安科瑞 鮑靜君

摘要：鍋爐是工業(yè)中普遍的動力設(shè)備,其控制系統(tǒng)的可靠性直接影響了鍋爐的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,。在實(shí)際工作中,，鍋爐的PLC控制系統(tǒng)有時會出現(xiàn)干擾問題,，造成鍋爐無故熄火,，顯示異常,，數(shù)據(jù)波動,。接入信號隔離器可以合理的降低外界干擾,，提高系統(tǒng)的可靠性,。

關(guān)鍵詞：信號隔離器；鍋爐PLC控制系統(tǒng),；抗干擾

0：概述

鍋爐是發(fā)電廠及其它工業(yè)企業(yè)中普遍的動力設(shè)備,，它的功能是把燃料中的貯能，通過燃燒轉(zhuǎn)化成熱,，以蒸汽或熱水的形式輸向各種設(shè)備,。工業(yè)鍋爐系統(tǒng)復(fù)雜，為了達(dá)到理想的控制效果,，鍋爐PLC控制系統(tǒng)逐漸應(yīng)用廣泛,。隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，鍋爐PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用由開始的鍋爐數(shù)據(jù)監(jiān)視逐漸發(fā)展到水位控制,，壓力控制,，燃燒控制以及流量計(jì)量等，其可靠性直接影響到鍋爐的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,。目前,，鍋爐的控制系統(tǒng)大多處于強(qiáng)電電路和強(qiáng)電設(shè)備形成的惡劣電磁環(huán)境中，在兩個設(shè)備之間加裝信號隔離器是合理解決干擾的方法之一,。

1：鍋爐PLC控制系統(tǒng)控制過程與原理

鍋爐PLC控制系統(tǒng)的總結(jié)構(gòu)圖如圖1所示,。系統(tǒng)采用PLC做控制器，熱電阻溫度傳感器,，差壓傳感器采集數(shù)據(jù)信息,，經(jīng)過溫度變送、壓力變送器將信號轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)信號后經(jīng)過信號隔離器隔離轉(zhuǎn)換,，再把隔離輸出信號傳送給PLC處理機(jī),，PLC給定輸出信號再通過信號隔離器傳送給執(zhí)行器件，通過控制電磁閥的開度和電動機(jī)的轉(zhuǎn)速對整個燃燒過程進(jìn)行控制,。

圖1 鍋爐PLC控制系統(tǒng)

2：信號隔離器在鍋爐控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 鍋爐PLC控制系統(tǒng)中的干擾

鍋爐PLC控制系統(tǒng)主要干擾源有空間輻射干擾,，接地干擾以及包括電源干擾和信號引線干擾在內(nèi)的傳導(dǎo)干擾，其中傳導(dǎo)干擾在工業(yè)現(xiàn)場較常見也較嚴(yán)重,。

空間輻射干擾主要是指電力網(wǎng)絡(luò),、電氣設(shè)備的暫態(tài)過程、雷電,、無線電,、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等產(chǎn)生的干擾,，示意圖如下。其分布復(fù)雜,，若PLC系統(tǒng)在射頻場內(nèi)就會收到干擾影響,。

圖2 空間輻射干擾

接地干擾主要如圖3所示，是指不同接地點(diǎn)電位分布不均勻,，不同接地點(diǎn)存在地電位差,，引起地環(huán)路電流，影響PLC內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作,。

圖3 接地干擾

信號線引入的干擾如圖4所示,，主要是變送器供電電源傳入的電網(wǎng)干擾以及信號線上的外部干擾。這是相對嚴(yán)重的問題,，信號線引入的干擾會引起信號工作異常,，降低測量精度，嚴(yán)重時引起元器件損傷,。對于鍋爐PLC系統(tǒng)來說這些干擾會導(dǎo)致其輸送錯誤的命令,，可能會引起水流量，溫度等參數(shù)異常,，導(dǎo)致鍋爐故障停機(jī),，更甚者控制系統(tǒng)死機(jī)，降低工作效率的同時還會帶來安全問題,。

圖4 信號線引入干擾

2.2 信號隔離器在鍋爐PLC系統(tǒng)中的作用

在實(shí)際工作中,，為了提高其可靠性，在兩個設(shè)備信號連接之間加裝適當(dāng)?shù)男盘柛綦x器,，是合理的解決鍋爐PLC控制系統(tǒng)干擾的方法之一,。

如下圖5所示，將閥門定位器中的反饋信號輸入給信號隔離器,，再把隔離輸出信號輸送給DCS,、PLC 控制室。該方式隔離強(qiáng)度高,、負(fù)載能力強(qiáng),、安裝接線簡單、運(yùn)行穩(wěn)定,、安全可靠,，同時解決了電磁干擾及高頻信號滲入的問題。

圖5

如圖6所示,，在過程環(huán)路中使用信號隔離器,，能夠斷開過程環(huán)路中的直接電路但又不影響過程信號的正常傳輸，可以合理的解決接地干擾,。在擁有高靈活度的同時還可解決信號轉(zhuǎn)換及信號分配等問題,。

圖6 

信號線引入的干擾也可以通過加裝信號隔離器得到合理的處理,。在鍋爐控制系統(tǒng)中傳感器數(shù)量較多，信號線引入的干擾嚴(yán)重時會造成相互干擾,。信號隔離器可以做到電源、輸入,、輸出兩兩相互隔離,。在傳感器和PLC系統(tǒng)之間接入信號隔離器，如圖7所示,，利用其特性能夠做到電源之間的相對獨(dú)立并且提高供電電源的安全性,。

圖7

3：BM100信號隔離器

3.1概述

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(jìn)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

3.2技術(shù)參數(shù)

4：結(jié)束語

在鍋爐PLC 控制系統(tǒng)中加裝信號隔離器，合理解決了控制系統(tǒng)中的干擾問題,，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(yùn)行提供了保障。無論從經(jīng)濟(jì)還是實(shí)用性而言,，信號隔離器都具有廣泛的推廣意義,。

參考文獻(xiàn)

[1]企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)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.