安科瑞 BM100：工业信号隔离的可靠之选

安科瑞徐赟杰18706165067

一、引言

随着工业自动化技术的不断发展，水处理控制系统越来越依赖于各种传感器和执行器的精确运行。然而，由于各种原因，如电源波动、电磁干扰、设备故障等，这些设备之间的信号传输可能会受到影响，进而影响整个控制系统的稳定性和精确性。为了解决这个问题，我们引入了信号隔离器。

工业自动化系统

在工业自动化系统中，传感器和执行器是核心组件。信号隔离栅用于隔离这些组件与控制系统之间的信号，以防止电气噪声和干扰对系统性能的影响。

例如，在压力传感器、温度传感器等与PLC（可编程逻辑控制器）或DCS（分布式控制系统）之间的连接中，信号隔离栅能够确保信号的准确传输。

隔离型安全栅是电动单元组合仪表辅助单元之一，是本安型防爆仪表的关键设备。在正常状态时，安全栅不影响正常运行，当发生故障时（危险场所的连线短路或接地，非危险场所异常电压混触）安全棚具有限压限流功能。可以将危险场所的电能量限制在点火界限以内，确保现场的安全。它广泛用于石油、化工等易爆易燃的场所。

二、信号隔离器的功能与原理

信号隔离器是一种用于隔离和保护控制系统中的信号传输的设备。它可以将输入信号进行隔离，防止外部干扰对控制系统的影响，同时也可以防止控制系统内部的干扰。信号隔离器通常以光的形式进行信号传输，以避免电磁干扰和电噪声。

三、信号隔离器在水处理控制系统中的应用

在水处理控制系统中，信号隔离器的主要作用是保护和优化系统的性能。以下是信号隔离器在水处理控制系统中的一些具体应用：

防止电源波动对控制系统的影响：水处理控制系统的运行往往依赖于电源的稳定性。然而，电源的波动可能会影响控制系统的稳定性。信号隔离器可以有效地隔离电源波动对控制系统的影响。

防止电磁干扰：水处理控制系统中往往存在大量的电气设备，这些设备在运行过程中可能会产生电磁干扰。信号隔离器可以有效地防止电磁干扰对控制系统的影响。

保护执行器和传感器：水处理控制系统的执行器和传感器往往是高精度设备，需要防止外部干扰和内部干扰。信号隔离器可以有效地保护这些设备免受干扰的影响。

提高控制系统的精确性：由于信号隔离器可以有效地隔离外部干扰和内部干扰，因此可以提高水处理控制系统的精确性。

四、BM100信号隔离器

4.1概述

BM100系列信号隔离器在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。BM100信号隔离器输入支持三种输入模式，兼容传感器的三种接线方式，将输入信号进行隔离输出，安全的输送给二次仪表或PLC/DCS使用。

BM100信号隔离器接线图

BM100系列信号隔离器外观图

4.2技术参数

4.3应用实例

隔离型安全栅的应用场景：

一般是用在工厂环境中存在易燃易爆物质的场合；一旦现场或者控制室的设备出现危险故障，他就起作用限制供给现场的能量防止爆炸发生； 安全栅是本质安全型防爆仪器仪表的关联设备，在正常情况下不影响测量系统的功能。它设置在安全场所的一侧，当本安防爆系统发生故障时，能将窜入危险场所的能量（电能）限制在安全值以内，从而保证现场生产安全。

PLC控制系统

在PLC控制系统中，信号隔离栅用于隔离传感器信号和执行机构之间的连接。例如，在锅炉PLC控制系统中，将阀门定位器中的反馈信号输入给信号隔离器，再把隔离输出信号输送给DCS、PLC控制室。这种方式能够有效地解决电磁干扰及高频信号渗入的问题，提高系统的可靠性和稳定性。

信号隔离器在水处理控制系统的应用

由于某集团水处理现场非电量传感器安装条件的限制，其模拟量输出信号需扩展才能解决1路4～2OmA模拟量信号同时传输给2套不同控制和监测系统的问题，现场的互感器接线方式属于二线制，需要给现场的传感器提供一路隔离的电源。单路DC4～20mA模拟量扩展出双路DC4～20mA的输出信号，实现了水处理控制、监测系统的相对独立。该方式隔离强度高、负载能力强、安装接线简单、运行稳定、安全可靠，同时解决了水处理现场传感器安装带来的问题。

信号隔离器应用示意图

设备应用实例图

输入与输出隔离

选型——电流输入信号隔离器

1、无源类型、输出端供电类型

2、1进1出、1进2出、2进2出

3、壳体12.5mm、22.5mm

选型——电压输入信号隔离器

1、DC20-35V供电，AC/DC85-265V供电

2、1进1出、1进2出、2进2出

3、壳体12.5mm、22.5mm

选型——热电阻/电位计输入信号隔离器

1、DC20-35V供电，AC/DC85-265V供电

2、1进1出、1进2出、2进2出

3、壳体12.5mm、22.5mm

五、结论

信号隔离器在水处理控制系统中扮演着重要的角色。它可以有效地保护和控制系统的稳定性，防止电源波动、电磁干扰和内部干扰对控制系统的影响。同时，它还可以提高控制系统的精确性。因此，我们应该在水处理控制系统中广泛使用信号隔离器，以提高系统的性能和稳定性。

安科瑞BM100系列隔离式安全栅采用了限压、限流、隔离等措施，不仅能防止危险能量从本安端子进入危险现场，提高系统的安全防爆性能，而缺乏提高了系统的抗干扰能力，提高了系统运行的可靠性。

工业自动化系统信号隔离栅的选型参数包括输入信号参数、输出信号参数、隔离能力参数以及其他重要参数如输入/输出特性、工作环境、精度与线性度、功耗与安装方式等。在选型时，需要根据实际应用需求、系统要求以及工作环境来综合考虑这些参数，以确保所选的信号隔离栅能够满足系统的稳定性和安全性要求。

审核编辑 黄宇