1.在控制柜内安装PLC系统的方法与要点

当CP1HCPU连接CPM1A系列的扩展I/O单元或扩展单元时，可以使用M4螺钉安装而不使用DIN导轨。但是，当CP1HCPU连接CJ系列高功能单元时，必须使用DIN导轨安装，如图6-6所示。DIN导轨需用3处以上的螺钉进行安装固定。

图6-6 PLC导轨安装示意图

使用CPM1A系列扩展单元时，可以使用I/O连接电缆（型号CP1W-CN811），将其设置为上、下两层，如图6-7所示。但是，需注意以下两点限制：

图6-7 I/O电缆使用示例

①I/O连接电缆仅可使用在CPU单元与直到第4台为止的扩展单元间。不可使用到第5台以后的单元上。

②I/O连接电缆仅可在一处使用，不可在多处使用。

各种I/O信号线应尽可能敷设在布线槽或管道内，其优点是安装线槽使布线规范，便于查找连接I/O单元的导线，在机架相同高度处安装线槽使布线非常方便。线槽安装方法如图6-8所示。

图6-8 线槽安装示意图

在安装线槽时必须确保线槽离PLC设备和其他物体的顶部至少20mm（例如顶端、线槽、支撑件、设备等），示例如图6-9所示，足够的空间便于通风和更换单元。

图6-9 线槽布置示意图

2.PLC安装尺寸

CP1H的CPU单元外形尺寸如图6-10所示，安装尺寸如图6-11所示。安装高度约为90mm，但是，选件板上连接了连接电缆时，需要更大的尺寸，因此要充分考虑到安装PLC主体的控制柜深度，安装时应留有余地。

图6-10 CP1HCPU单元外形尺寸示意图

图6-11 CP1HCPU单元安装尺寸示意图

3.扩展单元的连接方法

（1）CPM1A系列扩展单元的连接方法

连接CPM1A系列扩展（I/O）单元的具体步骤如下：

1）使用一字螺钉旋具拆卸CPU单元或扩展（I/O）单元的扩展连接器盖，如图6-12a所示。

2）将扩展I/O单元的连接电缆的插头插入CPU单元，或者插入到其他扩展I/O单元的扩展连接器上，如图6-12b所示。插牢后再安装回扩展连接器盖。

需注意的是，当连接CPM1A系列扩展（I/O）单元时，CPU单元与扩展（I/O）单元间应留出10mm的空间。

图6-12 CPM1A系列扩展单元连接示意图

a）拆卸连接器盖 b）扩展单元插线连接

（2）CJ系列扩展单元的连接方法

连接CJ系列高功能单元时，各单元之间通过将各自的连接器相互紧锁，只要锁住滑块就可进行连接。最右端的单元上则连接端板。具体步骤如下：

1）将CP1HCPU单元安装到DIN导轨上，再安装CJ适配器，参见图2-62。

2）连接CJ系列特殊I/O单元或CPU总线单元时，最多只能连接两个。将各单元的连接器对准压紧，如图6-13a所示。再将各单元上的黄色滑块滑动到位并锁定。如果滑块未锁到位，则PLC将报错。

3）在最右端的单元上连接端板。若不安装端板，则出现“I/O总线异常”，CP1HCPU单元无法运行程序，相应标志位会置位。

图6-13 CJ系列高功能单元连接示意图

a）单元连接器压紧 b）滑块锁定到位

4.在导轨上安装CP1H的方法

将组合好的CP1HPLC安装在DIN导轨上的操作步骤如下：

1）将单元背面的DIN导轨安装销用螺钉旋具拉出，使处于“开锁”状态，如图6-14a所示，然后安装到DIN导轨上。

2）从DIN导轨的上侧挂好，向内插入安装，如图6-14b所示。

3）将DIN导轨安装销全部向上压，锁定，如图6-14c所示。

4）连接CJ系列单元时，务必安装在DIN导轨上，再用两个端板（型号PFP-M）从两侧夹紧固定。端板要先挂住下侧再挂上侧，然后向下拉，最后拧紧端板的螺钉固定，如图6-14d所示。

5.CP1HCPU单元接线方法

（1）电源单元与地线的接线方法

1）交流供电型CP1H的电源与地线的接线方法

交流供电型CP1H的CPU单元的电源与地线的接线方式如图6-15所示。

图6-14 导轨安装CP1H示意图

a）松开PLC安装脚 b）PLC插入导轨 c）推入安装脚 d）安装导轨端板

图6-15中，交流供电电压为AC100～240V，允许的电压波动范围是AC85～264V。为了不发生因其他设备的起动电流及浪涌电流导致的电压降低，电源电路应与动力电路分别布线。当使用多台CP1H时，为防止浪涌电流导致电压降低及断路器的误动作，也应分别布线供电。

图6-15 交流型CPU单元电源与地线接线示意图

PLC内部噪声隔离回路充分控制了电源线里的主要噪声，但通过连接1∶1的隔离变压器可使PLC和大地之间的噪声大幅度减小。需要注意的是，该变压器的副边不要接地。交流电源的布线应使用圆形压接端子，如图6-16a所示。

图6-16 压接端子示例

a）圆形压接端子 b）叉形压接端子

为了防止触电、干扰，接地线应采用D种接地（第3种接地）。当电源单相接地时，应将接地相侧连接到L2/N端子侧。GR为保护接地端子，应使用专用接地线（2mm²以上的电线）进行D种接地（第3种接地），以防触电。LG为功能接地端子（噪声滤波器中性端子）。当干扰大、有误动作且防止电击时，可将LG与GR短路后进行D种接地（第3种专用接地）。

