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信號隔離器在鍋爐控制系統(tǒng)中的應用
閱讀：600 發(fā)布時間：2022-5-27
摘要：鍋爐是工業(yè)中的動力設備之一,其控制系統(tǒng)的可靠性直接影響了鍋爐的安全和經(jīng)濟運行,。在實際工作中，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有效的抑制外界干擾,，提高系統(tǒng)的可靠性。
關鍵詞：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)中的動力設備之一，它的功能是把燃料中的貯能，通過燃燒轉(zhuǎn)化成熱能,，以蒸汽或熱水的形式輸向各種設備,。工業(yè)鍋爐系統(tǒng)復雜，為了達到理想的控制效果,，鍋爐PLC控制系統(tǒng)逐漸應用廣泛,。隨著科學技術飛速發(fā)展，鍋爐PLC控制系統(tǒng)的應用由最初的鍋爐數(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量等，其可靠性直接影響到鍋爐的安全和經(jīng)濟運行,。目前,，鍋爐的控制系統(tǒng)大多處于強電電路和強電設備形成的惡劣電磁環(huán)境中，在兩個設備之間加裝信號隔離器是有效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)的總結構圖如圖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)化為標準信號后經(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,，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的轉(zhuǎn)速對整個燃燒過程進行控制,。
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)的傳導干擾，其中傳導干擾在工業(yè)現(xiàn)場較常見也較嚴重,。
空間輻射干擾主要是指電力網(wǎng)絡,、電氣設備的暫態(tài)過程、雷電,、無線電,、高頻感應加熱設備等產(chǎn)生的干擾，示意圖如下,。其分布極為復雜,，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,，是指不同接地點電位分布不均勻，不同接地點存在地電位差,，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,，導致鍋爐故障停機，更甚者控制系統(tǒng)死機,，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
在實際工作中，為了提高其可靠性,，在兩個設備信號連接之間加裝適當?shù)男盘柛綦x器,，是有效的解決鍋爐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,。該方式隔離強度高,、負載能力強、安裝接線簡單,、運行穩(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,，可以有效的解決接地干擾,。在擁有高靈活性的同時還可解決信號轉(zhuǎn)換及信號分配等問題。
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
3.2技術參數(shù)
4：結束語
在鍋爐PLC 控制系統(tǒng)中加裝信號隔離器,，有效解決了控制系統(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、可靠運行提供了保障。無論從經(jīng)濟還是實用性而言,，信號隔離器都具有廣泛的推廣意義,。
參考文獻
[1]企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.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.