摘要：在焦化廠生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生的高溫焦?fàn)t煤氣需要通過氨水進行冷卻，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)，會造成處理后的氨水中焦油含量過高，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。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。測量該數(shù)據(jù)采用磁致伸縮液位變送器，將分離界面信號轉(zhuǎn)換為4~20mA電流信號再傳輸?shù)紻CS，為了加強信號抗干擾能力，通常會在DCS之前加裝信號隔離器。

關(guān)鍵詞：信號隔離器；焦油氨水；液位變送器；信號干擾

0：概述

高溫焦?fàn)t煤氣經(jīng)過氨水冷卻后，形成焦油氨水混合物。通過焦油氨水分離槽，將焦油和氨水進行分離。在這個工藝流程中需要實時監(jiān)測焦油氨水界面，通過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)場情況較為復(fù)雜，存在多種干擾源影響信號傳輸。通過在DCS之前安裝隔離器基本可以解決上述問題，保證整個控制系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。

1：信號傳輸常見問題 

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

雖然電流信號(4~20mA)有上述優(yōu)點，但是在許多使用場景中，如果直接將信號線從變送器接入PLC等設(shè)備，可以觀察到信號異常跳動，無法準確采集到信號。產(chǎn)生該現(xiàn)象的主要因素是接地環(huán)路干擾，因為工控現(xiàn)場變送器到控制室通常有較遠的距離(數(shù)十米以上)，變送器和PLC基本都有接地線的需求，兩個接地點通過大地與信號連接線形成一個龐大的接地環(huán)路。

                                      接地環(huán)路干擾圖

接地環(huán)路可以近似等效于一個大環(huán)路天線，從環(huán)境中拾取噪聲信號干擾正常信號。工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境通常比較復(fù)雜，容易產(chǎn)生多種噪聲信號。通過接地環(huán)路不僅僅會造成信號不穩(wěn)定甚至失真，嚴重會引發(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)線相連，而是通過信號隔離器進行連接，因為信號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。

                                     信號隔離器接入圖

信號隔離器通過電磁或者光耦隔離將信號從輸入端耦合到輸出端，正常通訊信號可以無障礙地從輸入端傳輸?shù)捷敵龆恕ｋ姶鸥綦x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。所以信號隔離器在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，保證相關(guān)監(jiān)測和控制系統(tǒng)可以正常平穩(wěn)地運行。

3：BM100信號隔離器

3.1概述

BM100系列信號隔離器在工業(yè)生產(chǎn)中為增加儀表負載能力并保證連接同一信號的儀表之間互不干擾，提高電氣安全性能。BM100信號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，將輸入信號進行隔離輸出，安全的輸送給二次儀表或PLC/DCS使用。

BM100信號隔離器接線圖

 BM100系列信號隔離器外觀圖

3.2技術(shù)參數(shù)

4：結(jié)束語

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

參考文獻

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