信號隔離器在鍋爐控制系統中的應用

點擊次數：1011更新時間：2023-05-17

安科瑞劉秋霞

摘要：鍋爐是工業中普遍的動力設備,其控制系統的可靠性直接影響了鍋爐的安全和經濟運行。在實際工作中，鍋爐的PLC控制系統有時會出現干擾問題，造成鍋爐無故熄火，顯示異常，數據波動。接入信號隔離器可以合理的降低外界干擾，提高系統的可靠性。

關鍵詞：信號隔離器；鍋爐PLC控制系統；抗干擾

0：概述

鍋爐是發電廠及其它工業企業中普遍的動力設備，它的功能是把燃料中的貯能，通過燃燒轉化成熱，以蒸汽或熱水的形式輸向各種設備。工業鍋爐系統復雜，為了達到理想的控制效果，鍋爐PLC控制系統逐漸應用廣泛。隨著科學技術飛速發展，鍋爐PLC控制系統的應用由開始的鍋爐數據監視逐漸發展到水位控制，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安全和經濟運行。目前，鍋爐的控制系統大多處于強電電路和強電設備形成的惡劣電磁環境中，在兩個設備之間加裝信號隔離器是合理解決干擾的方法之一。

1：鍋爐PLC控制系統控制過程與原理

鍋爐PLC控制系統的總結構圖如圖1所示。系統采用PLC做控制器，熱電阻溫度傳感器，差壓傳感器采集數據信息，經過溫度變送、壓力變送器將信號轉化為標準信號后經過信號隔離器隔離轉換，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行器件，通過控制電磁閥的開度和電動機的轉速對整個燃燒過程進行控制。

圖1 鍋爐PLC控制系統

2：信號隔離器在鍋爐控制系統中的應用

2.1 鍋爐PLC控制系統中的干擾

鍋爐PLC控制系統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的傳導干擾，其中傳導干擾在工業現場較常見也較嚴重。

空間輻射干擾主要是指電力網絡、電氣設備的暫態過程、雷電、無線電、高頻感應加熱設備等產生的干擾，示意圖如下。其分布復雜，若PLC系統在射頻場內就會收到干擾影響。

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，引起地環路電流，影響PLC內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，溫度等參數異常，導致鍋爐故障停機，更甚者控制系統死機，降低工作效率的同時還會帶來安全問題。