsos de com a mínim 4 kV.

Grau de contaminació. IEC 60947-7-1 requereix que els blocs de terminals estiguin classificats per a un grau de contaminació específic (1, 2 o 3), que descriu les condicions ambientals en què funcionarà l'equip. El grau de contaminació 3 s'aplica als armaris de control industrials on es pot esperar contaminació conductiva (com ara pols i condensació). Especifiqueu sempre el grau de contaminació 3 per a aplicacions d'armaris de PLC industrials i verifiqueu que les distàncies de filtració i seguretat del bloc de terminals s'especifiquen en conseqüència.

Mètodes de terminació de cables: brida de cargol vs. gàbia de ressort vs. desplaçament d'aïllament

El mètode de terminació de cable és el mecanisme pel qual el conductor de cable fa contacte elèctric amb la barra de corrent del bloc de terminals. Per a les aplicacions de distribució de PLC, les tres tecnologies de terminació dominants tenen avantatges diferents:

Terminació amb brida de cargol. La tecnologia més establerta, que utilitza un cargol per aplicar pressió a una placa de subjecció que fixa el conductor contra la barra de corrent. Les terminacions de brida de cargol proporcionen una excel·lent fiabilitat de contacte i són àmpliament acceptades en els estàndards industrials de tot el món. Tanmateix, requereixen un tornavís o una clau hexagonal per a la instal·lació (afegeix temps a la construcció del panell) i són susceptibles a la degradació del contacte si el cargol s'afluixa sota la vibració, un mode de fallada conegut en panells de control industrials amb feixos de cables pesats o equips vibrants. Especifiquem terminacions de brida de cargol per a aplicacions on s'accedirà freqüentment a les terminacions per al manteniment o on el cablejat de camp el realitza personal que prefereix la retroalimentació tàctil.

Terminació de la gàbia de ressort. Un mecanisme de molla aplica una força de subjecció constant al conductor de cable, eliminant la necessitat d'un cargol i permetent la inserció de cables sense eines. Les terminacions de gàbia de molla són més ràpides de cablejar en entorns de producció i són inherentment resistents a les vibracions perquè la molla manté una força de contacte constant independentment de la vibració. Tanmateix, les terminacions de gàbia de molla solen tenir una resistència de contacte lleugerament més alta que les terminacions de brida de cargol, i poden no ser acceptables en alguns estàndards industrials més antics que són anteriors a la tecnologia de gàbia de molla. Recomanem terminacions de gàbia de molla per a entorns PLC d'alta vibració, com ara estacions de bombament, carcasses de compressors i panells de control de climatització.

Terminació per desplaçament d'aïllament (IDC). Un contacte de tipus fulla que perfora l'aïllament del cable i fa contacte amb el conductor quan el cable s'introdueix a la ranura de terminació. Les terminacions IDC són extremadament ràpides (no cal pelar) i proporcionen una excel·lent resistència a les vibracions, però només són adequades per a conductors sòlids o conductors finament trenats dins d'un rang de mida específic. No són adequades per a conductors de trenat gruixut. Per al cablejat de distribució de PLC que utilitza trams de cable sòlid pretallats en entorns de producció, les terminacions IDC poden reduir el temps de terminació entre un 40 i un 60% en comparació amb els mètodes de brida de cargol. Especifiquem terminacions IDC per a constructors de panells OEM que terminen grans volums de trams de cable estandarditzats.

Materials de l'habitatge: PA6.6 vs. EPI/PPO i implicacions de rendiment

El material de la carcassa del bloc de terminals determina el seu rendiment tèrmic, la seva resistència a la flama i la seva resistència química, factors crítics en entorns d'armaris de PLC on els components que generen calor, com ara les fonts d'alimentació dels PLC i els mòduls d'accionament, creen temperatures ambientals elevades. Els dos materials de carcassa dominants per als blocs de terminals industrials són la poliamida 6.6 (PA 6.6) i l'èter de polifenilè/òxid de polifenilè modificat (mescles de PPE/PPO).

