安科瑞 鮑靜君

　　摘要：在自來水的加工過程中,，過濾和消毒是其中重要的環(huán)節(jié)之一,。在這個環(huán)節(jié)中投藥間發(fā)揮重要的作用，在此通過加入礬和氯對自來水水源進行處理,，直接影響供應自來水的渾濁度,，PH值等一系列指標，影響自來水的質(zhì)量和成本,。因此,，投藥工藝是自來水廠的關鍵工藝之一，需要相關的設備保證該工藝正常進行,，信號隔離器就是其中之一，用于保證信號傳輸過程中穩(wěn)定不失真,。

　　關鍵詞：信號隔離器,；自來水；投藥,；信號干擾

1,、概述

　　自來水廠設計投藥車間自動控制系統(tǒng)時，需要考慮兩套系統(tǒng),，分別是投礬和投氯系統(tǒng),。投礬系統(tǒng)主要是將礬劑投入礬池配比成礬液，再與源水在混合槽充分混合,，然后在折板反應池中充分反應凝聚成較大的顆粒,，然后進行沉淀過濾。該套系統(tǒng)主要依靠游動電流檢測儀(檢測液體混凝值)和流量計輸出4~20mA電流信號給PLC進行投礬控制,。投氯系統(tǒng)分為前加氯和后加氯,，均是通過加氯機在水中加入氯。前加氯主要是消除水中苔蘚之類的浮游藻類,，氧化部分有機物,，降低亞硝酸鹽的生成。后加氯主要是消滅水中的細菌,、病毒和其它有害微生物,，同時保證出廠水有一定的余氯量，防止水中殘存的細菌繁殖,，防止管道被污染,。該套系統(tǒng)依靠余氯分析儀(檢測水中的氯含量)和流量計輸出4~20mA電流信號給PLC進行投氯控制。通過上述信息,，可以了解到4~20mA 電流信號在控制系統(tǒng)中起到舉足輕重的作用,，如何保證該信號可以不受干擾,，準確的從傳感器傳遞到PLC是我們接下來討論的關鍵。

2,、信號傳輸常見問題

　　工業(yè)變送器輸出信號通常采用的信號有電流信號和電壓信號,，其中選擇電流信號(4~20mA)較多。相較于電壓信號,，電流信號有長距離傳輸,，抗干擾強等優(yōu)點。

　　雖然電流信號(4~20mA)有上述優(yōu)點,，但是在許多使用場景中,，如果直接將信號線從變送器接入PLC等設備，可以觀察到信號異常跳動,，無法準確采集到信號,。產(chǎn)生該現(xiàn)象的主要因素是接地環(huán)路干擾，因為工控現(xiàn)場變送器到控制室通常有較遠的距離(數(shù)十米以上),，變送器和PLC基本都有接地線的需求,，兩個接地點通過大地與信號連接線形成一個龐大的接地環(huán)路。

接地環(huán)路干擾圖

　　接地環(huán)路可以近似等效于一個大環(huán)路天線,，從環(huán)境中拾取噪聲信號干擾正常信號,。工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境通常比較復雜，容易產(chǎn)生多種噪聲信號,。通過接地環(huán)路不僅僅會造成信號不穩(wěn)定甚至失真,，嚴重會引發(fā)控制系統(tǒng)異常，造成不可逆轉(zhuǎn)的損壞,。

3,、常用解決辦法

　　要解決上述的接地環(huán)路干擾，直接的方法就是切斷接地環(huán)路,。那么如何切斷接地環(huán)路,？在變送器和控制器之間不直接使用導線相連，而是通過信號隔離器進行連接,，因為信號隔離器具有電氣隔離的作用,，有效地阻斷了接地環(huán)路形成。

信號隔離器接入圖

　　信號隔離器通過電磁或者光耦隔離將信號從輸入端耦合到輸出端,，正常通訊信號可以無障礙地從輸入端傳輸?shù)捷敵龆?。電磁隔離和光耦隔離有效地阻斷了變送器到控制器的電氣連接，直接切斷了接地環(huán)路,，有效地避免了接地環(huán)路干擾,。所以信號隔離器在工業(yè)自動化控制領域發(fā)揮著重要的作用，保證相關監(jiān)測和控制系統(tǒng)可以正常平穩(wěn)地運行,。

4,、BM100信號隔離器

　　概述

　　BM100系列信號隔離器在工業(yè)生產(chǎn)中為增加儀表負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信號隔離器輸入支持三種輸入模式,，兼容傳感器的三種接線方式,，將輸入信號進行隔離輸出，安全的輸送給二次儀表或PLC/DCS使用,。

BM100信號隔離器接線圖

BM100系列信號隔離器外觀圖

　　技術參數(shù)

5,、結(jié)束語

信號隔離器具有信號中繼，信號匹配,，信號隔離,，信號濾波等特點。在工業(yè)控制中,，基本存在以下幾種情況：1.信號傳輸距離長,、2.傳感器，執(zhí)行器與PLC等設備信號接口不匹配,、3.工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境復雜,，設備繁多，干擾信號容易耦合到正常通訊信號,，造成信號失真，嚴重甚至損壞設備造成事故,。使用信號隔離器可以有效解決上述問題,，保障自動化控制系統(tǒng)安全平穩(wěn)地運行。