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使用信號隔離器減少接地環路問題

2020-12-29 11:52:54

您的過程控制和電氣儀表有問題嗎?源可能是被稱為接地回路的接地干擾。接地回路是“潛在有害回路,當電氣系統中通常處于接地電位的兩個或多個點通過導電路徑連接而形成時,地電位不同?!睋Q句話說,形成接地回路是因為每個接地都連接到不同的接地電位,這使電流通過過程回路在接地之間流動。那么使用信號隔離器減少接地環路問題。

基本上,接地回路會通過在過程信號中加上或減去電流或電壓來引起問題。結果,接收設備無法分辨有用信號和有害信號之間的差異。因此它不能準確反映過程條件。

當您安裝新的PLC控制柜)或分布式控制系統時,建立多個接地和接地回路的可能性特別高。設施中的接地點如此之多,建立多個點的可能性很大。

對于熱電偶和某些分析儀之類的儀器,您可能無法消除接地環路,因為這些儀器需要接地才能進行準確的速率測量。同樣,所有模擬控制回路都在一個或多個點接地,這可能會導致接地回路損壞設備的正常功能。您可能還必須將這些儀器接地以確保人員安全。

儀表信號回路如何工作。假設您有一個檢測循環。如您所見,它基本上是一個直流系統,該系統以特定的電壓(在本示例中為24V)運行到稱為信號接地的主接地參考。儀器信號在4mA至20mA的范圍內變化,具體取決于傳感器看到的變量值(溫度,壓力等)。

假設經過準確校準的電路將這個mA信號轉換為海圖記錄儀的1V至5V信號。在4mA時,記錄儀測得的電壓為1V(250歐姆x0.004A)。在20mA時,測得的電壓為5V。通常,記錄儀的刻度尺是經過校準的,因此電壓直接以℉,℃,psi等為單位進行讀數。

信號隔離器的方式和原因。那么,如果您不能消除接地環路的條件,該怎么辦?您可以使用信號隔離器來斷開所有接地之間的電流路徑(DC連續性),同時仍然允許模擬信號在整個環路中繼續進行。這些設備還消除了AC連續性(共模電壓)的電氣噪聲。

信號隔離器

信號隔離器使用以下兩種技術之一來完成這項工作:

模擬信號隔離,它使用隔離變壓器來斬波,隔離和重建信號。

離散的信號生成會斬波,光學傳輸并重建信號。使用此技術的河北信號隔離器稱為“光隔離器”。

兩者之間的選擇取決于您的電路要求。

無論選擇哪種隔離方法,請確保隔離器提供輸入,輸出和電源隔離。如果沒有這種三路隔離,則在隔離器的電源與過程輸入和/或輸出信號之間會形成一個附加的接地環路。

與其他大多數變送器一樣,隔離器也有2線和4線版本。4線式需要單獨的電源,部分適合于面板背面安裝。您可以從輸入或輸出回路為2線制式供電。

輸入回路類型可以在沒有電源或輸出回路電源時隔離過程信號。輸出回路類型解決了將非隔離的現場信號與計算機,PLC或分布式控制系統等系統接口的問題。這些系統為其輸出設備提供環路電源。

您可以找到適合幾乎所有應用的石家莊信號隔離器,其中包括:

電阻輸入隔離器,用作RTD,滑線,應變和電位計變送器。

毫伏隔離器,用作熱電偶和毫伏變送器。

電流/電壓隔離器,用作警報跳閘,偏差警報通知和其他特殊應用的變送器。

側欄:儀表接地底漆

控制儀表策略中使用的幾乎每臺設備都使用公共信號地作為其模擬信號的參考。將任何其他接地引入控制電路幾乎肯定會引起接地環路的發生。

為了更大程度地減少將這些環路引入復雜網絡的危險,您應該使用專用的儀表系統接地總線,并將信號公共端,機柜接地和儀表AC電源接地端與之相連。

您應該通過建筑地面和工廠地面網格將儀表系統地面總線接地。但是,這可能比看起來要復雜得多。例如,很少會有一個檢測循環。實際上,您可能有數百甚至數千。

許多供應商提供的儀器系統機柜均包含DC信號公共總線和電源公共總線。制造商通常將這些總線在主地面總線的機柜內連接在一起。

機柜接地是用于保護設備和人員免受意外電擊危險的安全接地。它還為可能影響機柜的任何靜電荷或電磁干擾(EMI)提供了直接排放管線。機柜接地與DC信號接地保持分離,直到其終止于主接地總線為止。

交流服務接地是系統交流電源的單點接地終端。該接地連接到主交流電源隔離變壓器處的中性點至接地點。它也終止于工廠接地網格上的單個點(通常是接地電極)。


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