El PA 6.6 (sovint anomenat simplement niló) és el material de carcassa de blocs de terminals més utilitzat. Els seus principals avantatges són una excel·lent resistència mecànica, bones propietats dielèctriques i una àmplia compatibilitat química. El PA 6.6 aconsegueix UL94 V-0 ignífug amb un gruix de 0,8 mm, que satisfà els requisits d'inflamabilitat de IEC 60947-7-1Tanmateix, la PA 6.6 té un límit de temperatura de funcionament continu d'aproximadament 105 °C i absorbeix humitat amb el temps, cosa que pot reduir la seva resistència dielèctrica fins a un 30% en ambients amb molta humitat.

Els materials de carcassa de PPE/PPO ofereixen una resistència a la humitat superior i temperatures de funcionament continu més elevades (fins a 115–120 °C). Les seves propietats dielèctriques són més estables en diferents nivells d'humitat, cosa que les fa preferibles per a instal·lacions de PLC a l'aire lliure o amb molta humitat. Tanmateix, el PPE/PPO és més car que el PA 6.6 i la seva resistència a l'impacte mecànic a baixes temperatures és inferior, de manera que per a l'ús estàndard en armaris de PLC a l'interior, el PA 6.6 continua sent l'opció més rendible.

Per als blocs de terminals de distribució de PLC utilitzats en armaris tancats amb temperatures ambient de fins a 55 °C (típic en armaris segellats amb components generadors de calor), la carcassa de PA 6.6 és adequada. Per a instal·lacions en recintes exteriors, exposició directa a la llum solar o entorns industrials d'alta temperatura, recomanem la carcassa de PPE/PPO. Verifiqueu sempre l'especificació del material de la carcassa a la fitxa tècnica; moltes fitxes tècniques genèriques dels blocs de terminals no especifiquen clarament el material de la carcassa, cosa que hauria de ser un senyal d'alerta.

Notes d'aplicació: Implementació de blocs de terminals d'alta densitat en instal·lacions de PLC reals

Havent subministrat blocs de terminals per a aplicacions de distribució de PLC en una àmplia gamma d'indústries (muntatge d'automòbils, processament d'aliments i begudes, tractament d'aigua i control de climatització), vull compartir els patrons d'aplicació pràctica que ofereixen constantment els millors resultats i els errors d'especificació que més sovint provoquen problemes sobre el terreny.

El principi d'aplicació més important és segregació per tipus de senyalEn un armari de PLC amb nivells de tensió mixtos (alimentadors de motor de 480 V CA, circuits de control de 230 V CA, E/S de PLC de 24 V CC), els blocs de terminals per a cada nivell de tensió s'han de segregar físicament, ja sigui muntant-los en carrils DIN separats amb una separació clara o utilitzant blocs de terminals de tipus barrera que proporcionen una partició física entre circuits adjacents de diferents tensions. Aquesta segregació és requerida per IEC 60204-1 (Seguretat de la maquinària — Equipament elèctric) i no és opcional en la majoria dels règims d'inspecció de seguretat industrial.

Per a la secció de distribució d'E/S del PLC de 24 V CC específicament, recomanem utilitzar la configuració de tres pisos on el piso superior és el bus d'alimentació comú (24 V CC de la font d'alimentació), el piso del mig alimenta el grup d'entrada A del PLC i el piso inferior alimenta el grup d'entrada B del PLC. Aquesta configuració permet aïllar el bus comú per a fins de bloqueig i etiquetatge mentre els dos grups d'entrada romanen alimentats, i permet desconnectar grups d'entrada individuals per a manteniment sense afectar l'altre grup.

Un error d'especificació comú que veig és la mida insuficient del corrent nominal del bloc de terminals per a la distribució d'alimentació del PLC. Un rail d'alimentació de 24 V CC que alimenta 32 canals d'entrada del PLC a 20 mA per canal transporta un total de 640 mA, cosa que està molt dins del corrent nominal de qualsevol bloc de terminals. Tanmateix, el corrent d'irrupció dels mòduls d'entrada del PLC (que pot ser de 3 a 5 vegades el corrent d'estat estacionari durant l'engegada) pot tensionar momentàniament el bloc de terminals de distribució. Recomanem especificar blocs de terminals per a la distribució d'alimentació del PLC amb un corrent nominal d'almenys el 150% del corrent d'estat estacionari calculat, per proporcionar un marge adequat per a condicions d'irrupció i fallades.

