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信號(hào)隔離器的功能及工作原理的四大分析

2010-11-24 10:05:26

工作原理:

  首先將變送器或儀表的信號(hào),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(jìn)行隔離轉(zhuǎn)換,然后再進(jìn)行解調(diào)變換回隔離前原信號(hào),同時(shí)對(duì)隔離后信號(hào)的供電電源進(jìn)行隔離處理。保證變換后的信號(hào)、電源、地之間絕對(duì)獨(dú)立。

  功能:

  一:保護(hù)下級(jí)的控制回路。

  二:消弱環(huán)境噪聲對(duì)測(cè)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(duì)設(shè)備的干擾;同時(shí)對(duì)下級(jí)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(shí)防護(hù)。 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(dòng)干擾。

  信號(hào)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(hào)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(hào)進(jìn)行采集、放大、運(yùn)算、和進(jìn)行抗干擾處理后,再輸出隔離的電流和電壓信號(hào),安全的送給二次儀表或plcdcs使用。

  配電器: 工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)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(shí)又要對(duì)輸入的電流信號(hào)進(jìn)行采集、放大、運(yùn)算、和進(jìn)行抗干擾處理后,再輸出隔離的電流和電壓信號(hào),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(chǎng)(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(hào)隔離功能,同時(shí)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(hào)及地之間的點(diǎn)火,限流、降壓雙重限制信號(hào)及電源回路,把進(jìn)入危險(xiǎn)場(chǎng)所的能量限制在安全定額范圍內(nèi)。

  信號(hào)隔離器安裝維護(hù)應(yīng)注意哪些事項(xiàng)?

  由于生產(chǎn)廠家不同,對(duì)隔離器的生產(chǎn)工藝、接線定義也不都相同,但使用場(chǎng)合基本相同,所以對(duì)產(chǎn)品的防護(hù)要求及維護(hù)基本相同。

  1. 使用前應(yīng)詳細(xì)閱讀說明書。
  2. 作為信號(hào)隔離使用時(shí),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(shí),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(shí)PLC接收到的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)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(hào)參考點(diǎn)之間的電位差是重要因素。由于這個(gè)"電位差"造成儀表信號(hào)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(hào)有一個(gè)共同的參考點(diǎn)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(diǎn),達(dá)到理想狀況問題就解決了。

  設(shè)計(jì)隔離端子的原則是什么?

  需要為每臺(tái)隔離器都配電源嗎?設(shè)計(jì)要遵循兩個(gè)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(jìn)行電氣隔離。第二:外部設(shè)備信號(hào)(無論是向中央處理系統(tǒng)發(fā)送信號(hào)的外部設(shè)備到還是接收信號(hào)的外部設(shè)備)之間要實(shí)現(xiàn)相互電氣隔離。例如要把PLC輸出的一路信號(hào)傳給兩個(gè)外部設(shè)備就要求輸入/輸出保證隔離的同時(shí)二個(gè)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(gè)部分都隔離,那么不管隔離器數(shù)量的多少,都可只用一臺(tái)電源供電。

  對(duì)4-20mA通道進(jìn)行隔離,而機(jī)柜里沒有放置電源的空間了,怎么辦?

  介紹一種無源信號(hào)隔離器,它能實(shí)現(xiàn)4-20mA信號(hào)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(chǎng)有那么多品牌的隔離器,價(jià)格參差不齊,該怎么選擇呢?

  隔離器位于二個(gè)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(shí)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(qiáng)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(jià)比是選擇隔離器的主要原則。

  DCS接收到的現(xiàn)場(chǎng)二線制壓力變送器信號(hào)不穩(wěn)定,怎么解決?

  二線制變送器在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中使用頻度較高,與其他工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)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(gè)變送器有一個(gè)獨(dú)立電源,又能將變送器信號(hào)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(duì)信號(hào)進(jìn)行隔離,應(yīng)該怎樣選用產(chǎn)品呢?

  二線回路供電方式是一種常見模擬接口。與這個(gè)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(hào),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二線制溫度隔離式變送器,也有處理電壓、電流信號(hào)的日本M-system公司的B5VS、B5RS、B5TS以及德國(guó)weidmuller公司的產(chǎn)品。

  有幾種常用二線制配電器?

  常用的二線制隔離配電器有兩個(gè)系列品種可以選擇。兩個(gè)系列產(chǎn)品的共同點(diǎn)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(gè)獨(dú)立的隔離電源;區(qū)別有二點(diǎn),需要一個(gè)單獨(dú)電源供電,這個(gè)電源與輸入/輸出都隔離。MHM-05系列無須單獨(dú)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(duì)接口是電阻負(fù)載。選擇無源隔離器產(chǎn)品的為現(xiàn)場(chǎng)變送器配電所配PLC、DCS模擬量輸入端模式給現(xiàn)場(chǎng)安裝會(huì)帶來很大的方便.。

 

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