摘要：鍋爐(lú)是(shì)工業(yè)中動(dòng)力(lì)設備(bèi)之一,其(qí)控製係(xì)統的可靠性(xìng)直(zhí)接(jiē)影響了鍋爐的安(ān)全和經濟(jì)運行(háng)。在實際(jì)工作中，鍋爐的PLC控(kòng)製係統有時會(huì)出(chū)現(xiàn)幹擾(rǎo)問題，造成鍋爐(lú)無故熄火(huǒ)，顯示(shì)異常，數據波(bō)動(dòng)。接入(rù)信號隔(gé)離器可(kě)以(yǐ)有效(xiào)的(dí)抑製外(wài)界(jiè)幹擾(rǎo)，提高係(xì)統的可靠(kào)性。

關鍵詞：信號(hào)隔離(lí)器；鍋爐(lú)PLC控(kòng)製係統；抗(kàng)幹擾(rǎo)

0：概(gài)述

鍋爐是發電廠及其(qí)它工業企業中動力(lì)設備之一，它(tā)的功(gōng)能是(shì)把(bǎ)燃料中的(dí)貯能，通過燃(rán)燒轉(zhuǎn)化(huà)成(chéng)熱能，以蒸(zhēng)汽或(huò)熱水(shuǐ)的(dí)形(xíng)式輸向各(gè)種設備。工(gōng)業鍋(guō)爐(lú)係(xì)統(tǒng)復(fù)雜，為了達(dá)到理想的(dí)控(kòng)製效(xiào)果，鍋爐(lú)PLC控(kòng)製係(xì)統逐(zhú)漸應(yīng)用廣泛(fàn)。隨著(zhuó)科學技術(shù)飛速發展(zhǎn)，鍋爐PLC控(kòng)製係(xì)統(tǒng)的(dí)應用由最(zuì)初的鍋爐(lú)數據監(jiān)視(shì)逐漸發(fā)展到水(shuǐ)位控製，壓力控製(zhì)，燃(rán)燒(shāo)控製(zhì)以及(jí)流量計量等(děng)，其可靠(kào)性直接影響(xiǎng)到鍋爐(lú)的安全(quán)和經濟運(yùn)行(háng)。目前，鍋爐的(dí)控製係統大多(duō)處於強(qiáng)電電路和強(qiáng)電(diàn)設備(bèi)形成(chéng)的惡劣電(diàn)磁環境中，在(zài)兩個(gè)設備之間(jiān)加裝(zhuāng)信(xìn)號隔離器是有效解(jiě)決(jué)幹擾的(dí)方法(fǎ)之(zhī)一。

1：鍋(guō)爐(lú)PLC控製(zhì)係統控(kòng)製(zhì)過程與(yǔ)原(yuán)理

鍋爐PLC控製(zhì)係統的總(zǒng)結構(gòu)圖如圖1所示(shì)。係統(tǒng)采(cǎi)用PLC做(zuò)控製器，熱電阻(zǔ)溫(wēn)度傳(chuán)感器，差(chà)壓傳感器(qì)采集(jí)數(shù)據(jù)信(xìn)息，經(jīng)過溫度(dù)變送
，壓力(lì)變送器將(jiāng)信號(hào)轉化為(wéi)標準(zhǔn)信號(hào)後(hòu)經過(guò)信號(hào)隔離器(qì)隔(gé)離轉(zhuǎn)換，再把(bǎ)隔離輸出信(xìn)號(hào)傳(chuán)送(sòng)給(gěi)PLC處理機，PLC給(gěi)定輸出(chū)信(xìn)號再通(tōng)過信(xìn)號隔離器傳(chuán)送給執行(háng)器件，通(tōng)過(guò)控製(zhì)電(diàn)磁閥的開度(dù)和(hé)電(diàn)動(dòng)機的(dí)轉速對整(zhěng)個(gè)燃燒(shāo)過(guò)程進行(háng)控(kòng)製。

圖(tú)1 鍋爐PLC控製(zhì)係統(tǒng)