Una altra consideració pràctica és gestió i enrutament de cablesEls blocs de terminals de tres pisos redueixen el nombre de cables però augmenten la densitat de cables a cada punt de terminació (tres cables per posició en lloc d'un). Això requereix una atenció acurada al preparació dels cables a la filera del bloc de terminals per garantir que el radi de curvatura de cap cable sigui massa ajustat, cosa que podria danyar l'aïllament del cable amb el temps. Recomanem mantenir un radi de curvatura mínim de 3 vegades el diàmetre exterior del cable per a tramits de cable trenat flexibles.

Manteniment, resolució de problemes i modificació de camp

Un dels arguments més convincents a favor dels blocs de terminals de triple pis d'alta densitat en aplicacions de distribució de PLC és l'avantatge de manteniment i resolució de problemes que proporcionen. Quan un canal d'entrada de PLC falla en un panell cablejat convencionalment, el procés de diagnòstic requereix rastrejar el cable individual des del mòdul d'entrada a través del bloc de terminals fins al dispositiu de camp, un procés que pot trigar hores en un arnès complex. En un sistema ben dissenyat... bloc de terminals de tres pisos instal·lació, la ruta de diagnòstic és dràsticament més curta perquè cada posició del bloc de terminals té una funció definida i predictible.

Per a modificacions de camp, que es produeixen amb molta més freqüència del que la majoria dels dissenyadors de sistemes de control preveuen, els blocs de terminals de tres pisos amb connexió creuada de barres de pont externes ofereixen avantatges addicionals. Quan una expansió del sistema PLC requereix afegir canals d'entrada, el procés normalment es limita a afegir posicions de bloc de terminals a una secció de carril DIN disponible, instal·lar noves barres de pont per estendre el bus de distribució a les noves posicions i terminar els nous cables de camp. Això és substancialment més ràpid que executar nous cables individuals des d'una matriu central de blocs de terminals fins a cada nou punt d'E/S.

Per al manteniment continu, recomano establir un programa de verificació del parell d'apretament del bloc de terminals per a les terminacions de brides de cargol en entorns d'alta vibració. L'interval de parell d'apretament depèn del nivell de vibració: per a armaris en entorns industrials generals (paviments típics de tallers), la verificació anual del parell és adequada; per a armaris en maquinària vibrant (bombes, compressors, cribres vibrants), la verificació semestral és més prudent. Utilitzeu un tornavís dinamomètric calibrat configurat al valor de parell especificat a la fitxa tècnica, normalment de 0,5 a 0,8 Nm per a un bloc de terminals de 4 mm².

Aprovisionament i verificació de qualitat: què cal exigir al vostre proveïdor

No tots blocs de terminals d'alta densitat són creats iguals, i les diferències d'especificació que separen un producte genuïnament dissenyat d'un canvi de marca bàsic no sempre són visibles en una fotografia de catàleg. Això és el que recomano exigir al vostre proveïdor de blocs de terminals:

Sol·licitar el IEC 60947-7-1 informe de provaQualsevol fabricant que declari que compleix amb aquesta norma hauria de poder proporcionar un informe d'assaig d'un laboratori d'assaigs acreditat (com ara TÜV Rheinland, UL, CSA, o Bureau Veritas). L'informe de prova documenta els valors reals mesurats de la resistència dielèctrica, la resistència d'aïllament, l'augment de temperatura i la resistència mecànica, no només les classificacions indicades. Un proveïdor que no pot o no vol proporcionar aquesta documentació és un senyal d'alerta important.

Verificar el classificació d'impulsos de voltatge i el grau de contaminació a l'informe de prova. Moltes fitxes tècniques de blocs de terminals genèrics enumeren un IEC 60947-7-1 declaració de compliment sense especificar la classificació d'impuls de voltatge ni el grau de contaminació, cosa que significa que aquests paràmetres no s'han provat o que els resultats de la prova van ser prou deficients com per ometre'ls de la fitxa tècnica. Per a entorns de PLC industrials, hauríeu de veure el Grau de contaminació 3 i la Tensió d'impuls de 4 kV o superior com a especificacions mínimes.

