摘要：鍋爐是工業(yè)中較普遍的動(dòng)力設備之一,其控制系統的可靠性直接影響了鍋爐的安全和經(jīng)濟運行。在實(shí)際工作中，鍋爐的PLC控制系統有時(shí)會(huì )出現干擾問(wèn)題，造成鍋爐無(wú)故熄火，顯示異常，數據波動(dòng)。接入信號隔離器可以有效的抑制外界干擾，提高系統的可靠性。
關(guān)鍵詞：信號隔離器；鍋爐PLC控制系統；抗干擾
0：概述
鍋爐是發(fā)電廠(chǎng)及其它工業(yè)企業(yè)中較普遍的動(dòng)力設備之一，它的功能是把燃料中的貯能，通過(guò)燃燒轉化成熱能，以蒸汽或熱水的形式輸向各種設備。工業(yè)鍋爐系統復雜，為了達到理想的控制效果，鍋爐PLC控制系統逐漸應用廣泛。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，鍋爐PLC控制系統的應用由最初的鍋爐數據監視逐漸發(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(gè)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控制系統控制過(guò)程與原理
鍋爐PLC控制系統的總結構圖如圖1所示。系統采用PLC做控制器，熱電阻溫度傳感器，差壓傳感器采集數據信息，經(jīng)過(guò)溫度變送、壓力變送器將信號轉化為標準信號后經(jīng)過(guò)信號隔離器隔離轉換，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(guò)信號隔離器傳送給執行器件，通過(guò)控制電磁閥的開(kāi)度和電動(dòng)機的轉速對整個(gè)燃燒過(guò)程進(jìn)行控制。
圖1 鍋爐PLC控制系統
2：信號隔離器在鍋爐控制系統中的應用
2.1 鍋爐PLC控制系統中的干擾
鍋爐PLC控制系統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(xiàn)干擾在內的傳導干擾，其中傳導干擾在工業(yè)現場(chǎng)較常見(jiàn)也較嚴重。
空間輻射干擾主要是指電力網(wǎng)絡(luò )、電氣設備的暫態(tài)過(guò)程、雷電、無(wú)線(xiàn)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系統在射頻場(chǎng)內就會(huì )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(diǎn)電位分布不均勻，不同接地點(diǎn)存在地電位差，引起地環(huán)路電流，影響PLC內邏輯電路和模擬電路的正常工作。
圖3 接地干擾
信號線(xiàn)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(xiàn)上的外部干擾。這是相對嚴重的問(wèn)題，信號線(xiàn)引入的干擾會(huì )引起信號工作異常，降低測量精度，嚴重時(shí)引起元器件損傷。對于鍋爐PLC系統來(lái)說(shuō)這些干擾會(huì )導致其輸送錯誤的命令，可能會(huì )引起水流量，溫度等參數異常，導致鍋爐故障停機，更甚者控制系統死機，降低工作效率的同時(shí)還會(huì )帶來(lái)安全問(wèn)題。
圖4 信號線(xiàn)引入干擾
2.2 信號隔離器在鍋爐PLC系統中的作用
在實(shí)際工作中，為了提高其可靠性，在兩個(gè)設備信號連接之間加裝適當的信號隔離器，是有效的解決鍋爐PLC控制系統干擾的方法之一。
如下圖5所示，將閥門(mén)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(xiàn)簡(jiǎn)單、運行穩定、安全可靠，同時(shí)解決了電磁干擾及高頻信號滲入的問(wèn)題。
圖5
如圖6所示，在過(guò)程環(huán)路中使用信號隔離器，能夠斷開(kāi)過(guò)程環(huán)路中的直接電路但又不影響過(guò)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(shí)還可解決信號轉換及信號分配等問(wèn)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(xiàn)方式，將輸入信號進(jìn)行隔離輸出，安全的輸送給二次儀表或PLC/DCS使用。
BM100信號隔離器接線(xiàn)圖
BM100系列信號隔離器外觀(guān)圖
3.2技術(shù)參數
4：結束語(yǔ)
在鍋爐PLC 控制系統中加裝信號隔離器，有效解決了控制系統中的干擾問(wèn)題，對提高 PLC/DCS 控制系統測量信號的精度和系統的安全穩定、可靠運行提供了保障。無(wú)論從經(jīng)濟還是實(shí)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(jiàn)故障的分析與處理[J].電子測試,2019(13):120-121.
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