作為緊跟社會步伐的生產,我們在大多數時候都采用了自動化。生產過程監視和控制中要用到多種自動化儀表、計算機及相應執行機構,互相傳遞的既有微弱的毫伏級小信號,又有數十伏大信號,甚至還有高達數千伏、數百安培信號。
信號隔離器的使用原則:信號要完整傳送,就要解決不同設備、儀表信號間的參考點電位差。理想化的情況是所有設備、儀表的信號有一個共同的參考點,即共有一個“地”。進一步講,所有設備、儀表的電參考點之間電位差為“零”。在實際環境中,這一點幾乎是不可能。這里面除了各個設備、儀表“地”之間的連線電阻產生的電壓降之外,尚有各種設備、儀表在不同環境受到的干擾不同,以及導線接點經受風吹雨淋,導致接點質量下降等諸多因素,致使各個“地”之間有差別。
“地”引起的問題在現場調試中屢有出現。例如某大型建材公司在生產線監控設備中,使用了國外某公司PLC和國內某廠家手操器。
隔離器之所以能起到這個作用,就是由于它具有使輸入/輸出在電氣上完全隔離的特點。換句話講,輸入/輸出之間沒有共同“地”,外來信號不管是0-10V,還是帶著共模干擾電壓的0-10V經隔離后均為0-10V.即隔離后新建立的“地”與外部設備、儀表“地”沒關系。正是由于這個原因,也實現了輸入到PLC主機的多個外接設備儀表信號之間隔離,即它們之間沒有“地”的關系。
上面談了輸入信號和PLC的隔離,同樣PLC向外部設備輸出信號也有類似現象問題,采用隔離器就能達到解決問題的目的,另一種經常遇到的情況是要求一個信號既能向顯示儀表輸送信號,又能傳送給諸如變頻器之類的設備,這樣就有可能在兩個設備之間產生互擾。這時就要求二個輸出之間也是隔離的。推薦使用隔離式信號分配器。它能實現輸入信號與外部設備隔離,同時實現接收信號設備之間隔離。
綜上所述,解決“地”問題要遵循兩個原則。第一:外部設備與中央處理系統(例如PLC、DCS)之間要進行電氣隔離。第二:外部設備信號(無論是向中央處理系統發送信號的外部設備到還是接收信號的外部設備)之間要實現相互電氣隔離。系統安裝遵循了這兩個原則就能完全克服由于“地”之間的差異引入的干擾。