安科瑞徐赟杰18706165067

一、引言

隨著工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，水處理控制系統(tǒng)越來(lái)越依賴于各種傳感器和執(zhí)行器的精確運(yùn)行。然而，由于各種原因，如電源波動(dòng)、電磁干擾、設(shè)備故障等，這些設(shè)備之間的信號(hào)傳輸可能會(huì)受到影響，進(jìn)而影響整個(gè)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精確性。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們引入了信號(hào)隔離器。

工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)

在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中，傳感器和執(zhí)行器是核心組件。信號(hào)隔離柵用于隔離這些組件與控制系統(tǒng)之間的信號(hào)，以防止電氣噪聲和干擾對(duì)系統(tǒng)性能的影響。

例如，在壓力傳感器、溫度傳感器等與PLC（可編程邏輯控制器）或DCS（分布式控制系統(tǒng)）之間的連接中，信號(hào)隔離柵能夠確保信號(hào)的準(zhǔn)確傳輸。

隔離型安全柵是電動(dòng)單元組合儀表輔助單元之一，是本安型防爆儀表的關(guān)鍵設(shè)備。在正常狀態(tài)時(shí)，安全柵不影響正常運(yùn)行，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)（危險(xiǎn)場(chǎng)所的連線短路或接地，非危險(xiǎn)場(chǎng)所異常電壓混觸）安全棚具有限壓限流功能。可以將危險(xiǎn)場(chǎng)所的電能量限制在點(diǎn)火界限以內(nèi)，確保現(xiàn)場(chǎng)的安全。它廣泛用于石油、化工等易爆易燃的場(chǎng)所。

二、信號(hào)隔離器的功能與原理

信號(hào)隔離器是一種用于隔離和保護(hù)控制系統(tǒng)中的信號(hào)傳輸?shù)脑O(shè)備。它可以將輸入信號(hào)進(jìn)行隔離，防止外部干擾對(duì)控制系統(tǒng)的影響，同時(shí)也可以防止控制系統(tǒng)內(nèi)部的干擾。信號(hào)隔離器通常以光的形式進(jìn)行信號(hào)傳輸，以避免電磁干擾和電噪聲。

三、信號(hào)隔離器在水處理控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

在水處理控制系統(tǒng)中，信號(hào)隔離器的主要作用是保護(hù)和優(yōu)化系統(tǒng)的性能。以下是信號(hào)隔離器在水處理控制系統(tǒng)中的一些具體應(yīng)用：

防止電源波動(dòng)對(duì)控制系統(tǒng)的影響：水處理控制系統(tǒng)的運(yùn)行往往依賴于電源的穩(wěn)定性。然而，電源的波動(dòng)可能會(huì)影響控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。信號(hào)隔離器可以有效地隔離電源波動(dòng)對(duì)控制系統(tǒng)的影響。

防止電磁干擾：水處理控制系統(tǒng)中往往存在大量的電氣設(shè)備，這些設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。信號(hào)隔離器可以有效地防止電磁干擾對(duì)控制系統(tǒng)的影響。

保護(hù)執(zhí)行器和傳感器：水處理控制系統(tǒng)的執(zhí)行器和傳感器往往是高精度設(shè)備，需要防止外部干擾和內(nèi)部干擾。信號(hào)隔離器可以有效地保護(hù)這些設(shè)備免受干擾的影響。

提高控制系統(tǒng)的精確性：由于信號(hào)隔離器可以有效地隔離外部干擾和內(nèi)部干擾，因此可以提高水處理控制系統(tǒng)的精確性。

四、BM100信號(hào)隔離器

4.1概述

BM100系列信號(hào)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(hào)的儀表之間互不干擾，提高電氣安全性能。BM100信號(hào)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(hào)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(hào)隔離器接線圖

BM100系列信號(hào)隔離器外觀圖

4.2技術(shù)參數(shù)

