信號隔離器在PLC/DCS控制系統(tǒng)的應(yīng)用

時間：2022-06-29作者：江蘇安科瑞電器制造有限公司瀏覽：165

摘要：PLC/DCS控制系統(tǒng)在實際運行過程中經(jīng)常會出現(xiàn)干擾問題，造成現(xiàn)場儀器出現(xiàn)故障、模擬量顯示異常及數(shù)據(jù)不穩(wěn)定等現(xiàn)象。信號隔離器能壓制外界干擾，同時對下級設(shè)備具有限壓、限流的功能，從而實現(xiàn)對設(shè)備的防護。




關(guān)鍵詞：信號隔離器；PLC/DCS；變頻器；干擾




0：概述




隨著工業(yè)自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。作為電力電子器件，變頻器中要進行大功率二極管整流，大功率晶體管變壓，在輸入輸出回路產(chǎn)生電流高次諧波，干擾供電系統(tǒng)、負(fù)載以及附近其它電氣設(shè)備。在實際使用過程中，經(jīng)常遇到變頻器諧波干擾問題。




工業(yè)現(xiàn)場PLC/DCS控制系統(tǒng)中，常常會出現(xiàn)測量信號不穩(wěn)定現(xiàn)象，一種是由電磁干擾導(dǎo)致，另一種是高頻信號滲入，如電流信號輸出控制變頻器，變頻器高頻干擾滲入信號中，這樣的干擾信號使得變頻器和閥門工作不穩(wěn)定，在兩個設(shè)備信號連接之間加裝信號隔離器，是合理解決電磁干擾及高頻信號滲入影響的方法之一。




1：PLC/DCS控制系統(tǒng)中的干擾




PLC/DCS控制系統(tǒng)中主要干擾源有:空間的輻射干擾、信號線引入的干擾、接地系統(tǒng)混亂時的干擾、PLC/DCS系統(tǒng)內(nèi)部的干擾，其中電源的干擾和信號線引入的干擾，通常稱為傳導(dǎo)干擾，這種傳導(dǎo)干擾在工業(yè)現(xiàn)場較常見也較嚴(yán)重。




1.1 PLC/DCS控制系統(tǒng)干擾類型及現(xiàn)象




PLC/DCS控制系統(tǒng)中干擾的類型通常按干擾模式不同劃分，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號對地的電位差，主要由電網(wǎng)串入、地電位差及空間電磁輻射在信號線上感應(yīng)的共態(tài)（同方向）電壓疊加所形成。差模干擾是指作用于信號兩較間的干擾電壓，主要是由空間電磁場在信號間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，這種電壓疊加在信號上，會直接影響測量和控制精度。




1.2 PLC/DCS控制系統(tǒng)干擾問題解決方向




1) 切斷或衰減電磁干擾的傳播途徑




2) 提高裝置和系統(tǒng)的抗干擾能力




2: 信號隔離器在PLC/DCS控制系統(tǒng)中的作用




實際應(yīng)用中，控制系統(tǒng)中的信號干擾問題有時會非常嚴(yán)重，有些時候即使信號電纜采用屏蔽線也不能完全減少這些干擾，例如由于接地點不同引起的接地環(huán)流干擾。而采用信號隔離器的接線方式切斷了傳導(dǎo)干擾的傳播途徑，減小設(shè)備直接連接的接地環(huán)路帶來的信號失真，可以合理地提高在PLC/DCS控制系統(tǒng)中模擬量控制模塊每一路信號供電電源安全性、穩(wěn)定性和相對獨立性，這樣便可以降低因為雷擊過電壓等原因可能會造成的模板擊穿或燒毀概率，提高了控制模塊的測量精度和4-20MA 模擬量信號抗工頻電磁干擾的能力，保證了控制系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。 




3： BM100信號隔離器




BM100系列信號隔離器在工業(yè)生產(chǎn)中為增加儀表負(fù)載能力并保證連接同一信號的儀表之間互不干擾，提高電氣安全性能。BM100信號隔離器將輸入的電壓、電流、電阻或溫度等信號進行采集、放大、運算、并進行抗干擾處理后，再輸出隔離的電流和電壓信號，安全的輸送給二次儀表或PLC/DCS使用。




 




BM100系列信號隔離器外觀圖




3.1 技術(shù)參數(shù)




 

3.2 應(yīng)用實例




某銅鎳礦萬噸鎳冶煉技改擴建工程中，減弱循環(huán)水泵房，變頻器控制水泵用的是一臺變頻器控制兩臺水泵的控制原理，該變頻器控制設(shè)置為三地控制，分別為：就地現(xiàn)場控制箱控制、集中變頻器柜控制及遠(yuǎn)程中控室DCS控制。三地都能實現(xiàn)兩臺水泵的啟?？刂?，但是變頻器的電流顯示及頻率顯示都無法工作正常，遠(yuǎn)程中控室的水泵電流與頻率反饋也就無法工作。遠(yuǎn)程中控DCS控制水泵的頻率給定與實際值也存在偏差，有時工作不能正常給定。起初懷疑電流表、頻率表、信號線及流體介質(zhì)有問題，更換了所有這些儀表、信號電纜，并把動力線與信號控制電纜分開走電纜橋架，故障依然存在。原因是變頻器的高次諧波電流通過輸出電纜向外輻射，傳遞到信號電纜，引起干擾。如圖2所示。










