4.9 電気的な構成、保護対策、および接地
4.9.4 フローティングモジュールそれとも非フローティングモジュール?
フローティングモジュール
フローティングモジュールによる構成では、制御電流回路(M内部)と負荷電流回路
(M外部)の基準電位は絶縁されています。
使用範囲
フローティングモジュールは以下に対して使用します。
● 全ての AC 負荷電流回路
● 基準電位が分離された DC 負荷電流回路 例:
– エンコーダが異なる基準電位をもっている DC 負荷電流回路(例:接地されたエ
ンコーダがコントローラから離れたところに取り付けられ、等電位化が不可能な 場合)。
– プラス極(L +)が接地されている DC 負荷電流回路(バッテリ電流回路)。
フローティングモジュールと接地コンセプト
フローティングモジュールは、コントローラの基準電位が接地されているかどうかに関 わらず使用することができます。
4.9 電気的な構成、保護対策、および接地
例:フローティングモジュールのある CPU 31xC を構成する
以下の図は構成の一例として掲載したものです。フローティングモジュールのある
CPU 31xC CPU 31xC の場合は、自動的に接続が確立されます(1)。
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非フローティングモジュール
非フローティングモジュールを持つ構成の場合は、制御回路(M内部)およびアナログ 回路(Mアナログ)の基準電位は電気的に分離されていません。
例:非フローティングモジュールのある S7-300 を構成する
アナログ I/O モジュール SM 334 AI 4/AO 2 では、グラウンド接続 M アナログの一つを CPU のグラウンドと接続する必要があります。
以下の図は構成の一例として掲載したものです。非フローティングモジュールのある S7-300 の CPU
36 6&38
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4.9 電気的な構成、保護対策、および接地
4.9.5 接地対策
接地接続
ローインピーダンスの接地は、システムの短絡または故障時の感電の危険を小さくしま す。また、ローインピーダンス接続(広い表面積、接触面が広い)は、システムへの ノイズ放射の影響またはノイズ信号の放出を最低限に抑えます。これを実現するには 通常、ケーブルと装置の効果的なシールドが有効です。
警告
保護等級 I の全ての装置および全ての大型金属セクションは、保護接地しなければな りません。この処置を行うことで、システムのオペレータは感電の危険から保護され ます。また、外部の電源ケーブル、信号ケーブルあるいはペリフェラルへのケーブル を介して転送されるノイズを回避できます。
保護接地のための処置
次の表は、保護接地のための最も重要な処置を簡単にまとめたものです。
表 4- 8 保護接地のための処置
装置 処置
キャビネット/キャリア ハウジング
高品質の保護コンダクタを介してセンタ接地ポイント
(例:接地集中ライン)に接続する モジュールラック/
プロファイルレール
プロファイルレールがキャビネット内に取り付けられてお らず、大型の金属部により相互に接続されていない場合、
最小断面積 10 mm2のケーブルを介してセンタ接地ポイン トに接続する
モジュール なし
ペリフェラル 保護コネクタによる接地
センサとアクチュエータ システムに適用される規定に基づいて接地する
規則:ケーブルシールドを接地する
必ずケーブルの先端と終端のケーブルシールドを、接地電極/ファンクション接地に接 続します。シールドの両端を接続することによって、高周波数域で良好なノイズ抑制 効果が得られます。
シールドを片側だけ(ケーブルの先端または終端)グラウンド接続した場合は、低周波 数の抑制効果しか得られません。以下のように、片側のシールド接続が有効な場合も あります。
● 等電位化ケーブルを配線することができない場合
● アナログ信号(2 ~ 3 mA ないし μA)が転送されます
● フォイルシールド(スタティックシールド)を使用している場合 注記
2 つの接地ポイント間の電位が異なる場合は、両端に接続されたシールドを介し等 化電流が流れることがあります。この場合は、追加の等電位化ケーブルを配線して ください。
注意
動作電流が大地を介して流れないように注意してください。
規則:負荷電流回路の接地
原則として負荷電流回路は接地してください。共通の基準電位(大地)によって、正 常なファンクションが保証されます。
注記
(CPU 31xC には該当しません)
地絡を防止する場合は、負荷電源装置(端子 L- または M)または絶縁変圧器で、保護 コンダクタへの接続を切り離し可能にします(概要図:接地中の 4 を参照)。
4.9 電気的な構成、保護対策、および接地
負荷電圧の基準電位の接続
多くの出力モジュールは、アクチュエータの切り換え用に追加の負荷電圧を必要としま す。
次の表は、負荷電圧の基準電位 M外部が個々の構成の場合にどのように接続されるかを 示しています。
表 4- 9 負荷電圧の基準電位の接続
構成 非フローティングモジュール フローティングモジュール 注記 接地し
た
M外部を CPU の M と接続 M外部を設置集中ケーブルと
接続、または接続しない -
非接地 M外部を CPU の M と接続 M外部を設置集中ケーブルと
接続、または接続しない
CPU 31xC で は非接地の構 成は不可。