2：信號(hào)隔離(lí)器在(zài)鍋(guō)爐(lú)控製係統中(zhōng)的應用

2.1 鍋(guō)爐PLC控(kòng)製係(xì)統中的幹(gān)擾(rǎo)

鍋爐(lú)PLC控(kòng)製係統(tǒng)主(zhǔ)要(yào)幹擾(rǎo)源有(yǒu)空(kōng)間輻(fú)射幹擾(rǎo)，接地幹擾以(yǐ)及包括電(diàn)源(yuán)幹(gān)擾(rǎo)和(hé)信號引綫(xiàn)幹(gān)擾在內的(dí)傳(chuán)導幹(gān)擾(rǎo)，其中(zhōng)傳(chuán)導幹擾在工業現場(cháng)較常見(jiàn)也較嚴重(zhòng)。

空(kōng)間輻射幹擾主要是指電力網絡
，電氣(qì)設(shè)備的暫態過(guò)程
，雷電
，無(wú)綫電
，高(gāo)頻感應(yīng)加(jiā)熱(rè)設備等(děng)產生(shēng)的幹(gān)擾，示意(yì)圖(tú)如(rú)下。其(qí)分(fēn)布(bù)極(jí)為(wéi)復雜，若(ruò)PLC係統在(zài)射(shè)頻場(cháng)內(nèi)就(jiù)會收(shōu)到幹(gān)擾(rǎo)影響。

圖(tú)2 空(kōng)間(jiān)輻射幹(gān)擾

接地幹(gān)擾(rǎo)主(zhǔ)要(yào)如圖(tú)3所示(shì)，是指不同接地點(diǎn)電位(wèi)分布不(bù)均(jūn)匀，不同接(jiē)地(dì)點存(cún)在地(dì)電(diàn)位(wèi)差(chà)，引起地環路電流，影(yǐng)響PLC內(nèi)邏(luó)輯(jí)電(diàn)路和模(mó)擬電(diàn)路(lù)的(dí)正(zhèng)常(cháng)工作。

圖3 接(jiē)地幹擾

信(xìn)號綫(xiàn)引入的(dí)幹擾如圖4所(suǒ)示(shì)，主(zhǔ)要(yào)是(shì)變(biàn)送器(qì)供(gōng)電電源(yuán)傳入(rù)的電網(wǎng)幹擾以及信號綫(xiàn)上的外(wài)部(bù)幹擾(rǎo)。這(zhè)是(shì)相(xiāng)對嚴重的(dí)問題，信號(hào)綫引(yǐn)入的(dí)幹擾(rǎo)會(huì)引(yǐn)起信號(hào)工(gōng)作(zuò)異(yì)常，降低(dī)測(cè)量精(jīng)度，嚴重(zhòng)時(shí)引起(qǐ)元器件(jiàn)損傷(shāng)。對於(yú)鍋(guō)爐PLC係統(tǒng)來(lái)說(shuō)這些幹(gān)擾會(huì)導致(zhì)其(qí)輸送錯誤的命令，可能(néng)會引(yǐn)起(qǐ)水流(liú)量，溫度等參數異(yì)常，導(dǎo)致鍋(guō)爐故(gù)障停機，更甚者控(kòng)製(zhì)係統(tǒng)死機，降低工作(zuò)效率的同(tóng)時還會帶來安(ān)全(quán)問(wèn)題(tí)。

圖(tú)4 信號綫引(yǐn)入幹擾(rǎo)

2.2 信號隔離器(qì)在鍋(guō)爐PLC係統(tǒng)中(zhōng)的作用(yòng)

在實際(jì)工(gōng)作中，為了(liǎo)提(tí)高(gāo)其可靠性，在(zài)兩個設(shè)備(bèi)信號連接之間加(jiā)裝(zhuāng)適當(dāng)的信號隔(gé)離(lí)器，是(shì)有效的(dí)解(jiě)決鍋爐PLC控(kòng)製係(xì)統(tǒng)幹擾的(dí)方(fāng)法之一。

