安科(kē)瑞 陳聰(cōng)

摘要：水(shuǐ)處(chǔ)理控(kòng)製(zhì)係統(tǒng)中，其(qí)控製(zhì)
，監測(cè)模塊(kuài)的非(fēi)電(diàn)量(liáng)模擬量傳(chuán)感器(qì)采用(yòng)信號隔離器的接綫(xiàn)方式合理(lǐ)地解(jiě)決了(liǎo)相關(guān)模擬量(liáng)傳感器(qì)供電(diàn)電源安全和(hé)相(xiāng)對獨立(lì)的問(wèn)題，保證(zhèng)了(liǎo)監(jiān)測(cè)模塊的電源(yuán)
，模(mó)擬(nǐ)量(liáng)采(cǎi)集(jí)模(mó)塊(kuài)和輸出模(mó)塊的相對(duì)隔離，降(jiàng)低(dī)了可能(néng)會(huì)造成的模板燒(shāo)毀損(sǔn)壞的(dí)概率，提高(gāo)了(liǎo)模擬(nǐ)信號測(cè)量精度(dù)
，抗電磁幹擾的(dí)能力(lì)，同時也解決(jué)因某些現(xiàn)場非(fēi)電量安(ān)裝條(tiáo)件(jiàn)的(dí)限(xiàn)製問(wèn)題。

關鍵詞(cí)：信號隔(gé)離器(qì)；水(shuǐ)處(chǔ)理；模擬(nǐ)量傳(chuán)感(gǎn)器(qì)；

0：概(gài)述

在水處(chǔ)理監(jiān)控自動(dòng)化係統中(zhōng)，需要監(jiān)測一(yī)些(xiē)模(mó)擬(nǐ)信(xìn)號，包(bāo)括(kuò)電(diàn)量模擬(nǐ)信號(hào)(如(rú)電流(liú)
，電(diàn)壓
，功率等(děng))和非電量模擬信(xìn)號(如(rú)壓力
，水位(wèi)
，流量等(děng))。電(diàn)量(liáng)模(mó)擬信號由(yóu)變送器(qì)提供(gōng)，一(yī)般(bān)可以(yǐ)輸(shū)出隔離(lí)的4～20mA信號(hào)，不需(xū)要外(wài)加信號(hào)隔離(lí)器。非電量模擬信號傳(chuán)感(gǎn)器工(gōng)作電(diàn)源一般取(qǔ)自(zì)自動(dòng)化(huà)係(xì)統(tǒng)設(shè)備提供DC24V電(diàn)源(yuán)模塊，且多數不隔離。為實(shí)現(xiàn)各控製
，監(jiān)測(cè)模塊相(xiāng)關(guān)模擬(nǐ)量傳(chuán)感(gǎn)器(qì)供(gōng)電電源(yuán)安全
，穩(wěn)定(dìng)和相(xiāng)對獨立，降(jiàng)低因(yīn)某個模擬(nǐ)量傳(chuán)感器工(gōng)作(zuò)電源(yuán)回路(lù)外部短(duǎn)路(lù)，造成電(diàn)源(yuán)模板擊穿或(huò)燒(shāo)毀的(dí)概率(shuài)，危(wēi)及(jí)相關設備(bèi)自動化係統(tǒng)運行安全，特別是(shì)對(duì)於那些(xiē)用(yòng)於(yú)過(guò)程(chéng)控製中(zhōng)需實施越(yuè)限報警
，動作停機(jī)和重要(yào)設(shè)備(bèi)退(tuì)出運行(háng)操作(zuò)的模擬(nǐ)量(liáng)傳(chuán)感器使用信號隔離(lí)器(qì)是(shì)有(yǒu)益的(dí)選擇(zé)，否(fǒu)則有(yǒu)引(yǐn)起(qǐ)誤動作的可能(néng)，不(bù)利於整個係(xì)統安(ān)全(quán)穩定(dìng)運行(háng)，甚(shèn)至造(zào)成(chéng)不必(bì)要損(sǔn)失(shī)。

