使用 PLC 和辅助触点监测断路器状态

本技术简报展示了如何为传统工业断路器加装辅助触点模块。随后介绍了如何利用可编程逻辑控制器(PLC)对断路器系统进行监测。

工程要点

  • 辅助触点可实现对断路器状态的远程监测。
  • PLC 能够检测断路器是否已跳闸或被手动断开。这使得系统能够通知操作人员、记录时间戳并执行针对工厂特定情况的措施,从而提高系统稳定性。
  • 提供了一个滑动开关,用于在不操作断路器的情况下独立测试辅助触点。

本文是 DigiKey 工业自动化现场指南的一部分

位置 :理解它 → 电路保护
难度:seedling: 学生 — 难度级别说明
最后更新:2026 年 3 月 6 日


断路器辅助触点模块简介

断路器是一种关键的安全装置,常见于工业控制柜中。它是一种二进制设备,要么正在向负载供电,要么因过电流跳闸或由技术人员故意关闭而中断供电。

在某些应用中,需要知晓断路器的状态。例如,可编程逻辑控制器(PLC)应能识别跳闸状况并采取相应措施。

举一个简单的例子:考虑一个断路器已跳闸的泵系统。PLC 可以识别该故障、记录时间、提醒技术人员,并在得知主系统已受损的情况下采取适当的备用措施。

较大的断路器通常配备板载辅助触点。较小的断路器(例如图 1 和图 2 所示的Phoenix Contact型号 2907558 TMC81C01A )则提供了侧装式辅助触点的安装接口

图 1 :侧装式辅助触点与Phoenix Contact TMC 81C 断路器配合安装的图像。

技术提示 :如图 1 所示,该辅助触点配备了一个测试滑动机构。当我第一次看到这个开关时,我以为它是用来使断路器跳闸的。这一假设是错误的,因为该滑动开关用于独立激活单刀单掷(SPST)开关。从维护角度来看,这使得技术人员能够在不触发断路器的情况下验证 PLC 电路。

图 2: Phoenix Contact UL 489 断路器及其配套辅助触点在安装前的图像。

技术提示 :UL 489 TMC 81C 断路器配备了卡扣式侧片,可环绕输入和输出电源线。这些对于电气安全至关重要,因为它们延长了电弧必须行进的距离。电弧不再走端子到端子的短路径,而是被迫沿障碍物上方绕行更长的路径。较长的距离通常可防止电弧形成。

PLC 对断路器的监控

我们可能会遇到支路断路器已跳闸,但 PLC 仍处于活动状态的情况。这表明工业控制系统通常为各支路配置多个断路器。PLC 本身由独立但相关的控制电路供电。例如,208Y/120 配电盘可能包含多个三相支路。PLC 可由源自同一馈线的电源供电,或通过中间 UPS 供电。无论哪种方式,当一个或多个断路器跳闸时,PLC 仍可能处于活动状态。

PLC 可通过辅助触点检测断路器状态。随后,它可以采取适当的措施,例如:

  • 发出本地警报

  • 向监控与数据采集(SCADA)系统发送警报信号

  • 记录事件

  • 发送电子邮件通知维修技术人员

  • 执行有序的系统关机

  • 启用冗余系统

  • 协调化学或热力工艺中依赖时间的过程恢复

结语

控制系统的动作高度依赖于具体应用。然而,通过辅助触点对断路器进行监控是每位设计者都应掌握的工具。

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