需要注意的是，接地线不能与其他设备共享或连接到建筑物的梁上，否则将对CP1H系统产生不良影响。

2）直流供电型CP1H的电源与地线的接线方法

直流供电型CP1HCPU单元的电源与地线的接线方式如图6-17所示。(www.daowen.com)

图6-17 直流型CPU单元电源与地线接线示意图

直流电供电电压为DC24V，允许的电压波动范围是DC20.4～26.4V，所消耗的最大功率为50W。但在电源接通时，浪涌电流将达到最大电流的5倍左右。

接电源线时，确保正、负极端子的极性正确，务必使用压接端子或使用单线。可供选择的两种压接端子如图6-16所示，使用带自升片的M3端子螺钉并以转矩0.5N･m加以紧固。

GR保护接地端子同样使用专用接地线进行D种接地（第3种接地）。

（2）I/O端子的接线方法

在连接CP1H的I/O端子时，应确认I/O单元的规格，切勿超出输入单元所承受的最大电压或输出单元最大开关能力的电压值，否则会造成单元故障或损坏。还需注意正、负端子的极性，连接端子的常用电线规格是AWG22～18（0.32～0.82mm²），压接端子与端子螺钉的选用规格与紧固方式与接电源线相同。

在接I/O信号线时，不要遮拦显示I/O点导通状态的发光二极管，布线后不妨碍单元的更换维护，而且为防止感应导致的误动作，应将I/O信号线与高压线、动力线分开，单独配管布线。

在I/O单元接线完成前不要把CPU的保护标签撕掉，这个标签能避免在接线时线头和其他外面物质掉入单元内，接完线后再将标签撕掉，便于散热。

（3）I/O设备的接线方法

1）直流输入设备的连接

直流型输入单元可以连接相应的直流输入设备，示例如图6-18所示。

图6-18 直流输入设备接入直流输入单元示例

注意：电压输出型不能采用如图6-19所示的连接电路。

图6-19 I/O设备不正确连接方式示例

将DC12V或DC24V的二线制传感器输入设备接入直流输入单元，如图6-20所示，此时需满足以下条件，否则可能会导致操作错误。

图6-20 直流二线传感器接入直流输入单元示意图

①PLC为ON时的电压和传感器剩余电压间的关系：V_ON≤V_CC­V_R。

②PLC为ON时的电压和传感器控制输出（负载电流）间的关系：

I_OUT（最小）≤I_ON≤I_OUT（最大）

I_ON=（V_CC­V_R­1.5[PLC内部剩余电压]）/R_IN

当I_ON小于I_OUT（最小）时，则连接一旁路电阻R。旁路电阻常数可计算如下：

R≤（V_CC­V_R）/（I_OUT（最小）­I_ON）

功率W≥（V_CC­V_R）²/R×4[容限]

③PLC为OFF时的电流和传感器漏电流间的关系：I_OFF≥I_leak。

如果I_leak大于I_OFF，则连接一旁路电阻，使用下列等式计算旁路电阻常数：

R≤（R_IN×V_OFF）/（I_leak×R_IN­V_OFF）

功率W≥（V_CC­V_R）²/R×4[容限]

④防止传感器浪涌电流的措施。如果PLC的电源先导通，然后传感器的电源再接通时，有时会因传感器的浪涌电流而导致误输入。因此，需确认从传感器的电源接通后到稳定动作为止的时间。传感器电源接通后可在程序中插入定时器做延迟处理。

【例6-3】 将某传感器的电源电压被用作CIO 0.00的输入，并在程序中创建一个100ms定时器延迟（欧姆龙接近传感器到达稳定所需的时间）。在定时器的完成标志变为ON后，CIO 0.01上的传感器输入会引起输出位CIO 100.00变为ON。梯形图程序如图6-21所示。

图6-21 防止浪涌电流的梯形图程序示例

2）直流输出设备的连接

直流输出单元连接外部设备时需考虑以下问题：

①输出短路保护。如果与输出端连接的负载短路，则可能危及输出部件和印制电路板。为防止这个情况，在外电路中加一熔丝，使用容量约为额定输出2倍的熔丝。

②晶体管输出剩余电压。TTL电路不能直接与晶体管输出连接，这是由于晶体管存在剩余电压，在两者之间需要连接一个上拉电阻和一个CMOS IC（Complementary MOS Integrated Circuit，互补型MOS集成电路）。

③输出浪涌电流。将晶体管或三端双向可控硅开关输出连接到有高浪涌电流的输出设备（如白炽灯）时，必须采取措施以避免损坏晶体管或三端双向控硅开关。为降低浪涌电流，可选下列两种方法之一。

方法1：加一个电阻，引出约1/3的灯泡消耗的电流。如图6-22a所示。

方法2：加一控制电阻，如图6-22b所示。

图6-22 降低浪涌电流的接线示意图

a）方法1示意图 b）方法2示意图

（4）降低电噪声的方法

1）I/O信号线降噪法。应尽量将I/O信号线和电源线放入独立的管道或将电缆管道放在控制面板的内侧和外侧，如图6-23所示。如果I/O信号线和电源线必须在同一管道内放线，则使用屏蔽电缆并将屏蔽线与GR端子相连接，以降低噪声。

图6-23 I/O信号线布线示意图

2）电感负载降噪法。在电感负载与I/O单元相连接时，将一浪涌抑制器或二极管与负载并联，如图6-24所示。

3）外部布线的降噪措施

①在使用多芯信号电缆时，避免将I/O线与其他控制线路并列使用。

图6-24 电感负载连接I/O单元示意图

②如果接线支架是平行的，则各支架间隔至少为300mm，如图6-25所示。

图6-25 平行接线支架示意图

③如果I/O信号线和动力线必须放在同一管道内，则必须使用接地的金属板（铁制）将它们相互屏蔽，如图6-26所示。

图6-26 管道内金属屏蔽示意图