1：模(mó)擬量傳(chuán)感(gǎn)器接綫方式類(lèi)型

在水處理(lǐ)自動化(huà)控(kòng)製(zhì)係(xì)統中，一(yī)般需要現(xiàn)場的壓(yā)力(lì)
，水(shuǐ)位(wèi)
，流(liú)量等(děng)非(fēi)電量信(xìn)號(hào)進行測(cè)量監測(cè)，常常用(yòng)到壓力(lì)傳(chuán)感(gǎn)器(qì)
，水位傳感器
，流量傳感器等，這些非(fēi)電(diàn)量(liáng)傳(chuán)感(gǎn)器(qì)分(fēn)為2綫(xiàn)製(zhì)
，3綫製(zhì)
，4綫製，均(jūn)需外(wài)部提供工(gōng)作(zuò)電(diàn)源，為保(bǎo)證(zhèng)電源(yuán)的安全(quán)性(xìng)一般(bān)采用(yòng)DC24V，常(cháng)用的方式是(shì)采用由(yóu)相(xiāng)關(guān)控(kòng)製係(xì)統設(shè)備提供的DC24V電源。整(zhěng)個水處(chǔ)理自動(dòng)化(huà)控製係統中(zhōng)需監測(cè)的傳(chuán)感(gǎn)器(qì)數量多，關(guān)注(zhù)其(qí)重要性以及確保(bǎo)現(xiàn)場(cháng)控製單元(yuán)運行(háng)安全，一般提(tí)供(gōng)獨立的DC24V電源模(mó)塊。信號(hào)隔離器作(zuò)為(wéi)傳(chuán)感器(qì)和PLC連接的橋梁，不僅(jǐn)提(tí)高了模擬信號測量精(jīng)度
，抗電(diàn)磁(cí)幹擾的(dí)能(néng)力
，電氣隔(gé)離(lí)安(ān)全(quán)性能(néng)，而(ér)且(qiě)能夠合理解決傳(chuán)感器(qì)供(gōng)電(diàn)電源安全(quán)和相對獨(dú)立(lì)的問題。

傳(chuán)感器的接(jiē)綫方式(shì)類(lèi)型(xíng)

二(èr)綫(xiàn)製是兩根導(dǎo)綫(xiàn)供(gōng)電的(dí)同時傳輸DC4-20mA標準(zhǔn)信號；三綫製(zhì)就是電源正(zhèng)端用一根綫(xiàn)，信號(hào)輸(shū)出(chū)正端(duān)用一根綫(xiàn)，電源負(fù)端和信(xìn)號負端共(gòng)用一(yī)根(gēn)綫，用(yòng)於電(diàn)壓(yā)參(cān)考點(diǎn)和電(diàn)流(liú)回路(lù)，其供電(diàn)大(dà)多(duō)為DC24V，輸(shū)出(chū)信(xìn)號(hào)有(yǒu)DC4-20mA標(biāo)準信號(hào)；四綫(xiàn)製(zhì)就(jiù)是供電回(huí)路(lù)和(hé)信(xìn)號回路(lù)各自獨立，采用(yòng)隔離(lí)電路(lù)分開，兩根綫負責電(diàn)源的(dí)供(gōng)應，另外兩根(gēn)綫負責輸(shū)出信(xìn)號(如電壓(yā)
，電流等(děng))。

1.1信(xìn)號(hào)隔離器在(zài)模擬(nǐ)量傳感器接(jiē)綫(xiàn)的應(yīng)用

傳(chuán)感器工作電源和(hé)模(mó)擬(nǐ)量信(xìn)號輸入未(wèi)采用合理(lǐ)的隔離措施，可能造(zào)成(chéng)的危(wēi)害：電纜或(huò)傳感器現(xiàn)場接頭(tóu)發生短路故障(zhàng)時(shí)，或戶(hù)外安(ān)裝的傳感(gǎn)器受到雷擊過電壓時(shí)，將(jiāng)危及(jí)控(kòng)製(zhì)
，監(jiān)測(cè)係統(tǒng)屏上電源模塊和模(mó)擬(nǐ)量(liáng)采集(jí)模塊的運行安(ān)全(quán)，可能會(huì)造(zào)成(chéng)模板(bǎn)擊穿(chuān)或(huò)燒(shāo)毀，嚴重(zhòng)的會影響到控(kòng)製(zhì)
，監(jiān)測係統運行(háng)。同(tóng)時，對於(yú)2綫製(zhì)
，3綫製和(hé)4綫製(zhì)傳(chuán)感器，電源和(hé)信(xìn)號(hào)無合(hé)理隔離，其(qí)測量精度和抗(kàng)工(gōng)頻(pín)電磁幹擾(rǎo)的能(néng)力大大(dà)降低(dī)，其測(cè)量(liáng)精度(dù)和抗(kàng)幹(gān)擾的能(néng)力也(yě)將受到(dào)影響(xiǎng)。近(jìn)幾年(nián)，國內(nèi)多(duō)個(gè)大中型水處(chǔ)理係統已(yǐ)在(zài)非電量模擬量(liáng)傳(chuán)感器電源(yuán)和(hé)信號(hào)回路中，采用信(xìn)號隔離(lí)器(qì)的接(jiē)綫方式解決(jué)和避免(miǎn)出(chū)現上(shàng)述問(wèn)題(tí)。