4.3應(yīng)用實(shí)例

隔離型安全柵的應(yīng)用場(chǎng)景：

一般是用在工廠環(huán)境中存在易燃易爆物質(zhì)的場(chǎng)合；一旦現(xiàn)場(chǎng)或者控制室的設(shè)備出現(xiàn)危險(xiǎn)故障，他就起作用限制供給現(xiàn)場(chǎng)的能量防止爆炸發(fā)生； 安全柵是本質(zhì)安全型防爆儀器儀表的關(guān)聯(lián)設(shè)備，在正常情況下不影響測(cè)量系統(tǒng)的功能。它設(shè)置在安全場(chǎng)所的一側(cè)，當(dāng)本安防爆系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能將竄入危險(xiǎn)場(chǎng)所的能量（電能）限制在安全值以內(nèi)，從而保證現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)安全。

PLC控制系統(tǒng)

在PLC控制系統(tǒng)中，信號(hào)隔離柵用于隔離傳感器信號(hào)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的連接。例如，在鍋爐PLC控制系統(tǒng)中，將閥門(mén)定位器中的反饋信號(hào)輸入給信號(hào)隔離器，再把隔離輸出信號(hào)輸送給DCS、PLC控制室。這種方式能夠有效地解決電磁干擾及高頻信號(hào)滲入的問(wèn)題，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

信號(hào)隔離器在水處理控制系統(tǒng)的應(yīng)用

由于某集團(tuán)水處理現(xiàn)場(chǎng)非電量傳感器安裝條件的限制，其模擬量輸出信號(hào)需擴(kuò)展才能解決1路4～2OmA模擬量信號(hào)同時(shí)傳輸給2套不同控制和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)的互感器接線方式屬于二線制，需要給現(xiàn)場(chǎng)的傳感器提供一路隔離的電源。單路DC4～20mA模擬量擴(kuò)展出雙路DC4～20mA的輸出信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了水處理控制、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的相對(duì)獨(dú)立。該方式隔離強(qiáng)度高、負(fù)載能力強(qiáng)、安裝接線簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠，同時(shí)解決了水處理現(xiàn)場(chǎng)傳感器安裝帶來(lái)的問(wèn)題。

信號(hào)隔離器應(yīng)用示意圖

設(shè)備應(yīng)用實(shí)例圖

輸入與輸出隔離

選型——電流輸入信號(hào)隔離器

1、無(wú)源類(lèi)型、輸出端供電類(lèi)型

2、1進(jìn)1出、1進(jìn)2出、2進(jìn)2出

3、殼體12.5mm、22.5mm

選型——電壓輸入信號(hào)隔離器

1、DC20-35V供電，AC/DC85-265V供電

2、1進(jìn)1出、1進(jìn)2出、2進(jìn)2出

3、殼體12.5mm、22.5mm

選型——熱電阻/電位計(jì)輸入信號(hào)隔離器

1、DC20-35V供電，AC/DC85-265V供電

2、1進(jìn)1出、1進(jìn)2出、2進(jìn)2出

3、殼體12.5mm、22.5mm

五、結(jié)論

信號(hào)隔離器在水處理控制系統(tǒng)中扮演著重要的角色。它可以有效地保護(hù)和控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，防止電源波動(dòng)、電磁干擾和內(nèi)部干擾對(duì)控制系統(tǒng)的影響。同時(shí)，它還可以提高控制系統(tǒng)的精確性。因此，我們應(yīng)該在水處理控制系統(tǒng)中廣泛使用信號(hào)隔離器，以提高系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。

安科瑞B(yǎng)M100系列隔離式安全柵采用了限壓、限流、隔離等措施，不僅能防止危險(xiǎn)能量從本安端子進(jìn)入危險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)，提高系統(tǒng)的安全防爆性能，而缺乏提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)信號(hào)隔離柵的選型參數(shù)包括輸入信號(hào)參數(shù)、輸出信號(hào)參數(shù)、隔離能力參數(shù)以及其他重要參數(shù)如輸入/輸出特性、工作環(huán)境、精度與線性度、功耗與安裝方式等。在選型時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求、系統(tǒng)要求以及工作環(huán)境來(lái)綜合考慮這些參數(shù)，以確保所選的信號(hào)隔離柵能夠滿足系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性要求。

審核編輯 黃宇