如(rú)下(xià)圖5所示，將(jiāng)閥門(mén)定位器中的反饋信號輸入(rù)給信號隔(gé)離(lí)器，再把隔離(lí)輸出信(xìn)號輸(shū)送(sòng)給DCS
，PLC 控製室。該方式(shì)隔離強度高
，負載能(néng)力(lì)強
，安裝(zhuāng)接(jiē)綫簡單(dān)
，運行(háng)穩定
，安(ān)全可靠(kào)，同時(shí)解決了(liǎo)電(diàn)磁幹(gān)擾(rǎo)及高頻(pín)信(xìn)號滲(shèn)入的問題。

圖(tú)5

如圖(tú)6所(suǒ)示(shì)，在(zài)過(guò)程(chéng)環(huán)路中使用信(xìn)號隔(gé)離(lí)器(qì)，能夠斷開(kāi)過程(chéng)環(huán)路中的(dí)直接電路但又(yòu)不(bù)影(yǐng)響(xiǎng)過程(chéng)信(xìn)號(hào)的(dí)正(zhèng)常(cháng)傳輸，可以有效的解決(jué)接地幹擾。在(zài)擁有高靈活性的同時還(huán)可解決(jué)信號轉換(huàn)及信號(hào)分配(pèi)等(děng)問題。

圖(tú)6

    信號(hào)綫引入的幹(gān)擾(rǎo)也可以(yǐ)通過(guò)加裝(zhuāng)信號隔(gé)離器得(dé)到(dào)有效(xiào)的(dí)處理(lǐ)。在鍋(guō)爐控製(zhì)係統中(zhōng)傳(chuán)感器(qì)數量較多，信號綫引入(rù)的(dí)幹擾嚴重時會造(zào)成相互(hù)幹擾。信號隔離器(qì)可以做到(dào)電源
，輸入(rù)
，輸出(chū)兩兩相(xiāng)互隔離。在傳感器和PLC係統之(zhī)間接入信號隔離器，如圖7所示(shì)，利(lì)用其(qí)特(tè)性(xìng)能(néng)夠(gòu)做(zuò)到(dào)電(diàn)源之間(jiān)的相對獨(dú)立(lì)並且(qiě)提高供(gōng)電(diàn)電(diàn)源(yuán)的安全(quán)性(xìng)。

圖7

3：BM100信(xìn)號(hào)隔離(lí)器

3.1概(gài)述

BM100係列信號(hào)隔離(lí)器(qì)在(zài)工業生產中為(wéi)增加儀表負(fù)載(zǎi)能(néng)力(lì)並保證連(lián)接同一(yī)信號的(dí)儀(yí)表之間互(hù)不(bù)幹擾(rǎo)，提高電氣安全性能(néng)。BM100信號(hào)隔離(lí)器(qì)輸入(rù)支(zhī)持(chí)三(sān)種輸(shū)入(rù)模式(shì)，兼(jiān)容(róng)傳感器的三種接綫方式，將(jiāng)輸(shū)入信(xìn)號進行(háng)隔(gé)離輸(shū)出，安全(quán)的輸送給二次(cì)儀(yí)表(biǎo)或PLC/DCS使用(yòng)。

BM100信號(hào)隔離(lí)器接(jiē)綫圖(tú)

BM100係(xì)列(liè)信號(hào)隔(gé)離器(qì)外觀(guān)圖

3.2技術參(cān)數(shù)

4：結(jié)束(shù)語

在鍋(guō)爐PLC 控製(zhì)係(xì)統中加裝信(xìn)號隔離(lí)器(qì)，有效(xiào)解決了(liǎo)控製(zhì)係統(tǒng)中的幹擾問題，對提高 PLC/DCS 控(kòng)製係(xì)統(tǒng)測量(liáng)信號(hào)的精度和(hé)係統(tǒng)的安全穩(wěn)定
，可(kě)靠(kào)運行(háng)提供(gōng)了保障。無論從經濟還是實(shí)用性而言(yán)，信(xìn)號隔(gé)離(lí)器都(dū)具(jù)有(yǒu)廣泛(fàn)的推廣意義(yì)。

參考文獻

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