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02月22日 2020

一文搞定系列之信號隔離器

發(fā)布者:虹潤集團

工作原理: 
       首先將變送器或儀表的信號,通過半導(dǎo)體器件調(diào)制變換,然后通過光感或磁感器件進行隔離轉(zhuǎn)換,然后再進行解調(diào)變換回隔離前原信號,同時對隔離后信號的供電電源進行隔離處理。保證變換后的信號、電源、地之間絕對獨立。 

作用: 
       一:保護下級的控制回路。 
       二:消弱環(huán)境噪聲對測試電路的影響。 
       三:抑制公共接地、變頻器、電磁閥及不明脈沖對設(shè)備的干擾;同時對下級設(shè)備具有限壓、額流的功能是變送器、儀表、變頻器、電磁閥PLC/DCS輸入輸出及通訊接口的忠實防護。DIN系列導(dǎo)軌結(jié)構(gòu),易于安裝,可有效的隔離:輸入、輸出和電源及大地之間的電位。能夠克服變頻器噪聲及各種高低頻脈動干擾。  


信號隔離器的主要類型有哪些?   
隔離器:  
     
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的儀表之間互不干擾,提高電氣安全性能。需要將輸入的電壓、電流或頻率、電阻等信號進行采集、放大、運算、和進行抗干擾處理后,再輸出隔離的電流和電壓信號,安全的送給二次儀表或plc\dcs使用。   
配電器: 
       工業(yè)現(xiàn)場一般需要采用兩線制傳輸方式,既要為變送器等一次儀表提供24V配電電源,同時又要對輸入的電流信號進行采集、放大、運算、和進行抗干擾處理后,再輸出隔離的電流和電壓信號,供后面的二次儀表或其它儀表使用。  
安全柵: 
       一些特殊的工業(yè)現(xiàn)場(如燃?xì)夤竞突S)不但需要兩線制傳輸,既提供配電電源又有信號隔離功能,同時還需要具有安全火花防爆的性能,可靠地遏制電源功率、防止電源、信號及地之間的點火,限流、降壓雙重限制信號及電源回路,把進入危險場所的能量限制在安全定額范圍內(nèi)。   


信號隔離器安裝維護應(yīng)注意哪些事項? 
     由于生產(chǎn)廠家不同,對隔離器的生產(chǎn)工藝、接線定義也不都相同,但使用場合基本相同,所以對產(chǎn)品的防護要求及維護基本相同。 
      1.使用前應(yīng)詳細(xì)閱讀說明書。 
      2.作為信號隔離使用時,應(yīng)將輸入端串入環(huán)路電路中,輸出端接取樣回路。 
      3.作為隔離配電使用時,應(yīng)將輸入端串入電源電路中,輸出端接變送器。
      4.若不正常工作應(yīng)先檢查接線是否正確,注意電源有無及極性反正。   


為什么有時PLC接收到的現(xiàn)場信號誤差大且穩(wěn)定性差?  
       造成這種現(xiàn)象的原因很多,不同儀表信號參考點之間的電位差是重要因素。由于這個“電位差”造成儀表信號之間產(chǎn)生干擾電流,致使PLC誤差大且穩(wěn)定性差。所以不同設(shè)備、儀表的信號有一個共同的參考點是最佳狀況。隔離器使輸入/輸出電氣上完全隔離,在PLC模擬接口板形成共同的參考點,達(dá)到理想狀況問題就解決了。   

設(shè)計隔離端子的原則是什么? 
        需要為每臺隔離器都配電源嗎?設(shè)計要遵循兩個原則。第一:外部設(shè)備與中央處理系統(tǒng)(例如PLC、DCS)之間要進行電氣隔離。第二:外部設(shè)備信號(無論是向中央處理系統(tǒng)發(fā)送信號的外部設(shè)備到還是接收信號的外部設(shè)備)之間要實現(xiàn)相互電氣隔離。例如要把PLC輸出的一路信號傳給兩個外部設(shè)備就要求輸入/輸出保證隔離的同時二個輸出之間也是隔離的。如果隔離端子的外加工作電源與輸入/輸出兩個部分都隔離,那么不管隔離器數(shù)量的多少,都可只用一臺電源供電。   

      對4-20mA通道進行隔離,而機柜里沒有放置電源的空間了,怎么辦? 
     介紹一種無源信號隔離器,它能實現(xiàn)4-20mA信號隔離且無需外接電源。MHM-05A、MHM-05C就是此類產(chǎn)品。
      現(xiàn)在市場有那么多品牌的隔離器,價格參差不齊,選擇隔離器注意事項:  
       隔離器位于二個系統(tǒng)通道之間,所以選擇隔離器首先要確定輸入輸出功能,同時要使隔離器輸入輸出模式(電壓型、電流型、環(huán)路供電型等)適應(yīng)前后端通道接口模式。此外尚有精度﹑功耗﹑噪音﹑絕緣強度﹑總線通訊功能等許多重要參數(shù)涉及產(chǎn)品性能,例如噪音與精度有關(guān)、功耗熱量與可靠性有關(guān),這些需要使用者慎選??傊?,適用、可靠、產(chǎn)品性價比是選擇隔離器的主要原則。 

                               

DCS接收到的現(xiàn)場二線制壓力變送器信號不穩(wěn)定,怎么解決? 
       二線制變送器在工業(yè)自動化領(lǐng)域中使用頻度較高,與其他工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備相同,二線制變送器也存在受干擾及抗干擾的問題。依據(jù)DCS模擬板接口模式(電流型或環(huán)路供電型)選用功能不同的隔離配電器,原則上要求它既能給變送器提供隔離電源、保證每個變送器有一個獨立電源,又能將變送器信號隔離輸送到DCS。   

PLC模擬板接口是二線回路供電方式的,而且需要對信號進行隔離,選用產(chǎn)注意事項:  
       二線回路供電方式是一種常見模擬接口。與這個接口相適合的產(chǎn)品稱為二線制回路隔離系列產(chǎn)品。這種隔離變送器內(nèi)部的隔離器件均采用變壓器方式,一方面?zhèn)鬟f了信號,另一方面也將供電端的電能傳送到輸入部份,使輸入部分的各種電路能正常工作。該系列中有處理Pt100、Cu50、熱偶等溫度傳感器的WS2050、WS2060二線制溫度隔離式變送器,也有處理電壓、電流信號的日本M-system公司的B5VS、B5RS、B5TS以及德國weidmuller公司的產(chǎn)品。

 

幾種常用二線制配電器:
       常用的二線制隔離配電器有兩個系列品種可以選擇。兩個系列產(chǎn)品的共同點是均能通過外部供電電源經(jīng)隔離后給兩線制變送器提供一個獨立的隔離電源;區(qū)別有二點,需要一個單獨電源供電,這個電源與輸入/輸出都隔離。MHM-05系列無須單獨電源供電,它只有輸入/輸出端,不需要電源供電。輸出的4~20mA面對接口是電阻負(fù)載。選擇無源隔離器產(chǎn)品的為現(xiàn)場變送器配電所配PLC、DCS模擬量輸入端模式給現(xiàn)場安裝會帶來很大的方便。

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