信號隔離器在鍋爐控制系統(tǒng)中的應用

更新時間：2022-05-25　點擊次數(shù)： 761次

劉細鳳

安科瑞電氣股份有限公司

摘要：鍋爐是工業(yè)中普遍的動力設備之一,其控制系統(tǒng)的可靠性直接影響了鍋爐的和經(jīng)濟運行。在實際工作中，鍋爐的PLC控制系統(tǒng)有時會出現(xiàn)干擾問題，造成鍋爐無故熄火，顯示異常，數(shù)據(jù)波動。接入信號隔離器可以有效的抑制外界干擾，提高系統(tǒng)的可靠性。

關鍵詞：信號隔離器；鍋爐PLC控制系統(tǒng)；抗干擾

0：概述

鍋爐是發(fā)電廠及其它工業(yè)企業(yè)中普遍的動力設備之一，它的功能是把燃料中的貯能，通過燃燒轉(zhuǎn)化成熱能，以蒸汽或熱水的形式輸向各種設備。工業(yè)鍋爐系統(tǒng)復雜，為了達到理想的控制效果，鍋爐PLC控制系統(tǒng)逐漸應用廣泛。隨著科學技術飛速發(fā)展，鍋爐PLC控制系統(tǒng)的應用由最初的鍋爐數(shù)據(jù)監(jiān)視逐漸發(fā)展到水位控制，壓力控制，燃燒控制以及流量計量等，其可靠性直接影響到鍋爐的和經(jīng)濟運行。目前，鍋爐的控制系統(tǒng)大多處于強電電路和強電設備形成的惡劣電磁環(huán)境中，在兩個設備之間加裝信號隔離器是有效解決干擾的方法之一。

1：鍋爐PLC控制系統(tǒng)控制過程與原理

鍋爐PLC控制系統(tǒng)的總結構圖如圖1所示。系統(tǒng)采用PLC做控制器，熱電阻溫度傳感器，差壓傳感器采集數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過溫度變送、壓力變送器將信號轉(zhuǎn)化為標準信號后經(jīng)過信號隔離器隔離轉(zhuǎn)換，再把隔離輸出信號傳送給PLC處理機，PLC給定輸出信號再通過信號隔離器傳送給執(zhí)行器件，通過控制電磁閥的開度和電動機的轉(zhuǎn)速對整個燃燒過程進行控制。

圖1 鍋爐PLC控制系統(tǒng)

2：信號隔離器在鍋爐控制系統(tǒng)中的應用

2.1 鍋爐PLC控制系統(tǒng)中的干擾

鍋爐PLC控制系統(tǒng)主要干擾源有空間輻射干擾，接地干擾以及包括電源干擾和信號引線干擾在內(nèi)的傳導干擾，其中傳導干擾在工業(yè)現(xiàn)場較常見也較嚴重。

空間輻射干擾主要是指電力網(wǎng)絡、電氣設備的暫態(tài)過程、雷電、無線電、高頻感應加熱設備等產(chǎn)生的干擾，示意圖如下。其分布極為復雜，若PLC系統(tǒng)在射頻場內(nèi)就會收到干擾影響。

圖2 空間輻射干擾

接地干擾主要如圖3所示，是指不同接地點電位分布不均勻，不同接地點存在地電位差，引起地環(huán)路電流，影響PLC內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作。

圖3 接地干擾

信號線引入的干擾如圖4所示，主要是變送器供電電源傳入的電網(wǎng)干擾以及信號線上的外部干擾。這是相對嚴重的問題，信號線引入的干擾會引起信號工作異常，降低測量精度，嚴重時引起元器件損傷。對于鍋爐PLC系統(tǒng)來說這些干擾會導致其輸送錯誤的命令，可能會引起水流量，溫度等參數(shù)異常，導致鍋爐故障停機，更甚者控制系統(tǒng)死機，降低工作效率的同時還會帶來問題。