有效克服工業自動化控制系統中的干擾措施

克服工業自動化控制系統中前向過程通道的
干 擾 措 施 之 一
在工業現場，在距離較遠的電氣設備、儀表、PLC控制系統、DCS系統之間進行信號傳輸時，往往存在干擾，造成系統不穩定甚至誤操作。除系統內、外部干擾影響外，還有一個十分重要的原因就是各種儀器設備的接地處理問題。一般情況下，設備外殼需要接大地，電路系統也要有公共參考地。但是，由于各儀表設備的參考點之間存在電勢差，因而形成接地環路，由于地線環流會帶來共模及差模噪聲及干擾，常常造成系統不能正常工作。一個理想的解決方案是，對設備進行電氣隔離，這樣，原本相互聯接的地線網絡變為相互獨立的單元，相互之間的干擾也將大大減小。
所以在工業自動化控制系統，及儀器儀表、傳感器應用中，廣泛采用4~20mA電流來傳輸控制、檢測信號。由于4~20mA電流環路抗干擾能力強，線路簡單，可用來傳輸幾十甚至幾百米長的模擬信號。一般情況下，傳輸距離超過10米，就需要對電流信號進行隔離。
MHM-05是一種模擬信號隔離器，有稱作安全隔離柵、也有稱作信號變送器、屬于信號調理的范疇。其主要起抗干擾作用。正因為它有特強的抗干擾能力所以在自動化控制系統中應用非常廣泛。尤其是在工業自動程度越來越高。一次傳感器應用數量隨此增多，對傳感器的精度和靈敏度要求越來越高。控制程序也越來越復雜，對于工業現場的干擾是錯綜復雜的，由來自控制現場如電動機的啟動停止、大電流接觸器的切換、可控硅的調相、電弧電脈沖、電磁波等等復雜的干擾群，在系統設計時務必要充分的考慮采用隔離措施來確保系統的可靠性，切斷各種可能引發干擾的通道。整個系統設計的可靠性是系統成敗的一個非常重要的環節。所以對工業標準遠傳模擬量信號DC 4-20mA通過信號隔離器使輸出模擬信號與系統完全隔離，不存在任何公共點，也就是通常被稱之為絕緣隔離狀態。從引進的許多自動化工程項目統計，在現場模擬信號采集中應用1：1的電流信號隔離器的比例極高，真可謂不用不知道，在許多國內自建項目中，在大系統集成過程中受阻，然后再解入隔離措施得以解決的案例還少嗎？所以為什么在系統設計之初，要反復強調運用抗干擾措施，這是許多現實案例的經驗教訓對我們設計者的謹示。這種技術措施的確是當今自動化控制系統中，克服前向過程通道最有效的抗干擾措施之一。
信號隔離器其主要與DCS、PLC等工業智能測控系統配合使用。用來完善和補充系統模擬I/O插件功能，增強現場與遠傳信號的可靠性。但是目前市場上許多信號隔離器還需要另外加接輔助電源，還是以技術含量比較低的產品充徹市場，使用時會也帶來不便。從系統可靠性角度來分析，其多一個部件的加入不但多增加了一個故障點的可發性，也可能引入了新的干擾通道。而今隨著新技術新工藝的發展，許多器件的性能不斷地完善，而且器件功耗已經下降到可以被忽略境地，因此上海毅倫機電有限公司新設計的MHM-05A型信號隔離器就是應用了現代新技術而設計的一種不需要外接任何輔助電源的隔離器。只有二個輸入端，二個輸出端，給系統設計和應用帶來了方便。同時也提高了系統可靠性。MHM-05A在結構上采用了片狀模塊卡口式結構，可直接卡入標準DIN道軌，所以安裝拆卸和維護非常方便。可以多片緊湊疊合安裝在標準道軌上節省或替代控制柜輸入、輸出的接線端子。
MHM-05A型信號隔離器為無源隔離型，單路輸入，單路隔離輸出。輸入4-20 mA。輸出4-20 mA。

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