智能操控裝置HP9601的適用范圍

時間：2022-12-31作者：醴陵市湘創(chuàng)電器有限公司瀏覽：27

隔離單元是決定產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)的重要單元。
目前隔離技術(shù)主要有磁隔離與光隔離兩大類。隔離電路形式有直接調(diào)制耦合，反饋調(diào)制耦合等多種形式，具體采用什么形式要根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)而定。 總的來講可以大致分為開關(guān)量信號采用光隔離，模擬量信號采用磁隔離的方式。從技術(shù)復(fù)雜程度來看，磁隔離比光隔離處理技術(shù)復(fù)雜，采用磁隔離技術(shù)， 設(shè)計(jì)者可以根據(jù)技術(shù)指標(biāo)采用合適的設(shè)計(jì)方案，隔離的線性、精度可以根據(jù)產(chǎn)品要求靈活控制。而光隔離的線性、精度只能依賴器件廠家提供的技術(shù)指標(biāo)， 設(shè)計(jì)人員可以調(diào)整的方式很少，也不可能**過廠家提供的技術(shù)指標(biāo)。由于功耗大，光電隔離也不能實(shí)現(xiàn)無源隔離。山東飛創(chuàng)儀表有限公司采用電流互感模式、電流互感反饋模式、 電壓互感模式、電壓互感反饋模式、電流互感功率補(bǔ)償模式等多種磁隔離方式。根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)選擇不同的磁隔離模式。 上述隔離模式中，電流互感功率補(bǔ)償模式是功耗*低的模式，目前在新一代的無源隔離安全柵中使用，在技術(shù)指標(biāo)的同時，降低了隔離單元的功耗。信號變送器產(chǎn)品主要用于0-5K，0-10K等位移或角度傳感器信號的隔離與變送 (傳感器需用戶自己配)，在工業(yè)上主要用于信號的隔離與變送。該變送器輸入采用恒壓驅(qū)動，適用于3線傳感器。如果是2線傳感器，也可以按要求定制成恒流驅(qū)動方式。輸入1、輸入2、輸出1、輸出2和輔助電源之間完全隔離（五隔離），可以承受2500VDC的隔離耐壓。產(chǎn)品采用DIN35**標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌安裝方式，體積小、精度高，性能穩(wěn)定、*，可以廣泛應(yīng)用在石油、、電力、儀器儀表和工業(yè)控制等行業(yè)。
    該系列電子尺信號隔離放大器使用非常方便，僅需接好線，即可實(shí)現(xiàn)位移信號的隔離變送。一般認(rèn)為，不需要外部電源供電即可工作的信號隔離器，是無源隔離器；而有源隔離器則需要專門的外部供電電源，比如24VDC或者220VAC.
無源隔離器的優(yōu)勢
1.使用方便，**經(jīng)濟(jì)，畢竟節(jié)省了為隔離器供電的電源以及電源線；
2.低功耗，高。無源隔離器的功耗很低，比如穩(wěn)鈦克TA2000系列無源隔離器的功耗僅為0.07W/channel（20mA輸出時典型值），比同類作用的有源隔離器要低一個數(shù)量級，低的功耗以為著低的發(fā)熱量，從而保隔離器性。
有源隔離器的優(yōu)勢
1.輸入端等效阻抗低，輸出端帶載能力強(qiáng)；
2.輸入信號可以是電流信號也可以是電壓信號或者其他信號，功能加強(qiáng)大?？刂葡到y(tǒng)的電子干擾來源 來自空間的輻射干擾來自空間的輻射電磁場（EMI）主要是由電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備等的暫態(tài)過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達(dá)、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等產(chǎn)生的，通常稱又稱為為輻射干擾，信號隔離柵其分布較為復(fù)雜。若PLC 系統(tǒng)置于所射頻場內(nèi)，就回收到輻射干擾，它的主要影響主要通過兩條路徑；一是直接對PLC 內(nèi)部的輻射，由電路感應(yīng)產(chǎn)生干擾；而是對PLC 通信內(nèi)網(wǎng)絡(luò)恩呢剛剛的輻射，由通信線路的感應(yīng)引入干擾。輻射干擾與現(xiàn)場設(shè)備布置及設(shè)備所產(chǎn)生的電磁場大小，特別是頻率有關(guān)模擬信號隔離器，信號隔離柵一般通過設(shè)置的隔離器屏蔽電纜和PLC 局部屏蔽及高壓泄放元件進(jìn)行保護(hù)的。其次來自系統(tǒng)外引線的干擾這個主要是指主要通過電源和信號線引入，信號隔離柵通常稱為傳導(dǎo)干擾。這種干擾在我國工業(yè)現(xiàn)場較嚴(yán)重。
在此來自電源的干擾模擬信號隔離器從實(shí)踐中證明，因電源引入的干擾造成PLC 控制系統(tǒng)故障的情況有非常的多，筆者在某工程調(diào)試中遇到過，后換隔離性能高的PLC 電源，問題才夠得到解決。
