信號隔離器在供熱控制系統中的應用

安科瑞 徐涵

　　近年來(lái)，我國經(jīng)濟一直保持著(zhù)較快的增長(cháng)速度，與此同時(shí)，能源緊張的矛盾也日益突出。我國能源相對不多，人均能源低于世界水平，另一方面，能源工業(yè)技術(shù)水平低，能耗高又加劇了國內能源緊張的局面。為緩解能源緊張的局面，太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)日益受到人們重視。太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)生熱水依賴(lài)天氣和日照變化，所以不能穩定提供熱水。而將太陽(yáng)能和空氣源熱泵結合，可以實(shí)現太陽(yáng)能熱水器和空氣源熱泵性能優(yōu)勢互補。

　　其中，PLC控制系統在供熱系統中發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用。PLC控制能夠快捷地監控每個(gè)節點(diǎn)的運行狀態(tài)，其工作的可靠性越發(fā)受到重視。信號干擾造成的PLC死機等故障不易排查和根除，增加了設備運行的故障率，降低了設備作業(yè)效率。因此，最提高設備的抗干擾能力尤為重要。

　　1：供熱系統控制過(guò)程與原理

　　系統顯示功能實(shí)現上位PC機有良好的人際溝通界面，保證工作人員可以更加直觀(guān)、清晰地了解和控制系統各工段處的工作狀態(tài)。監控系統的現實(shí)功能有溫度顯示、參數設置和數據處理功能，溫度顯示是系統溫測點(diǎn)分別通過(guò)PT100和測溫模塊檢測溫度。然后由485總線(xiàn)將數據匯總，PLC實(shí)時(shí)處理后，上位PC機通過(guò)工作人員實(shí)時(shí)掌握系統各工段處的工作情況。參數設定可以通過(guò)上位PC機完成，在上位PC機里，利用組態(tài)軟件規劃出所顯示的，由上位機與PLC通訊對PLC進(jìn)行操作，就可以達到完全自動(dòng)化。

　　水溫、水位等傳感器檢測到現場(chǎng)信號，通過(guò)信號隔離器隔離轉換為模擬信號傳輸至PLC，PLC進(jìn)行信號處理將信號處理成CPU能夠識別的數字信號。PLC通過(guò)與設定值進(jìn)行比較通過(guò)輸出接口電路控制信號轉換成現場(chǎng)電機的運行信號輸出，以驅動(dòng)電磁閥等被控設備的執行元件。

圖1 電氣控制圖

　　2：信號隔離器在供熱系統中的應用

　　供熱系統中存在多種非電氣模擬量的測量和轉換，例如溫度、水位等，這些都需要通過(guò)模擬量信號變送器轉換為4~20mA輸出，在傳送至PLC進(jìn)行分析。但在該現場(chǎng)環(huán)境大型設備較多，存在干擾。對于4~20mA傳輸來(lái)說(shuō)，干擾的存在容易影響其傳輸精度，會(huì )導致系統接收到的信號和現場(chǎng)實(shí)際情況存在差異，致使系統沒(méi)有辦法下發(fā)準確的指令更甚者直接發(fā)送錯誤指令，使得太陽(yáng)能加熱與空氣源熱泵配合出現問(wèn)題，導致系統失靈不能有效傳輸熱水。

　　在PLC系統中加裝信號隔離器就能有效解決問(wèn)題。信號隔離器切斷了傳導干擾的傳播途徑，減小設備直接連接的接地環(huán)路帶來(lái)的信號失真，提高了控測量精度和4~20mA 模擬量信號抗工頻電磁干擾的能力，保證了控制系統的穩定運行。

　　如圖2所示，經(jīng)過(guò)信號隔離器的隔離轉換，4~20mA信號可以更加可靠的傳送給PLC系統，提高了系統的穩定性及可靠性，降低了設備故障率及損失，高效的同時(shí)也更加經(jīng)濟。

圖2

　　3：BM100信號隔離器

　　3.1概述

　　BM100系列信號隔離器在工業(yè)生產(chǎn)中為增加儀表負載能力并保證連接同一信號的儀表之間互不干擾，提高電氣性能。BM100信號隔離器輸入支持三種輸入模式，兼容傳感器的三種接線(xiàn)方式，將輸入信號進(jìn)行隔離輸出，輸送給二次儀表或PLC/DCS使用。

BM100系列信號隔離器外觀(guān)圖

　　3.2技術(shù)參數

　　4：結束語(yǔ)

　　太陽(yáng)能與空氣源熱泵系統應用PLC控制技術(shù)，并加裝信號隔離器進(jìn)行信號傳輸，使得系統在功能性、穩定性以及可靠性上有了顯著(zhù)提高，同時(shí)，監控系統的操作更加簡(jiǎn)單快捷，調試和維修也更加方便，一定程度上實(shí)現了節能的目標。無(wú)論從經(jīng)濟還是實(shí)用性而言，信號隔離器都具有廣泛的推廣意義。