摘要
：PLC/DCS控製係統(tǒng)在(zài)實(shí)際(jì)運(yùn)行(háng)過程中經常會(huì)出(chū)現幹擾(rǎo)問(wèn)題，造(zào)成現場(cháng)儀器(qì)出現故(gù)障(zhàng)，模擬(nǐ)量顯示異常(cháng)及數據(jù)不穩定等(děng)現(xiàn)象。信號隔(gé)離(lí)器(qì)能抑(yì)製外界(jiè)幹(gān)擾，同時(shí)對(duì)下(xià)級設備(bèi)具(jù)有(yǒu)限壓(yā)，限流的功能(néng)，從而實現對設備(bèi)的防(fáng)護。
關鍵(jiàn)詞
：信號隔離器；PLC/DCS；變頻器(qì)；幹(gān)擾
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：概(gài)述(shù)
隨(suí)著(zhuó)工業自動(dòng)化(huà)程度的(dí)不斷提高(gāo)，變頻(pín)器也(yě)得(dé)到了非常廣泛(fàn)的應(yīng)用(yòng)。作(zuò)為(wéi)電(diàn)力電(diàn)子器(qì)件，變頻(pín)器中要(yào)進行(háng)大(dà)功(gōng)率(shuài)二極(jí)管整流(liú)，大(dà)功(gōng)率晶體(tǐ)管變(biàn)壓(yā)，在輸(shū)入輸(shū)出(chū)回(huí)路產(chǎn)生(shēng)電流高次諧波(bō)，幹擾(rǎo)供(gōng)電(diàn)係(xì)統(tǒng)，負(fù)載以(yǐ)及(jí)附近(jìn)其它(tā)電氣設備。在實際(jì)使(shǐ)用過(guò)程(chéng)中(zhōng)，經常遇到變頻器(qì)諧波幹(gān)擾(rǎo)問題(tí)。
工(gōng)業現(xiàn)場PLC/DCS控製係統中，常(cháng)常會(huì)出(chū)現(xiàn)測(cè)量(liáng)信(xìn)號(hào)不(bù)穩(wěn)定現(xiàn)象，一(yī)種(zhǒng)是由電磁(cí)幹(gān)擾(rǎo)導(dǎo)致，另(lìng)一種(zhǒng)是(shì)高頻信號滲入(rù)，如電(diàn)流信(xìn)號(hào)輸(shū)出(chū)控製變(biàn)頻(pín)器，變頻器高(gāo)頻(pín)幹擾(rǎo)滲入信號(hào)中，這樣(yàng)的(dí)幹(gān)擾信號使(shǐ)得變(biàn)頻器和閥門工(gōng)作不(bù)穩(wěn)定，在(zài)兩個設備(bèi)信號(hào)連接之間加(jiā)裝(zhuāng)信(xìn)號隔離(lí)器，是有效解(jiě)決電(diàn)磁幹(gān)擾及(jí)高(gāo)頻(pín)信號滲入影響的(dí)方法之(zhī)一(yī)。
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：PLC/DCS控製係統(tǒng)中(zhōng)的幹擾
PLC/DCS控(kòng)製(zhì)係(xì)統(tǒng)中主(zhǔ)要(yào)幹(gān)擾源有:空間(jiān)的(dí)輻射幹(gān)擾，信號(hào)綫(xiàn)引(yǐn)入(rù)的(dí)幹擾，接地係(xì)統(tǒng)混亂時的(dí)幹擾，PLC/DCS係統(tǒng)內部的幹擾(rǎo)，其(qí)中電源(yuán)的幹(gān)擾和信(xìn)號綫引入(rù)的(dí)幹擾(rǎo)，通(tōng)常稱為傳(chuán)導幹擾(rǎo)，這種傳(chuán)導幹擾(rǎo)在(zài)工(gōng)業現(xiàn)場(cháng)較(jiào)常見也(yě)較(jiào)嚴(yán)重。