PLC 系統(tǒng)在正常情況下供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓和電路。特別是電網(wǎng)內(nèi)部的變化，開關(guān)操作浪涌、大型電力設(shè)備起停、交直流轉(zhuǎn)動裝置引起的諧波、電網(wǎng)短路暫態(tài)沖擊等，都會通過輸電線路到電源邊信號隔離柵。PLC 電源通常采用隔離電源，但它的機(jī)構(gòu)及制造工藝因素使其隔離性并不理想模擬信號隔離器。實(shí)際上，由于分布參數(shù)特別是分布電容的存在，**隔離是不可能實(shí)現(xiàn)。
一入一出 通用型信號隔離器給二、三線制變送器提供隔離的直流電源，并檢測來自變送器的4~20mA電流信號，經(jīng)過隔離、抗干擾抑制等處理后。向控制系統(tǒng)或其他單元組合儀表輸出直流電流或電壓信號。 該隔離配電器采用直流電源供電，輸入-輸出-電源各通道之間相互隔離。
WS4002 電壓/電流警報器的設(shè)定方法，以輸入0-5V輸出0-5V為例，低點(diǎn)設(shè)置為1V，高點(diǎn)設(shè)置為4.5V，回差為0.5%(25mV),開關(guān)為常開。
調(diào)整輸入信號至1V，調(diào)整低點(diǎn)設(shè)置點(diǎn)（0.9875-1.0125V），使K1在此點(diǎn)閉合。同時檢查回差，調(diào)整輸入信號上升，升至近于1.0125V,K1變?yōu)殚_態(tài)，繼續(xù)上升后回調(diào)至0.9875V,K1再次變?yōu)殚]合。用同樣方法調(diào)整高位點(diǎn)檢查回差，二個點(diǎn)分別在4.4875V-4.5125V。與此同時模擬輸出精度。
產(chǎn)過程監(jiān)視和控制要用到多種自動化儀表、計(jì)算機(jī)及相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。過程中的信號既有微弱到毫伏級的小信號,又有數(shù)十伏的大信號，甚至還有高達(dá)數(shù)千伏、數(shù)百安培的信號要處理。從頻率上講，有直流低頻范圍的，也有高頻/脈沖尖峰。設(shè)備儀表間的互相干擾就成為系統(tǒng)調(diào)試中必須要解決的問題。除了電磁屏蔽之外，解決各種設(shè)備儀表的“地”，即信號參考點(diǎn)的電位差，將成為重要課題。因?yàn)椴煌O(shè)備、儀表的信號要互傳互送，那就存在信號參考點(diǎn)問題。換句話說，要使信號完整傳送，理想化的情況是所有設(shè)備儀表的信號有一個共同的參考點(diǎn)，即共有一個“地”。進(jìn)一步講，所有設(shè)備儀表信號的參考點(diǎn)之間電位差為“零”。但是在實(shí)際環(huán)境中，這一點(diǎn)幾乎是不可能的，這里面除了各個設(shè)備儀表“地”之間的連線電阻產(chǎn)生的電壓降之外，尚有各種設(shè)備儀表在不同環(huán)境受到的干擾不同，以及導(dǎo)線接點(diǎn)經(jīng)受風(fēng)吹雨淋導(dǎo)致接點(diǎn)質(zhì)量下降等諸多因素，致使各個“地”之間有差別。以示意圖一為例。圖中標(biāo)明有兩個現(xiàn)場設(shè)備1＃、2＃儀表向PLC傳送信號以及PLC向兩臺現(xiàn)場設(shè)備3＃、4＃儀表發(fā)出信號。假定傳送信號均為0-10VDC。理想情況下PLC及兩個現(xiàn)場設(shè)備1＃、2＃儀表“地”電位完全相等，傳送過程中又沒有干擾。這樣從PLC輸入來看，接收正確。但如前所述，兩個現(xiàn)場設(shè)備通常有“地”電位差。舉例來講，1#設(shè)備“地”與PLC“地”同電位，2#設(shè)備比它們的“地”電位高0.1V，這樣1#設(shè)備給PLC的信號為0-10V，而2#設(shè)備給PLC的為0.1V-10.1V,誤差就產(chǎn)生了.同時1#、2#設(shè)備的“地”線在PLC匯合聯(lián)接，將0.1V電壓施加在PLC地線條上，可能損壞PLC局部“地”線。同時顯示錯誤的數(shù)據(jù)。由此引起的問題在現(xiàn)場調(diào)試中屢有出現(xiàn)。例如某大型建材公司生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)使用美國AB-PLC外接國內(nèi)某廠家手操器。AB-PLC的每個數(shù)據(jù)采集板由八個通道組成，八個通道共用一個12位A/D，模擬量經(jīng)過變換后由12個光耦隔離器實(shí)現(xiàn)與主機(jī)隔離。它的八個通道輸入之間沒有隔離，致使在輸入信號時，每個通道單獨(dú)輸入到采集板均正常。但是同時輸入兩個或多于兩個外部信號時，顯示數(shù)字亂跳故障無法排除。又如航天某部門使用K型熱偶作為傳感器測試發(fā)動機(jī)各點(diǎn)溫度。同上述相似，僅測試一個點(diǎn)時正常。但是向主機(jī)接入兩點(diǎn)或兩點(diǎn)以上溫度信號時，顯示的溫度值明顯錯誤。這兩種情況在使用隔離器后，都正常了。
隔離器之所以能起到這個作用，就是它具有使輸入/輸出在電氣上完全隔離的特點(diǎn)。換句話講，輸入/輸出之間沒有共同“地”，外來信號不管是0-10V，或帶著共模干擾電壓的0-10V經(jīng)隔離后均為0-10V。即隔離后新建立的“地”與外部設(shè)備儀表“地”沒關(guān)系。正是由于這個原因，也實(shí)現(xiàn)了輸入到PLC主機(jī)的多個外接設(shè)備儀表信號之間隔離，即它們之間沒有“地”的關(guān)系。

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