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02月22日 2020

為何控制系統需要信號隔離器?

發布者:虹潤集團

在生產過程中,無論是控制系統還是監控系統,都有可能面臨復雜環境的干擾,或短路、過壓、不明脈沖等狀況。因此,具有保護下集控制回路、削弱環境噪聲影響、抑制接地或設備干擾、具有限壓、額流,保護控制系統輸入輸出及通訊接口的隔離器,成為控制系統不可或缺的一部分。

                                            

信號隔離器的原理

信號隔離器的原理是將變送器或儀表的信號,通過半導體器件調制轉化,然后通過光感或是磁感器件實現隔離轉換,然后再實行解調轉換回隔離前原信號,同時對隔離后信號的供電電源實行隔離處理,保證轉換后的信號、電源、地之間絕對獨立。同時對疊加在測量值上的干擾信號進行濾波,以及根據控制系統輸入、輸出要求對信號進行匹配,因此,隔離、放大、濾波和匹配是信號隔離器所起的作用。

一些DCS模塊自帶光電隔離功能,在一些系統中完全可以滿足正常工作需求;但系統不可能始終處于正常工作狀態,一旦發生事故造成器件損壞,更換隔離器比更換DCS模塊更加省時省經費。因此小編建議還是需要根據實際情況確定是否安裝隔離器。

         

信號隔離器的分類

信號隔離器分有源信號隔離器和無源信號隔離器。

 

有源信號隔離器

有源信號隔離器由獨立的電源供電,以確保隔離器出色工作,模塊在輸入側需要有源信號,在輸出測它們則提供經過過濾和放大的信號,根據應用情況輸入/輸出與電源之間相互隔離。有源信號隔離器包括三端隔離、輸入端隔離與輸出端隔離。

三端隔離

三端隔離只需要一個電源,這個電源與測量電路隔離,采用這種技術隔離的模塊,它們所有連接在輸入端、輸出端或者電源上的組件皆不會互相干擾,三端之間也相應地互相電隔離。

輸入端隔離

采用這種隔離技術的模塊應該保護輸出側連接的電子設備(例如控制器的輸入卡)不受現場的各種干擾。所以,輸入端和等電位的輸出端和電源部分是電隔離的。

輸出端隔離

采用這種隔離技術的模塊應該保護輸入側連接的電子設備(例如控制器的輸出卡)不受現場的各種干擾。所以,輸出端和等電位的輸入端和電源部分是電隔離的。

 

無源信號隔離器

無源信號隔離器提供了一種附加和實質性的便利,它無需額外的電源供電,模塊的的工作電源是通過輸入或輸出回路提供,其內部電路消耗的電流極小,不影響信號的正確傳輸。根據信號隔離器的供電方式分輸入側供電、輸出側供電、無源饋電等。

輸入側供電

采用這種隔離技術時,這些模塊從有源輸入回路(例如電磁流量計或控制系統輸出卡)獲取所需的能量用于信號傳輸和電隔離,輸出側提供經過處理的電流信號用于控制或調節。

輸出側供電

采用這種隔離技術時,這些模塊從有源輸出回路(最好是從控制系統輸入卡用輔助電源供電的)獲取所需的能量用于信號傳輸和電隔離。、

無源饋電隔離器

采用這種隔離技術時,這些模塊從有源輸出回路獲取所需的能量用于信號傳輸和電隔離,無源饋電隔離器把這種從輸出回路獲得的能量另外還供給一個連接在輸入側的無源檢測探頭(例如壓力變送器),檢測探頭借助于提供的能量發出一個有源信號,通過無源饋電隔離器電隔離并且從輸出側輸出。

 

信號隔離器如何選擇

隔離器位于兩個系統通道之間,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、環路供電型等)適應前后端通道接13模式。此外,尚有精度、功耗、噪音、絕緣強度、總線通信功能等許多重要參數涉及產品性能,例如:噪音與精度有關、功耗熱量與可靠性有關,這些需要使用者慎選??傊?,適用、可靠、產品性價比是選擇隔離器的主要原則。

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