2：BM100信號(hào)隔離(lí)器(qì)

BM100係列(liè)信(xìn)號(hào)隔離器在工業(yè)生產中為增(zēng)加(jiā)儀表(biǎo)負載(zǎi)能(néng)力並保證(zhèng)連接(jiē)同一信(xìn)號的儀(yí)表(biǎo)之間互(hù)不幹(gān)擾，提(tí)高電(diàn)氣安全性(xìng)能(néng)。BM100信(xìn)號隔(gé)離器輸(shū)入支(zhī)持(chí)三種輸(shū)入(rù)模式(shì)，兼容(róng)傳感器的(dí)三種(zhǒng)接綫方(fāng)式，將(jiāng)輸(shū)入(rù)信號進行隔離(lí)輸出(chū)，安全(quán)的輸送給二次儀表或PLC/DCS使用。

BM100信(xìn)號隔離(lí)器接綫(xiàn)圖

BM100係列信號(hào)隔離器(qì)外觀圖

2.1技術(shù)參數

2.1應用(yòng)實(shí)例(lì)

由(yóu)於某集團水(shuǐ)處理現場(cháng)非電量傳感器(qì)安裝(zhuāng)條件(jiàn)的(dí)限製，其模(mó)擬(nǐ)量輸出信(xìn)號(hào)需擴(kuò)展(zhǎn)才能解決(jué)1路(lù)4～2OmA模(mó)擬(nǐ)量信號(hào)同時(shí)傳輸給(gěi)2套(tào)不同(tóng)控製和監測係(xì)統(tǒng)的(dí)問題，現場的(dí)互感器接綫(xiàn)方(fāng)式屬於二(èr)綫(xiàn)製(zhì)，需(xū)要給(gěi)現場的傳(chuán)感器(qì)提(tí)供一(yī)路(lù)隔離的(dí)電源。單路DC4～20mA模(mó)擬量(liáng)擴(kuò)展出(chū)雙路DC4～20mA的輸(shū)出信號(hào)，合理地(dì)實(shí)現了水處理(lǐ)控製
，監測(cè)係統(tǒng)的相(xiāng)對(duì)獨立(lì)。該方式隔離強(qiáng)度高
，負載(zǎi)能力強(qiáng)
，安(ān)裝接綫簡(jiǎn)單
，運行穩(wěn)定(dìng)
，安全可(kě)靠，同(tóng)時(shí)解(jiě)決了水處(chǔ)理現(xiàn)場傳感器(qì)安裝(zhuāng)帶來的問題。

信號隔離器(qì)應用(yòng)示意圖(tú)

3：結束語(yǔ)

以(yǐ)上非電量(liáng)模(mó)擬量(liáng)傳(chuán)感(gǎn)器(qì)采(cǎi)用信號(hào)隔離(lí)器(qì)的接(jiē)綫(xiàn)方(fāng)式，在(zài)水處(chǔ)理(lǐ)自動化(huà)係統(tǒng)中(zhōng)應用，取得了(liǎo)良好的效(xiào)果，目前已在(zài)某集(jí)團水(shuǐ)處理應用，對(duì)提高水處(chǔ)理(lǐ)自動化(huà)控(kòng)製和監(jiān)測(cè)水平(píng)起(qǐ)到了良(liáng)好的示(shì)範作用。

參(cān)考文獻(xiàn)

[1]企(qǐ)業微(wēi)電網設計與(yǔ)應(yīng)用(yòng)手冊.2020.6.

[2]劉書勤(qín)[1],黨(dǎng)琦[2].水電站自動化(huà)係統中(zhōng)監(jiān)控(kòng)係統的(dí)應用[J].中(zhōng)國(guó)科技博覽(lǎn),2012(11):102-102.