信号隔离器在锅炉控制系统中的应用

0：概述

锅炉是电厂等工业企业中最常见的动力设备之一。其功能是将燃料中的储能转化为热能，并以蒸汽或热水的形式输送到各种设备。工业锅炉系统复杂，为了达到理想的控制效果，锅炉PLC逐渐广泛应用于控制系统。锅炉随着科学技术的快速发展PLC控制系统的应用逐渐从最初的锅炉数据监控发展到水位控制、压力控制、燃烧控制和流量测量，其可靠性直接影响锅炉的安全和经济运行。目前，锅炉的控制系统大多处于强电路和强电设备形成的恶劣电磁环境中。在两台设备之间安装信号隔离器是解决干扰的有效方法之一。

1：锅炉PLC控制系统控制过程和原理

锅炉PLC控制系统的总结构图如图1所示。系统采用PLC制作控制器、热阻温度传感器、差压传感器收集数据信息，通过温度变送、压力变送器将信号转换为标准信号，然后通过信号隔离器隔离转换，然后将隔离输出信号传输到PLC处理机，PLC给定输出信号通过信号隔离器传输到执行器，控制电磁阀的开度和电机的速度。

图1 锅炉PLC控制系统

2:锅炉控制系统中信号隔离器的应用

2.1 锅炉PLC控制系统中的干扰

锅炉PLC控制系统的主要干扰源包括空间辐射干扰、接地干扰和传导干扰，包括电源干扰和信号线干扰，其中传导干扰在工业现场更为常见和严重。

空间辐射干扰主要是指电力网络、电气设备、雷电、无线电、高频感应加热设备加热设备等的干扰，示意图如下。PLC该系统在射频场受到干扰。

图2 空间辐射干扰

接地干扰主要如图3所示，是指不同接地电位分布不均匀，不同接地电位差，影响地环电流PLC正常工作的内逻辑电路和模拟电路。

图3 接地干扰

如图4所示，信号线引入的干扰主要是电网干扰和信号线上的外部干扰。这是一个相对严重的问题。信号线引入的干扰会导致信号工作异常，降低测量精度，严重损坏部件。对于锅炉PLC对于系统，这些干扰会导致错误的命令，可能导致水流、温度等参数异常，导致锅炉故障停机，甚至控制系统死机，降低工作效率，带来安全问题。

图4 干扰引入信号线

2.2 锅炉内有信号隔离器PLC系统的作用

在实际工作中，为了提高其可靠性，在两个设备信号连接之间安装适当的信号隔离器是锅炉的有效解决方案PLC控制系统干扰的方法之一。

如下图5所示，将阀门定位器中的反馈信号输入到信号隔离器中，然后将隔离输出信号输送到信号隔离器中DCS、PLC 控制室。该方法具有隔离强度高、负载能力强、安装接线简单、运行稳定、安全可靠等优点。

图5

如图6所示，在工艺环路中使用信号隔离器可以在不影响工艺信号正常传输的情况下切断工艺环路中的直接电路，有效解决接地干扰。信号转换和信号分配也可以解决灵活性高的问题。

图7

3：BM100信号隔离器

3.1概述

BM在工业生产中，100系列信号隔离器提高了电气安全性能，以增加仪器的负载能力，保证连接相同信号的仪器不相互干扰。BM100信号隔离器输入支持三种输入模式，与传感器相兼容，隔离输出输入信号，安全输送到二次仪器或PLC/DCS使用。

BM100信号隔离器接线图

BM100系列信号隔离器外观图

3.2技术参数

4：结束语

在锅炉PLC 信号隔离器安装在控制系统中，有效解决了控制系统中的干扰问题，改进了控制系统 PLC/DCS 控制系统测量信号的精度，保证系统的安全、稳定、可靠运行。信号隔离器在经济和实用性方面具有广泛的推广意义。

参考文献

[1]企业微电网设计与应用手册.2020.6.

[2]张腾.变频器对PLC干扰常见故障的分析与处理[J].2019年(13)电子测试:120-121.