摘要：在焦化廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)生的高溫焦?fàn)t煤氣需要通過(guò)氨水進(jìn)行冷卻，分離其中焦油等物質(zhì)。其中的關(guān)鍵工藝就是焦油與氨水分離，需要特別注意的參數(shù)是焦油與氨水分離界面。如果參數(shù)控制不當(dāng)，會(huì)造成處理后的氨水中焦油含量過(guò)高，影響焦?fàn)t生產(chǎn)，也可能造成生產(chǎn)的焦油密度不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。所以如何保證采集到正確穩(wěn)定的焦油與氨水分離界面數(shù)據(jù)顯得尤為重要。測(cè)量該數(shù)據(jù)采用磁致伸縮液位變送器，將分離界面信號(hào)轉(zhuǎn)換為4~20mA電流信號(hào)再傳輸?shù)紻CS，為了加強(qiáng)信號(hào)抗干擾能力，通常會(huì)在DCS之前加裝信號(hào)隔離器。

關(guān)鍵詞：信號(hào)隔離器；焦油氨水；液位變送器；信號(hào)干擾

0：概述

高溫焦?fàn)t煤氣經(jīng)過(guò)氨水冷卻后，形成焦油氨水混合物。通過(guò)焦油氨水分離槽，將焦油和氨水進(jìn)行分離。在這個(gè)工藝流程中需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)焦油氨水界面，通過(guò)磁致伸縮液位變送器將該參數(shù)按比例轉(zhuǎn)換成4~20mA信號(hào)傳輸?shù)?/span>DCS，根據(jù)該參數(shù)控制分離焦油與氨水，確保循環(huán)氨水和生產(chǎn)焦油的品質(zhì)。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)情況較為復(fù)雜，存在多種干擾源影響信號(hào)傳輸。通過(guò)在DCS之前安裝隔離器基本可以解決上述問(wèn)題，保證整個(gè)控制系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。

1：信號(hào)傳輸常見(jiàn)問(wèn)題 

工業(yè)變送器輸出信號(hào)通常采用的信號(hào)有電流信號(hào)和電壓信號(hào)，其中選擇電流信號(hào)(4~20mA)較多。相較于電壓信號(hào)，電流信號(hào)有長(zhǎng)距離傳輸，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

雖然電流信號(hào)(4~20mA)有上述優(yōu)點(diǎn)，但是在許多使用場(chǎng)景中，如果直接將信號(hào)線(xiàn)從變送器接入PLC等設(shè)備，可以觀察到信號(hào)異常跳動(dòng)，無(wú)法準(zhǔn)確采集到信號(hào)。產(chǎn)生該現(xiàn)象的主要因素是接地環(huán)路干擾，因?yàn)楣た噩F(xiàn)場(chǎng)變送器到控制室通常有較遠(yuǎn)的距離(數(shù)十米以上)，變送器和PLC基本都有接地線(xiàn)的需求，兩個(gè)接地點(diǎn)通過(guò)大地與信號(hào)連接線(xiàn)形成一個(gè)龐大的接地環(huán)路。

                                      接地環(huán)路干擾圖

接地環(huán)路可以近似等效于一個(gè)大環(huán)路天線(xiàn)，從環(huán)境中拾取噪聲信號(hào)干擾正常信號(hào)。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境通常比較復(fù)雜，容易產(chǎn)生多種噪聲信號(hào)。通過(guò)接地環(huán)路不僅僅會(huì)造成信號(hào)不穩(wěn)定甚至失真，嚴(yán)重會(huì)引發(fā)控制系統(tǒng)異常，造成不可逆轉(zhuǎn)的損壞。

2：常用解決方法

要解決上述的接地環(huán)路干擾，最直接的方法就是切斷接地環(huán)路。那么如何切斷接地環(huán)路？在變送器和控制器之間不直接使用導(dǎo)線(xiàn)相連，而是通過(guò)信號(hào)隔離器進(jìn)行連接，因?yàn)樾盘?hào)隔離器具有電氣隔離的作用，有效地阻斷了接地環(huán)路形成。

                                     信號(hào)隔離器接入圖

信號(hào)隔離器通過(guò)電磁或者光耦隔離將信號(hào)從輸入端耦合到輸出端，正常通訊信號(hào)可以無(wú)障礙地從輸入端傳輸?shù)捷敵龆?。電磁隔離和光耦隔離有效地阻斷了變送器到控制器的電氣連接，直接切斷了接地環(huán)路，有效地避免了接地環(huán)路干擾。所以信號(hào)隔離器在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，保證相關(guān)監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)可以正常平穩(wěn)地運(yùn)行。

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(xiàn)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信號(hào)隔離器接線(xiàn)圖

 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)

信號(hào)隔離器具有信號(hào)中繼，信號(hào)匹配，信號(hào)隔離，信號(hào)濾波等特點(diǎn)。在工業(yè)控制中，基本存在以下幾種情況：1.信號(hào)傳輸距離長(zhǎng)、2.傳感器，執(zhí)行器與PLC等設(shè)備信號(hào)接口不匹配、3.工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，設(shè)備繁多，干擾信號(hào)容易耦合到正常通訊信號(hào)，造成信號(hào)失真，嚴(yán)重甚至損壞設(shè)備造成事故。使用信號(hào)隔離器可以有效解決上述問(wèn)題，保障自動(dòng)化控制系統(tǒng)安全平穩(wěn)地運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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