隔离|安科瑞BM200——稳定、高精度、低温漂的信号隔离器在PLC控制系统的应用安科瑞|自动化

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信号隔离器在PLC/DCS控制系统的应用
安科瑞仲晓栋

摘要：PLC/DCS控制系统在实际运行过程中经常会出现干扰问题，造成现场仪器出现故障、模拟量显示异常及数据不稳定等现象。信号隔离器能抑制外界干扰，同时对下级设备具有限压、限流的功能，从而实现对设备的防护。
关键词：信号隔离器；PLC/DCS；变频器；干扰
0：概述
随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。作为电力电子器件，变频器中要进行大功率二极管整流，大功率晶体管变压，在输入输出回路产生电流高次谐波，干扰供电系统、负载以及附近其它电气设备。在实际使用过程中，经常遇到变频器谐波干扰问题。
工业现场PLC/DCS控制系统中，常常会出现测量信号不稳定现象，一种是由电磁干扰导致，另一种是高频信号渗入，如电流信号输出控制变频器，变频器高频干扰渗入信号中，这样的干扰信号使得变频器和阀门工作不稳定，在两个设备信号连接之间加装信号隔离器，是解决电磁干扰及高频信号渗入影响的方法之一。
1：PLC/DCS控制系统中的干扰
PLC/DCS控制系统中主要干扰源有:空间的辐射干扰、信号线引入的干扰、接地系统混乱时的干扰、PLC/DCS系统内部的干扰，其中电源的干扰和信号线引入的干扰，通常称为传导干扰，这种传导干扰在工业现场较常见也较严重。
1.1 PLC/DCS控制系统干扰类型及现象
PLC/DCS控制系统中干扰的类型通常按干扰模式不同划分，分为共模干扰和差模干扰。共模干扰是信号对地的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压叠加所形成。差模干扰是指作用于信号两极间的干扰电压，主要是由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种电压叠加在信号上，会直接影响测量和控制精度。
1.2 PLC/DCS控制系统干扰问题解决方向

切断或衰减电磁干扰的传播途径
提高装置和系统的抗干扰能力

2: 信号隔离器在PLC/DCS控制系统中的作用
实际应用中，控制系统中的信号干扰问题有时会非常严重，有些时候即使信号电缆采用屏蔽线也不能完全消除这些干扰，例如由于接地点不同引起的接地环流干扰。而采用信号隔离器的接线方式切断了传导干扰的传播途径，减小设备直接连接的接地环路带来的信号失真，可以提高在PLC/DCS控制系统中模拟量控制模块每一路信号供电电源安全性、稳定性和相对独立性，这样便可以降低因为雷击过电压等原因可能会造成的模板击穿或烧毁概率，提高了控制模块的测量精度和4-20MA 模拟量信号抗工频电磁干扰的能力，保证了控制系统的安全稳定运行。
3： BM100信号隔离器
3.1 概述
BM100系列信号隔离器在工业生产中为增加仪表负载能力并保证连接同一信号的仪表之间互不干扰，提高电气安全性能。 BM100信号隔离器将输入的电压、电流、电阻或温度等信号进行采集、放大、运算、并进行抗干扰处理后，再输出隔离的电流和电压信号，安全的输送给二次仪表或PLC/DCS使用。