摘要：甘蔗成本以及人力成本的上漲，制糖自動(dòng)化勢(shì)在必行。壓榨工段是甘蔗制糖流程的首要工序，是否均衡進(jìn)榨直接影響了后續(xù)工段的工作。壓榨工段DCS系統(tǒng)通過(guò)對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)的有效整合實(shí)現(xiàn)壓榨工段的自動(dòng)化。但由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等因素影響，上傳給DCS的模擬信號(hào)易受干擾影響，因此要在系統(tǒng)中接入信號(hào)隔離器。通過(guò)信號(hào)隔離器隔離轉(zhuǎn)換可以有效抑制干擾，從而達(dá)到提高效率，確保安全生產(chǎn)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性的目的

關(guān)鍵詞：信號(hào)隔離器；DCS控制系統(tǒng)；抗干擾

0：概述

過(guò)去中國(guó)勞動(dòng)力市場(chǎng)相對(duì)低廉，大部分糖廠的自動(dòng)化需求不是很迫切。但近年來(lái)，蔗糖市場(chǎng)價(jià)格僅增長(zhǎng)兩三倍，而企業(yè)人力成本卻增長(zhǎng)了十幾二十倍，再加上客觀原因，諸如甘蔗種植，運(yùn)輸人本等增加，導(dǎo)致甘蔗價(jià)格上漲，企業(yè)制糖成本增加。糖廠自動(dòng)化勢(shì)在必行。自動(dòng)化除了能夠明顯降低人力成本，還可以減少人為因素對(duì)生產(chǎn)造成的影響，提高生產(chǎn)安全和產(chǎn)糖率的同時(shí)能過(guò)夠減少過(guò)程損失，提高產(chǎn)品質(zhì)量等。

壓榨工段是甘蔗制糖的首要工序，進(jìn)榨是否均勻直接影響了糖廠的能耗，壓榨抽出率和后續(xù)工作的平穩(wěn)性。而且該工段現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境差，大型設(shè)備多，噪聲大，容易影響品控。因此壓榨工段實(shí)施自動(dòng)化至關(guān)重要。

壓榨工段DCS系統(tǒng)綜合了計(jì)算機(jī)、通訊、顯示和控制技術(shù)，能夠靈活的對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集中監(jiān)測(cè)，集中操作，分散控制。將非電氣參數(shù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳送給DCS系統(tǒng)，系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)處理，調(diào)整各個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)行從而實(shí)現(xiàn)壓榨平穩(wěn)進(jìn)行。

1：制糖壓榨DCS系統(tǒng)控制過(guò)程與原理

壓榨DCS系統(tǒng)主要由均衡進(jìn)榨系統(tǒng)、壓榨機(jī)組控制系統(tǒng)、滲透水控制系統(tǒng)、泵送系統(tǒng)以及車(chē)間機(jī)械控制系統(tǒng)組成。通過(guò)對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)的有效控制整合實(shí)現(xiàn)壓榨工段的自動(dòng)化。現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)蔗層厚度，水流量，軸承溫度等信號(hào)，并通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，通過(guò)信號(hào)隔離隔離傳輸至DCS系統(tǒng)，系統(tǒng)經(jīng)過(guò)信號(hào)處理將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析判斷，下發(fā)指令到各個(gè)對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)進(jìn)行各級(jí)的控制調(diào)節(jié)。

例如，核子秤計(jì)量系統(tǒng)檢測(cè)蔗層厚度后經(jīng)由信號(hào)隔離器將模擬信號(hào)傳送給DCS系統(tǒng)，DCS系統(tǒng)經(jīng)過(guò)信號(hào)處理后將指令反饋給速度控制系統(tǒng)，自動(dòng)控制輸送帶速度，穩(wěn)定控制進(jìn)入壓榨機(jī)的蔗料流量，使壓榨機(jī)受力均勻，確保提供給制煉年間的混合汁流量均勻。滲透水系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控滲透水箱液位、溫度以及滲透水流量并通過(guò)信號(hào)隔離器反饋至DCS系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)核子秤檢測(cè)到的甘蔗入榨量及生產(chǎn)需要的滲透水與蔗比配值將命令下達(dá)到滲透水系統(tǒng)控制滲透水的加入。

圖1 壓榨DCS系統(tǒng)框圖

2：信號(hào)隔離器在糖廠壓榨DCS系統(tǒng)中的應(yīng)用

壓榨工段DCS系統(tǒng)中存在多種非電氣模擬量的測(cè)量和轉(zhuǎn)換，例如溫度、水位、壓力等，這些都需要通過(guò)模擬量信號(hào)變送器轉(zhuǎn)換為4~20mA輸出，在傳送至DCS進(jìn)行分析。但在該工段現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境比較差，大型設(shè)備較多，存在干擾。對(duì)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(dǎo)致系統(tǒng)接收到的信號(hào)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況存在差異，致使系統(tǒng)沒(méi)有辦法下發(fā)最準(zhǔn)確的指令更甚者直接發(fā)送錯(cuò)誤指令，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，甚至引發(fā)安全事故。

在DCS系統(tǒng)中加裝信號(hào)隔離器就能有效解決問(wèn)題。信號(hào)隔離器切斷了傳導(dǎo)干擾的傳播途徑，減小設(shè)備直接連接的接地環(huán)路帶來(lái)的信號(hào)失真，提高了控測(cè)量精度和4~20mA 模擬量信號(hào)抗工頻電磁干擾的能力，保證了控制系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

如圖2所示，經(jīng)過(guò)信號(hào)隔離器的隔離轉(zhuǎn)換，4~20mA信號(hào)可以更加可靠的傳送給DCS系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性，降低了設(shè)備故障率及損失，高效的同時(shí)也更加經(jīng)濟(jì)安全。

圖2

3：BM100信號(hào)隔離器

3.1概述

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

BM100系列信號(hào)隔離器外觀圖

3.2技術(shù)參數(shù)

4：結(jié)束語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)科技發(fā)展，甘蔗糖廠實(shí)施自動(dòng)化是生產(chǎn)管理良性發(fā)展的必然要求。制糖壓榨工段DCS控制系統(tǒng)中增加信號(hào)隔離器能夠提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。無(wú)論從經(jīng)濟(jì)還是實(shí)用性而言，信號(hào)隔離器都具有廣泛的推廣意義。

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