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信號隔離（變換）器的主要應(yīng)用
點擊次數(shù)：1755 發(fā)布時間：2014-11-22
信號隔離（變換）器的主要應(yīng)用
1. 隔離輸入/輸出信號
這是信號隔離器zui主要的功能。信號隔離器一方面能解決接地環(huán)路和設(shè)備互聯(lián)時產(chǎn)生的地線參考點不同的問題，另一方面能有效地去除線路在傳輸過程中可能受到的無限射頻和電磁干擾問題。
在上圖中， 兩臺現(xiàn)場設(shè)備（1#和2#儀表）向PLC/DCS傳送模擬信號，同時PLC/DCS向另外兩臺現(xiàn)場設(shè)備（3#和 4#儀表）發(fā)出模擬信號進行顯示和控制。在這套系統(tǒng)中，理想的狀態(tài)是：位于現(xiàn)場的1#、2#設(shè)備與位于主控室的PLC/DCS的參考"地"電位*相等， 而且傳輸過程中不存在任何干擾，這樣才能保證PLC/DCS接收正確。但現(xiàn)實情況是這種"理想狀態(tài)"很難實現(xiàn)。舉例來說，假設(shè)1#和2#設(shè)備輸入的信號為 0-10V DC的模擬信號。我們在現(xiàn)場測量兩者的信號也*正確。1#設(shè)備的"地"與PLC/DCS的"地"相等，而2#設(shè)備比它們的"地"電位高0.1V，這樣 PLC/DCS接收到的1#設(shè)備的信號為0-10V，而接收到的2#設(shè)備的信號為0.1-10.1V，顯然誤差產(chǎn)生了。特別是在多級互連的串聯(lián)設(shè)備中，這 種誤差會變得非常大！如果我們簡單地把1#，2#設(shè)備的"地"線在PLC/DCS處匯合連接，那么這0.1V的電壓會施加在PLC/DCS的"地"線上， 有可能損壞PLC/DCS的局部"的"線。同樣，在輸出端的3#，4#設(shè)備也會出現(xiàn)類似的情況。由此引起的問題在現(xiàn)場調(diào)試中屢見不鮮。
解決 上述問題的辦法就是在輸入端和輸出端分別加上。從信號隔離器的原理圖可以看出，它信號隔離器具有使輸入/輸出信號在電氣上*隔離的特點。換句話 講，現(xiàn)場輸入設(shè)備與主控接收設(shè)備間不存在共"地"，那么輸入信號不管是0-10V，或是帶有哪怕+10V干擾的10V-20V的信號，經(jīng)過隔離器后均變?yōu)?0-10V的標準信號。例如某大型水泥廠新建窯爐的生產(chǎn)線調(diào)試中，當現(xiàn)場爐溫信號接入國外某品牌DCS系統(tǒng)的8通道模擬量輸入卡鍵后，溫度數(shù)據(jù)亂跳， 根本無法控制，但在現(xiàn)場進行單點測試時又很穩(wěn)定也很準確。又如某電廠化水處理工程中，當現(xiàn)場各種不同類型的壓力變送器信號接入PLC后，數(shù)據(jù)跳動厲害，而 且誤差非常大，但同樣在現(xiàn)場進行單點測試時很穩(wěn)定也很準確，可是只要向PLC接入兩點以上的信號后，信號就發(fā)生跳變。這兩種情況在加了信號隔離器后，一切 正常！
上圖中，兩輸出信號既可相同也可互異，變送器、RCVR（接收設(shè)備）間*隔離；任一接收設(shè)備出現(xiàn)故障，不會影響整個環(huán)路及另一套設(shè)備。
3. 避免電源沖突
有時現(xiàn)場儀表在配套時，由于協(xié)調(diào)不利，產(chǎn)生了如下情況：接收設(shè)備（如某些DCS輸入卡鍵）的信號接入端帶有24V電源（即我們常說的兩線制接口），而現(xiàn) 場 為4線制變送器，輸出信號為有源信號，因此，來自于現(xiàn)場的4線制變送器輸出信號與來自于接收裝置的兩線制電源信號就會發(fā)生沖突。
解決的方法是：接入輸出環(huán)路供電型隔離器，它通過信號輸出線由接收設(shè)備供電，并將現(xiàn)場4線制變送器的有源信號經(jīng)隔離后輸出給接收設(shè)備，這樣不僅避免了電源沖突，而且還對信號實行了隔離。如圖：
4.提供電源并隔離
4線制外部供電型信號隔離器,又叫隔離配電器，具有向2線制變送器供電的功能，由此可以免去為變送器再配置電源的麻煩。并且也提供了信號隔離功能。如下圖：
5. 信號轉(zhuǎn)換并隔離
上述介紹的所有隔離器都帶有信號轉(zhuǎn)換功能，可接受如直流標準（或非標準）信號、熱電偶信號、熱電阻信號、電位計信號，甚至交流信號等，并可以輸出用戶需要的各種信號。