Confirmar el fitxa tècnica del material de la carcassaSol·liciteu la qualificació del material de l'habitatge i UL94 classificació d'inflamabilitat. Els blocs de terminals PA 6.6 han d'estar certificats per UL94 V-0 al gruix de la paret de la carcassa utilitzada en el producte. Si el proveïdor no pot proporcionar la fitxa tècnica del material, l'afirmació sobre el material de la carcassa no es verifica.

Avaluar el especificació de resistència de contacteUn bloc de terminals d'alta qualitat ha de tenir una resistència de contacte inferior a 1 mΩ (miliohm) al corrent nominal, mesurat al punt de terminació del cable. Uns valors de resistència de contacte més alts indiquen una preparació de la superfície de contacte inferior o un disseny de força de molla/subjecció subòptim, i ambdues coses provocaran una fallada prematura en aplicacions d'alt corrent o alta temperatura.

Tendències emergents: blocs de terminals intel·ligents i diagnòstics integrats

El mercat dels blocs de terminals comença a veure la introducció de funcions de diagnòstic integrades que abans eren impossibles amb components passius. Diversos fabricants, inclòs J-Guang, estan desenvolupant productes de blocs de terminals amb sensors de monitorització de corrent integrats, LED d'estat i interfícies de comunicació que permeten al bloc de terminals en si mateix informar del seu estat a un PLC o BMS a través d'un bus digital.

Per a aplicacions de distribució de PLC, el desenvolupament més prometedor és la integració de barres de detecció de corrent que pot detectar circuits oberts o valors de corrent anormals en posicions individuals del bloc de terminals sense sensors externs addicionals. Això permet alertes de manteniment preventiu (en lloc d'una resposta reactiva a fallades) per a la xarxa de cablejat de distribució del PLC. Un bloc de terminals amb un sensor de corrent integrat que informa al PLC a través d'un Modbus RTU o CANopen La interfície pot alertar els operadors sobre problemes de connexió de cables abans que provoquin una fallada d'entrada del PLC.

També estem veient una major adopció de mecanismes d'alliberament sense eines per a blocs de terminals de gàbia de molla que permeten l'extracció de cables sense eines, una característica que redueix substancialment el temps d'accés per al manteniment. La combinació de l'acabament de la gàbia de molla (per a la velocitat de la instal·lació inicial) amb l'alliberament sense eines (per a la velocitat d'accés per al manteniment) és particularment atractiva per a entorns de distribució de PLC on tant el cost inicial de construcció del panell com el cost de manteniment continu són factors importants.

Preguntes freqüents

Quin és el principal avantatge dels blocs de terminals de tres pisos respecte als blocs de terminals d'un sol nivell en la distribució de PLC?

Els blocs de terminals de tres pisos apilen tres nivells de contacte independents en un únic mòdul de carril DIN d'amplada, cosa que permet que tres circuits separats es puguin acabar en l'espai d'un. Per al cablejat de distribució de PLC, això redueix l'amplada del panell fins a un 60% en comparació amb les configuracions equivalents d'un sol nivell, redueix dràsticament el nombre de blocs de terminals i simplifica el cablejat consolidant un carril d'alimentació comú i diversos circuits derivats en un sol dispositiu.

Què fa IEC 60947-7-1 mitjà de compliment per a la selecció de blocs de terminals?

IEC 60947-7-1 és l'estàndard internacional que regeix els blocs de terminals modulars per a conductors de coure. El compliment significa que el producte ha superat proves mecàniques, elèctriques i ambientals estandarditzades, incloent-hi la resistència dielèctrica (normalment d'impuls de 2,5 a 8 kV), la resistència d'aïllament, l'augment de temperatura al corrent nominal i el cicle de resistència mecànica. Sol·liciteu sempre l'informe de prova d'un laboratori acreditat; les afirmacions de la fitxa tècnica sense documentació de la prova no són verificables.

Quin mètode de terminació de cable és el millor per a entorns PLC d'alta vibració?

