PLC系统信号干扰:原因分析│解决办法
(一)概述
信号隔离器对各种模拟量信号进行输入、输出、电源三端隔离,的确是当今自动化控制系统中抗干扰的有效措施之一,对于控制系统的信号干扰源详见《PLC系统信号干扰:原因分析│解决办法》(后续有介绍)。
(二)工作原理
首先将变送器或仪表的信号,通过半导体器件调制变换,然后通过光感或磁感器件进行隔离转换,然后再进行解调变换回隔离前原信号,同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理,保证变换后的信号、电源、地之间绝对独立。
(三)主要功能
对下级设备具有限压、额流的功能
隔离输入输出和电源及大地之间的电位
消除变频器噪声及各种高低频脉动干扰
(四)主要类型
(1)隔离器:工业生产中为增加仪表负载能力并保证连接同一信号的仪表之间互不干扰,提高电气安全性能。需要将输入的电压、电流或频率、电阻等信号进行采集、放大、运算、和进行抗干扰处理后,再输出隔离的电流和电压信号,供二次监测设备使用。
(2)配电器:工业现场一般需要采用两线制传输方式,既要为变送器等一次仪表提供24V配电电源,同时又要对输入的电流信号进行采集、放大、运算、和进行抗干扰处理后,再输出隔离的电流和电压信号,供二次监测设备使用。
(3)安全栅:一些特殊的工业现场不但需要两线制传输,既提供配电电源又有信号隔离功能,同时还需要具有安全火花防爆的性能,可靠地遏制电源功率、防止电源、信号及地之间的点火,限流、降压双重限制信号及电源回路,把进入危险场所的能量限制在安全定额范围内,供二次监测设备使用。
(五)无源和有源隔离栅比较
不需要外部电源供电即可工作的信号隔离器,是无源隔离器;而有源隔离器则需要专门的外部供电电源。
无源隔离器的优点:
(1)配线简单,使用更加方便
(2)功耗更低,信号衰减不大
有源隔离器的优点:
(1)输入端等效阻抗更低,输出端带载能力更强
(2)输入信号除电流电压信号外,还可以是其它信号,功能更强