1.1 PLC/DCS控製係統(tǒng)幹擾類型(xíng)及現(xiàn)象
PLC/DCS控(kòng)製(zhì)係(xì)統(tǒng)中幹擾的(dí)類(lèi)型通常按幹擾(rǎo)模式不同劃(huá)分，分為共模幹擾(rǎo)和差模(mó)幹擾。共(gòng)模(mó)幹(gān)擾是(shì)信(xìn)號(hào)對(duì)地的(dí)電位(wèi)差，主要由電網串入，地(dì)電(diàn)位差(chà)及空間電磁(cí)輻射(shè)在信號綫上(shàng)感應的(dí)共(gòng)態（同(tóng)方向）電壓(yā)疊加(jiā)所形成(chéng)。差模幹擾是指作用於信號兩極間的(dí)幹擾(rǎo)電(diàn)壓(yā)，主要(yào)是由空(kōng)間電(diàn)磁場在(zài)信號(hào)間(jiān)耦合(hé)感應及(jí)由不平衡(héng)電路轉換共(gòng)模幹擾所(suǒ)形(xíng)成的電壓(yā)，這種(zhǒng)電壓疊加(jiā)在(zài)信號(hào)上(shàng)，會直接影響(xiǎng)測(cè)量和控(kòng)製精度。
1.2 PLC/DCS控製(zhì)係統(tǒng)幹擾(rǎo)問題解(jiě)決方向
1) 切斷或衰減電磁幹擾的傳(chuán)播(bō)途(tú)徑
2) 提(tí)高裝置(zhì)和係(xì)統(tǒng)
2: 信號(hào)隔離(lí)器在PLC/DCS控製(zhì)係統(tǒng)中的作(zuò)用
實(shí)際應用中(zhōng)，控製係統中(zhōng)的(dí)信號(hào)幹擾問題有時(shí)會(huì)非(fēi)常(cháng)嚴重，有(yǒu)些(xiē)時候(hòu)即使(shǐ)信(xìn)號電纜(lǎn)采(cǎi)用屏(píng)蔽(bì)綫(xiàn)也不能*消除這(zhè)些(xiē)幹擾，例如由(yóu)於接地點不同(tóng)引起的接(jiē)地(dì)環(huán)流(liú)幹(gān)擾(rǎo)。而(ér)采(cǎi)用信號(hào)隔(gé)離(lí)器的接綫(xiàn)方式切斷了(liǎo)傳導幹(gān)擾(rǎo)的(dí)傳(chuán)播(bō)途徑，減小設備直接連(lián)接的接地環(huán)路(lù)帶(dài)來的(dí)信(xìn)號失(shī)真，可(kě)以有(yǒu)效(xiào)地(dì)提高在(zài)PLC/DCS控製係統中模(mó)擬量控製模(mó)塊每一(yī)路信號供電(diàn)電源安全性(xìng)，穩(wěn)定性(xìng)和相對(duì)獨立性，這樣(yàng)便可(kě)以(yǐ)降低因(yīn)為(wéi)雷擊(jī)過電壓(yā)等(děng)原因可(kě)能會(huì)造(zào)成的模板擊穿(chuān)或(huò)燒毀概(gài)率(shuài)，提高了控製(zhì)模(mó)塊(kuài)的測量精度(dù)和4-20MA 模(mó)擬量(liáng)信(xìn)號(hào)抗(kàng)工(gōng)頻電磁幹擾(rǎo)的能力，保(bǎo)證(zhèng)了(liǎo)控製(zhì)係統(tǒng)的安全(quán)穩定(dìng)運(yùn)行(háng)。
 