Les terminacions de gàbia de molla són la millor opció per a entorns PLC d'alta vibració, ja que el mecanisme de molla manté una força de contacte constant independentment del moviment induït per la vibració. Les terminacions de brida de cargol es poden afluixar sota vibracions sostingudes, cosa que provoca una major resistència al contacte, un escalfament localitzat i, finalment, una fallada. Per a entorns industrials estàndard sense vibracions extremes, la brida de cargol o la gàbia de molla proporcionen una fiabilitat adequada.

Com puc dimensionar un bloc de terminals per a la distribució d'alimentació de 24 V CC d'un PLC?

Calculeu el corrent total en estat estacionari (suma de tots els corrents del canal d'entrada del PLC) i, a continuació, especifiqueu un bloc de terminals amb una classificació nominal d'almenys el 150% d'aquest valor per adaptar-se al corrent d'irrupció. Per exemple, 32 entrades de PLC a 20 mA cadascuna = 640 mA en total; especifiqueu un bloc de terminals amb una classificació nominal d'almenys 1A. La tensió nominal ha de ser de 630 V CA com a mínim per IEC 60947-7-1, fins i tot per a circuits de 24 V CC, per proporcionar un marge de seguretat i un grau de contaminació adequats.

Quin material de carcassa he d'especificar per a un armari de PLC que funciona a 50 °C de temperatura ambient?

Per a armaris de PLC tancats a una temperatura ambient de fins a 55 °C, carcassa de PA 6.6 (poliamida 6.6) classificada per a UL94 V-0 amb un gruix de 0,8 mm és adequat. Tanmateix, la PA 6.6 absorbeix la humitat amb el temps, cosa que redueix la resistència dielèctrica en condicions d'alta humitat. Per a tancaments exteriors, entorns d'alta humitat o temperatures ambientals superiors a 85 °C, la carcassa de PPE/PPO proporciona una resistència a la humitat superior i una temperatura de funcionament continu més alta (fins a 115–120 °C).

Quina diferència hi ha entre la connexió creuada de la barra col·lectora interna i la connexió creuada de la barra de pont externa?

Una barra col·lectora interna connecta les tres cobertes dins d'un únic dispositiu de bloc de terminals, permetent l'arquitectura de barra de corrent compartida de tres cobertes. Una barra de pont externa connecta diversos dispositius de bloc de terminals adjacents al llarg d'una secció de carril DIN, creant un bus de distribució comú a través d'una fila de blocs de terminals. Les barres col·lectores internes proporcionen connectivitat intradispositiu; les barres de pont externes proporcionen connectivitat entre dispositius. Ambdues són necessàries per a una arquitectura de distribució de PLC completa.

Com puc verificar les afirmacions de qualitat d'un proveïdor de blocs de terminals?

Sol·licitar el IEC 60947-7-1 informe d'assaig d'un laboratori d'assaigs acreditat (TÜV Rheinland, UL, CSA, o Bureau Veritas). L'informe ha de documentar els valors reals mesurats de la resistència dielèctrica, la tensió d'impuls, el grau de contaminació, l'augment de temperatura i la resistència mecànica, no només les classificacions indicades. Sol·liciteu també la fitxa tècnica del material de la carcassa amb UL94 classificació i verificar l'especificació de resistència de contacte (ha de ser inferior a 1 mΩ). Els proveïdors que no poden proporcionar aquests documents representen un risc de qualitat important.

Quin manteniment requereix un bloc de terminals de tres pisos en un armari de PLC?

El requisit principal de manteniment per als blocs de terminals de brida de cargol en entorns d'alta vibració és la verificació periòdica del parell (anual en entorns industrials estàndard, semestral en armaris de maquinària vibrant). Les terminacions de gàbia de molla no requereixen manteniment del parell, però s'han d'inspeccionar periòdicament per assegurar-se que la molla estigui correctament encaixada. Tots els blocs de terminals s'han d'inspeccionar visualment anualment per detectar signes de sobreescalfament (decoloració, rastreig de carboni a la carcassa), i qualsevol bloc de terminals que mostri aquests signes s'ha de substituir immediatament.