信號隔離器在鍋爐控製係統中的應用

hth下载地址 陳聰

摘要：鍋爐是工業(ye) 中普遍的動力設備,其控製係統的可靠性直接影響了鍋爐的安全和經濟運行。在實際工作中，鍋爐的PLC控製係統有時會(hui) 出現幹擾問題，造成鍋爐無故熄火，顯示異常，數據波動。接入信號隔離器可以合理的降低外界幹擾，提高係統的可靠性。

關(guan) 鍵詞：信號隔離器；鍋爐PLC控製係統；抗幹擾

0：概述

鍋爐是發電廠及其它工業(ye) 企業(ye) 中普遍的動力設備，它的功能是把燃料中的貯能，通過燃燒轉化成熱，以蒸汽或熱水的形式輸向各種設備。工業(ye) 鍋爐係統複雜，為(wei) 了達到理想的控製效果，鍋爐PLC控製係統逐漸應用廣泛。隨著科學技術飛速發展，鍋爐PLC控製係統的應用由開始的鍋爐數據監視逐漸發展到水位控製，壓力控製，燃燒控製以及流量計量等，其可靠性直接影響到鍋爐的安全和經濟運行。目前，鍋爐的控製係統大多處於(yu) 強電電路和強電設備形成的惡劣電磁環境中，在兩(liang) 個(ge) 設備之間加裝信號隔離器是合理解決(jue) 幹擾的方法之一。

1：鍋爐PLC控製係統控製過程與(yu) 原理

鍋爐PLC控製係統的總結構圖如圖1所示。係統采用PLC做控製器，熱電阻溫度傳(chuan) 感器，差壓傳(chuan) 感器采集數據信息，經過溫度變送、壓力變送器將信號轉化為(wei) 標準信號後經過信號隔離器隔離轉換，再把隔離輸出信號傳(chuan) 送給PLC處理機，PLC給定輸出信號再通過信號隔離器傳(chuan) 送給執行器件，通過控製電磁閥的開度和電動機的轉速對整個(ge) 燃燒過程進行控製。

圖1 鍋爐PLC控製係統

2：信號隔離器在鍋爐控製係統中的應用

2.1 鍋爐PLC控製係統中的幹擾

鍋爐PLC控製係統主要幹擾源有空間輻射幹擾，接地幹擾以及包括電源幹擾和信號引線幹擾在內(nei) 的傳(chuan) 導幹擾，其中傳(chuan) 導幹擾在工業(ye) 現場較常見也較嚴(yan) 重。

空間輻射幹擾主要是指電力網絡、電氣設備的暫態過程、雷電、無線電、高頻感應加熱設備等產(chan) 生的幹擾，示意圖如下。其分布複雜，若PLC係統在射頻場內(nei) 就會(hui) 收到幹擾影響。

圖2 空間輻射幹擾

接地幹擾主要如圖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，引起地環路電流，影響PLC內(nei) 邏輯電路和模擬電路的正常工作。

圖3 接地幹擾

信號線引入的幹擾如圖4所示，主要是變送器供電電源傳(chuan) 入的電網幹擾以及信號線上的外部幹擾。這是相對嚴(yan) 重的問題，信號線引入的幹擾會(hui) 引起信號工作異常，降低測量精度，嚴(yan) 重時引起元器件損傷(shang) 。對於(yu) 鍋爐PLC係統來說這些幹擾會(hui) 導致其輸送錯誤的命令，可能會(hui) 引起水流量，溫度等參數異常，導致鍋爐故障停機，更甚者控製係統死機，降低工作效率的同時還會(hui) 帶來安全問題。

圖4 信號線引入幹擾

2.2 信號隔離器在鍋爐PLC係統中的作用

在實際工作中，為(wei) 了提高其可靠性，在兩(liang) 個(ge) 設備信號連接之間加裝適當的信號隔離器，是合理的解決(jue) 鍋爐PLC控製係統幹擾的方法之一。

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 控製室。該方式隔離強度高、負載能力強、安裝接線簡單、運行穩定、安全可靠，同時解決(jue) 了電磁幹擾及高頻信號滲入的問題。

圖5

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

圖6 

信號線引入的幹擾也可以通過加裝信號隔離器得到合理的處理。在鍋爐控製係統中傳(chuan) 感器數量較多，信號線引入的幹擾嚴(yan) 重時會(hui) 造成相互幹擾。信號隔離器可以做到電源、輸入、輸出兩(liang) 兩(liang) 相互隔離。在傳(chuan) 感器和PLC係統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立並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係列信號隔離器在工業(ye) 生產(chan) 中為(wei) 增加儀(yi) 表負載能力並保證連接同一信號的儀(yi) 表之間互不幹擾，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(chuan) 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(yi) 表或PLC/DCS使用。

BM100信號隔離器接線圖

BM100係列信號隔離器外觀圖

3.2技術參數

4：結束語

在鍋爐PLC 控製係統中加裝信號隔離器，合理解決(jue) 了控製係統中的幹擾問題，對提高 PLC/DCS 控製係統測量信號的精度和係統的安全穩定、可靠運行提供了保障。無論從(cong) 經濟還是實用性而言，信號隔離器都具有廣泛的推廣意義(yi) 。

參考文獻

[1]企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) .2020.6.

[2]張騰.變頻器對PLC幹擾常見故障的分析與(yu) 處理[J].電子測試,2019(13):120-121.