安科瑞陳盼
摘要：鍋爐是工業中最普遍的動力裝置之一,其控制系統的可靠性直接影響了鍋爐的安全和經濟運作。在實際工作中，鍋爐的PLC控制系統有時會出現幹擾問題，造成鍋爐無故熄火，顯示異常，資料波動。接入信号隔離器可以有效的抑制外界幹擾，提高系統的可靠性。
關鍵詞：信号隔離器；鍋爐PLC控制系統；抗幹擾
0：概述 鍋爐是發電廠及其它工業企業中最普遍的動力裝置之一，它的功能是把燃料中的貯能，通過燃燒轉化成熱能，以蒸汽或熱水的形式輸向各種裝置。工業鍋爐系統複雜，為了達到理想的控制效果，鍋爐PLC控制系統逐漸應用廣泛。随着科學技術飛速發展，鍋爐PLC控制系統的應用由最初的鍋爐資料監視逐漸發展到水位控制，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濟運作。目前，鍋爐的控制系統大多處于強電電路和強電裝置形成的惡劣電磁環境中，在兩個裝置之間加裝信号隔離器是有效解決幹擾的方法之一。
1：鍋爐PLC控制系統控制過程與原理
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，差壓傳感器采集資料資訊，經過溫度變送、壓力變送器将信号轉化為标準信号後經過信号隔離器隔離轉換，再把隔離輸出信号傳送給PLC處理機，PLC給定輸出信号再通過信号隔離器傳送給執行器件，通過控制電磁閥的開度和電動機的轉速對整個燃燒過程進行控制。
圖1 鍋爐PLC控制系統
2：信号隔離器在鍋爐控制系統中的應用
2.1 鍋爐PLC控制系統中的幹擾
鍋爐PLC控制系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号引線幹擾在内的傳導幹擾，其中傳導幹擾在工業現場較常見也較嚴重。 空間輻射幹擾主要是指電力網絡、電氣裝置的暫态過程、雷電、無線電、高頻感應加熱裝置等産生的幹擾，示意圖如下。其分布極為複雜，若PLC系統在射頻場内就會收到幹擾影響。
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内邏輯電路和模拟電路的正常工作。
圖3 接地幹擾
信号線引入的幹擾如圖4所示，主要是變送器供電電源傳入的電網幹擾以及信号線上的外部幹擾。這是相對嚴重的問題，信号線引入的幹擾會引起信号工作異常，降低測量精度，嚴重時引起元器件損傷。對于鍋爐PLC系統來說這些幹擾會導緻其輸送錯誤的指令，可能會引起水流量，溫度等參數異常，導緻鍋爐故障停機，更甚者控制系統當機，降低工作效率的同時還會帶來安全問題。
圖4 信号線引入幹擾
2.2 信号隔離器在鍋爐PLC系統中的作用
在實際工作中，為了提高其可靠性，在兩個裝置信号連接配接之間加裝适當的信号隔離器，是有效的解決鍋爐PLC控制系統幹擾的方法之一。
如下圖5所示，将閥門定位器中的回報信号輸入給信号隔離器，再把隔離輸出信号輸送給DCS、PLC 控制室。該方式隔離強度高、負載能力強、安裝接線簡單、運作穩定、安全可靠，同時解決了電磁幹擾及高頻信号滲入的問題。
圖5 如圖6所示，在過程環路中使用信号隔離器，能夠斷開過程環路中的直接電路但又不影響過程信号的正常傳輸，可以有效的解決接地幹擾。在擁有高靈活性的同時還可解決信号轉換及信号配置設定等問題。
圖7
3：BM100信号隔離器
3.1概述
BM100系列信号隔離器在工業生産中為增加儀表負載能力并保證連接配接同一信号的儀表之間互不幹擾，提高電氣安全性能。BM100信号隔離器輸入支援三種輸入模式，相容傳感器的三種接線方式，将輸入信号進行隔離輸出，安全的輸送給二次儀表或PLC/DCS使用。
BM100信号隔離器接線圖
BM100系列信号隔離器外觀圖
3.2技術參數