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： BM100信(xìn)號隔離器
3.1 概述(shù)       
BM100係(xì)列信號隔離器(qì)在工(gōng)業生產(chǎn)中(zhōng)為增(zēng)加(jiā)儀表負載能力並(bìng)保證(zhèng)連(lián)接(jiē)同一(yī)信(xìn)號的(dí)儀(yí)表(biǎo)之間(jiān)互不幹擾，提(tí)高電(diàn)氣(qì)安全性(xìng)能。BM100信號(hào)隔(gé)離(lí)器(qì)將(jiāng)輸(shū)入(rù)的(dí)電壓，電流，電(diàn)阻(zǔ)或溫(wēn)度(dù)等信(xìn)號(hào)進行采集，放大，運(yùn)算，並(bìng)進行(háng)抗(kàng)幹擾(rǎo)處(chǔ)理(lǐ)後，再(zài)輸出隔離(lí)的電流和電(diàn)壓(yā)信(xìn)號，安(ān)全(quán)的輸送給二次儀表或(huò)PLC/DCS使(shǐ)用。

3.2 技術(shù)參數(shù)

 
 
 
 
 
3.3 應用(yòng)實例(lì)
BM100信(xìn)號隔(gé)離器在變(biàn)頻器諧波幹(gān)擾(rǎo)中(zhōng)的應(yīng)用
某(mǒu)銅(tóng)鎳(niè)礦萬噸鎳冶煉技改擴建(jiàn)工程中(zhōng)，軟化循環水泵房，變頻(pín)器控製水(shuǐ)泵用的(dí)是(shì)一台變(biàn)頻(pín)器(qì)控(kòng)製兩台(tái)水泵的控(kòng)製(zhì)原理(lǐ)，該(gāi)變頻器控(kòng)製設(shè)置為(wéi)三地(dì)控(kòng)製(zhì)，分(fēn)別為(wéi)
：就(jiù)地現(xiàn)場(cháng)控製箱控(kòng)製，集(jí)中(zhōng)變頻器(qì)櫃控製及(jí)遠程(chéng)中控室DCS控(kòng)製。三地都能實(shí)現(xiàn)兩台(tái)水(shuǐ)泵的啟(qǐ)停控製(zhì)，但(dàn)是變(biàn)頻(pín)器(qì)的電流(liú)顯(xiǎn)示(shì)及頻(pín)率顯示(shì)都(dū)無法工作正(zhèng)常，遠(yuǎn)程(chéng)中控(kòng)室的水(shuǐ)泵電(diàn)流與(yǔ)頻率(shuài)反饋(kuì)也就無法工作。遠程(chéng)中控DCS控製水泵的頻(pín)率(shuài)給定(dìng)與(yǔ)實際值(zhí)也(yě)存在偏(piān)差，有時(shí)工作不能(néng)正常(cháng)給(gěi)定。起(qǐ)初懷(huái)疑(yí)電流表(biǎo)，頻(pín)率表(biǎo)，信(xìn)號綫及流(liú)體介(jiè)質有問題，更換了所(suǒ)有這些(xiē)儀(yí)表(biǎo)，信號電纜(lǎn)，並把動(dòng)力綫(xiàn)與(yǔ)信號控製電(diàn)纜(lǎn)分開走電纜(lǎn)橋(qiáo)架，故障依然存在。原(yuán)因是變(biàn)頻(pín)器的(dí)高次(cì)諧波電(diàn)流(liú)通(tōng)過(guò)輸(shū)出電纜(lǎn)向外(wài)輻(fú)射，傳遞到(dào)信(xìn)號電(diàn)纜，引起幹(gān)擾(rǎo)。如(rú)圖2所示。

解決辦法
：將變頻(pín)器中電(diàn)流反饋信號及(jí)頻(pín)率(shuài)反(fǎn)饋(kuì)信號(hào)分(fēn)別輸入(rù)給(gěi)信號隔(gé)離器，再把隔離輸出信號(hào)分別輸(shū)送給(gěi)電(diàn)流表，頻率表及(jí)遠程DCS控製(zhì)室電(diàn)流與(yǔ)頻率(shuài)反饋(kuì)。遠程中控(kòng)室頻率，給(gěi)定(dìng)信(xìn)號(hào)也進入(rù)信號隔離器(qì)然(rán)後(hòu)接至變頻(pín)器。遠(yuǎn)程(chéng)中(zhōng)控DCS控(kòng)製頻率(shuài)輸(shū)入信號，電(diàn)流反(fǎn)饋，頻率反饋(kuì)，電流表及(jí)頻(pín)率表(biǎo)顯(xiǎn)示正(zhèng)常(cháng)，故(gù)障排除。如圖(tú)3所(suǒ)示

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：結(jié)束語
在PLC/DCS控製係(xì)統(tǒng)中加入(rù)信(xìn)號隔(gé)離器(qì)的連接方式，有效解(jiě)決了控(kòng)製係統中(zhōng)的(dí)幹擾問(wèn)題，目前(qián)在冶煉，水(shuǐ)處理，化工(gōng)，火(huǒ)電(diàn)，工業(yè)自動化(huà)等多個(gè)行(háng)業(yè)已經批(pī)量應用 ，對提高(gāo)PLC/DCS控製係統(tǒng)測量(liáng)信號(hào)的精度和係統(tǒng)的安(ān)全穩(wěn)定，可靠運行提供了(liǎo)保(bǎo)障。
參考(kǎo)文(wén)獻(xiàn)
[1] 企業微電網(wǎng)設計與(yǔ)應用手(shǒu)冊.2020.6.
[2] 張騰(téng).變頻(pín)器對(duì)PLC幹擾(rǎo)常見故(gù)障的(dí)分析與處(chǔ)理[J].電(diàn)子測(cè)試,2019(13):120-121.
[3] 張(zhāng)夢.基(jī)於(yú)係(xì)統幹擾談(tán)信號隔離器(qì)在工(gōng)業現(xiàn)場的應用[J].世界儀表與(yǔ)自動(dòng)化,2008,12(11):60-62.