圖2




解決辦法：將變頻器中電流反饋信號及頻率反饋信號分別輸入給信號隔離器，再把隔離輸出信號分別輸送給電流表、頻率表及遠(yuǎn)程DCS控制室電流與頻率反饋。遠(yuǎn)程中控室頻率，給定信號也進入信號隔離器然后接至變頻器。遠(yuǎn)程中控DCS控制頻率輸入信號、電流反饋、頻率反饋、電流表及頻率表顯示正常，故障排除。如圖3所示




 




圖3  信號隔離器應(yīng)用示意圖




4：結(jié)束語




在PLC/DCS控制系統(tǒng)中加入信號隔離器的連接方式，合理解決了控制系統(tǒng)中的干擾問題，目前在冶煉、水處理、化工、火電、工業(yè)自動化等多個行業(yè)已經(jīng)批量應(yīng)用 ，對提高PLC/DCS控制系統(tǒng)測量信號的精度和系統(tǒng)的安全穩(wěn)定、可靠運行提供了**。




參考文獻




[1] 企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2020.6.




[2] 張騰.變頻器對PLC干擾常見故障的分析與處理[J].電子測試,2019(13):120-121.




[3] 張夢.基于系統(tǒng)干擾談信號隔離器在工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用[J].世界儀表與自動化,2008,12(11):60-62.


江蘇安科瑞電器制造有限公司專注于餐飲油煙在線監(jiān)測系統(tǒng),油煙濃度在線監(jiān)控系統(tǒng),工業(yè)企業(yè)能源管理系統(tǒng),企業(yè)綜合能源管理系統(tǒng)等

• 詞條

  詞條說明

• 數(shù)據(jù)孿生技術(shù)在Acrel-7000企業(yè)能源管控平臺中的應(yīng)用

  摘要：為了穩(wěn)步推進雙碳目標(biāo)，在能源消費強度和消費總量的“雙控”背景下，企業(yè)需要考慮如何應(yīng)對能耗雙控以**正常生產(chǎn)。現(xiàn)有大部分企業(yè)依然采用電、水、氣、冷、熱等各種能源供應(yīng)系統(tǒng)“單獨規(guī)劃、單獨設(shè)計、獨立運行”的模式。普遍存在計量檢測到配備不足；計量設(shè)備計量精度不高、計量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確；人工抄表可靠性低；難以合理監(jiān)測和評估主要耗能設(shè)備的用能效率；缺少決策數(shù)據(jù)支持，對于節(jié)能評估無法提供可靠參考數(shù)據(jù)；缺乏合理的

• 城市餐飲油煙的監(jiān)測與治理

  摘要：為控制餐飲油煙污染，改良城市大氣污染和生態(tài)環(huán)境，針對城市餐飲油煙污染現(xiàn)狀，提出相應(yīng)的治理政策。加速餐飲油煙污染立法進度，推進相關(guān)法律法規(guī)修訂，加大油煙污染執(zhí)法力度；維護清洗油煙凈化設(shè)備，建立完善的臺賬巡檢機制；構(gòu)建多主體參與平臺，劃分**、市場、社會的職責(zé)邊界，拓展社會參與油煙污染治理渠道，規(guī)劃城市餐飲布局，監(jiān)測油煙排放濃度和凈化效率，加大治理工作的督管力度。關(guān)鍵詞：油煙污染；治理監(jiān)管；清洗

• 身臨其境學(xué)* 心懷崇敬守初心

  ? ? ?6月29日下午，二稅務(wù)所、十五稅務(wù)所、十九稅務(wù)所黨支部與馬陸咨詢服務(wù)有限公司、安科瑞電氣股份有限公司黨支部全體**來到*一大會址紀(jì)念館，在這里學(xué)*、悟思想、尋初心。? ? ?*一大會址紀(jì)念館由*一大會址、宣誓大廳、新建展館等部分組成，其中新建展館包括陳列展廳、報告廳、觀眾服務(wù)中心等服務(wù)設(shè)施，聚焦中國***初期在上海的

• 【油煙在線遠(yuǎn)程監(jiān)測云平臺】餐飲油煙監(jiān)測云平臺主要功能

  餐飲油煙監(jiān)測云平臺主要功能1）在線監(jiān)測對油煙排污數(shù)據(jù)的監(jiān)測，包括油煙排放濃度，顆粒物，NmHc等數(shù)值采集監(jiān)測；同時對監(jiān)控風(fēng)機和凈化器的啟停狀態(tài)、運行數(shù)據(jù)進行監(jiān)測。2）告警數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)根據(jù)采集的油煙數(shù)值大小，產(chǎn)生對應(yīng)的排放**標(biāo)告警；對凈化器的運行數(shù)據(jù)分析，上傳凈化設(shè)備對應(yīng)的運行、停機、故障等告警事件。3）數(shù)據(jù)分析運行時長分析，離線分析；告警占比、排名分析；歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計，企業(yè)分析報告等。4）隱患管理系