克服工业自动化控制系统中前向过程通道的干扰措施之一

克服工业自动化控制系统中前向过程通道的干扰措施之一

在工业现场，在距离较远的电气设备、仪表、PLC控制系统、DCS系统之间进行信号传输时，往往存在干扰，造成系统不稳定甚至误操作。除系统内、外部干扰影响外，还有一个十分重要的原因就是各种仪器设备的接地处理问题。一般情况下，设备外壳需要接大地，电路系统也要有公共参考地。但是，由于各仪表设备的参考点之间存在电势差，因而形成接地环路，由于地线环流会带来共模及差模噪声及干扰，常常造成系统不能正常工作。一个理想的解决方案是，对设备进行电气隔离，这样，原本相互联接的地线网络变为相互独立的单元，相互之间的干扰也将大大减小。
在工业自动化控制系统，及仪器仪表、传感器应用中，广泛采用4~20mA电流来传输控制、检测信号。由于4~20mA电流环路抗干扰能力强，线路简单，可用来传输几十甚至几百米长的模拟信号。一般情况下，传输距离超过10米，就需要对电流信号进行隔离。
MHM-05就是一种模拟信号隔离器，又有称作安全隔离栅、也有称作信号变送器、属于信号调理的范畴。其主要起抗干扰作用。正因为它有特强的抗干扰能力所以在自动化控制系统中应用非常广泛。尤其是在工业自动程度越来越高。一次传感器应用数量随此增多，对传感器的精度和灵敏度要求越来越高。控制程序也越来越复杂，对于工业现场的干扰是错综复杂的，由来自控制现场如电动机的启动停止、大电流接触器的切换、可控硅的调相、电弧电脉冲、电磁波等等复杂的干扰群，在系统设计时务必要充分的考虑采用隔离措施来确保系统的可靠性，切断各种可能引发干扰的通道。整个系统设计的可靠性是系统成败的一个非常重要的环节。所以对工业标准远传模拟量信号DC 4-20mA通过信号隔离器使输出模拟信号与系统完全隔离，不存在任何公共点，也就是通常被称之为绝缘隔离状态。从引进的许多自动化工程项目统计，在现场模拟信号采集中应用1：1的电流信号隔离器的比例极高，真可谓不用不知道，在许多国内自建项目中，在大系统集成过程中受阻，然后再解入隔离措施得以解决的案例还少吗？所以为什么在系统设计之初，要反复强调运用抗干扰措施，这是许多现实案例的经验教训对我们设计者的谨示。这种技术措施的确是当今自动化控制系统中，克服前向过程通道最有效的抗干扰措施之一。
信号隔离器其主要与DCS、PLC等工业智能测控系统配合使用。用来完善和补充系统模拟I/O插件功能，增强现场与远传信号的可靠性。但是目前市场上许多信号隔离器还需要另外加接辅助电源，还是以技术含量比较低的产品充彻市场，使用时会也带来不便。从系统可靠性角度来分析，其多一个部件的加入不但多增加了一个故障点的可发性，也可能引入了新的干扰通道。而今随着新技术新工艺的发展，许多器件的性能不断地完善，而且器件功耗已经下降到可以被忽略境地，因此上海毅伦机电有限公司新设计的MHM-05A型信号隔离器就是应用了现代新技术而设计的一种不需要外接任何辅助电源的隔离器。它只有二个输入端，二个输出端，给系统设计和应用带来了方便。同时也提高了系统可靠性。MHM-05A在结构上采用了片状模块卡口式结构，可直接卡入标准DIN道轨，所以安装拆卸和维护非常方便。可以多片紧凑叠合安装在标准道轨上节省或替代控制柜输入、输出的接线端子。MHM-05C型是电子模块结构，可以直接安装在PCB印刷线路板上应用。MHM-05系列信号隔离器为无源隔离型，单路输入，单路隔离输出。输入4-20 mA。输出4-20 mA。
何谓无源信号隔离器？何为有源信号隔离器？及是，当信号隔离器工作时，不需要附加工作电源就能正常工作的称无源信号隔离器。当信号隔离器工作时，需要外加工作电源才能正常工作的称有源信号隔离器。所以无源信号隔离器无论在安装、使用方面都要比有源信号隔离器要来得优越。从隔离效果来考虑，少一路物理连接也会少引入一个干扰隐患。

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