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有效克服工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的干擾措施 控制系統(tǒng)是如何工作的

時間:2020-08-04    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     

克服工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中前向過程通道的
干 擾 措 施 之 一
在工業(yè)現(xiàn)場,在距離較遠的電氣設(shè)備、儀表、PLC控制系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)之間進行信號傳輸時,往往存在干擾,造成系統(tǒng)不穩(wěn)定甚至誤操作。除系統(tǒng)內(nèi)、外部干擾影響外,還有一個十分重要的原因就是各種儀器設(shè)備的接地處理問題。一般情況下,設(shè)備外殼需要接大地,電路系統(tǒng)也要有公共參考地。但是,由于各儀表設(shè)備的參考點之間存在電勢差,因而形成接地環(huán)路,由于地線環(huán)流會帶來共模及差模噪聲及干擾,常常造成系統(tǒng)不能正常工作。一個理想的解決方案是,對設(shè)備進行電氣隔離,這樣,原本相互聯(lián)接的地線網(wǎng)絡(luò)變?yōu)橄嗷オ毩⒌膯卧嗷ブg的干擾也將大大減小。
所以在工業(yè)自動化控制系統(tǒng),及儀器儀表、傳感器應(yīng)用中,廣泛采用4~20mA電流來傳輸控制、檢測信號。由于4~20mA電流環(huán)路抗干擾能力強,線路簡單,可用來傳輸幾十甚至幾百米長的模擬信號。一般情況下,傳輸距離超過10米,就需要對電流信號進行隔離。
MHM-05是一種模擬信號隔離器,有稱作安全隔離柵、也有稱作信號變送器、屬于信號調(diào)理的范疇。其主要起抗干擾作用。正因為它有特強的抗干擾能力所以在自動化控制系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛。尤其是在工業(yè)自動程度越來越高。一次傳感器應(yīng)用數(shù)量隨此增多,對傳感器的精度和靈敏度要求越來越高??刂瞥绦蛞苍絹碓綇?fù)雜,對于工業(yè)現(xiàn)場的干擾是錯綜復(fù)雜的,由來自控制現(xiàn)場如電動機的啟動停止、大電流接觸器的切換、可控硅的調(diào)相、電弧電脈沖、電磁波等等復(fù)雜的干擾群,在系統(tǒng)設(shè)計時務(wù)必要充分的考慮采用隔離措施來確保系統(tǒng)的可靠性,切斷各種可能引發(fā)干擾的通道。整個系統(tǒng)設(shè)計的可靠性是系統(tǒng)成敗的一個非常重要的環(huán)節(jié)。所以對工業(yè)標準遠傳模擬量信號DC 4-20mA通過信號隔離器使輸出模擬信號與系統(tǒng)完全隔離,不存在任何公共點,也就是通常被稱之為絕緣隔離狀態(tài)。從引進的許多自動化工程項目統(tǒng)計,在現(xiàn)場模擬信號采集中應(yīng)用1:1的電流信號隔離器的比例極高,真可謂不用不知道,在許多國內(nèi)自建項目中,在大系統(tǒng)集成過程中受阻,然后再解入隔離措施得以解決的案例還少嗎?所以為什么在系統(tǒng)設(shè)計之初,要反復(fù)強調(diào)運用抗干擾措施,這是許多現(xiàn)實案例的經(jīng)驗教訓對我們設(shè)計者的謹示。這種技術(shù)措施的確是當今自動化控制系統(tǒng)中,克服前向過程通道比較有效的抗干擾措施之一。
信號隔離器其主要與DCS、PLC等工業(yè)智能測控系統(tǒng)配合使用。用來完善和補充系統(tǒng)模擬I/O插件功能,增強現(xiàn)場與遠傳信號的可靠性。但是目前市場上許多信號隔離器還需要另外加接輔助電源,還是以技術(shù)含量比較低的產(chǎn)品充徹市場,使用時會也帶來不便。從系統(tǒng)可靠性角度來分析,其多一個部件的加入不但多增加了一個故障點的可發(fā)性,也可能引入了新的干擾通道。而今隨著新技術(shù)新工藝的發(fā)展,許多器件的性能不斷地完善,而且器件功耗已經(jīng)下降到可以被忽略境地,因此上海毅倫機電有限公司新設(shè)計的MHM-05A型信號隔離器就是應(yīng)用了現(xiàn)代新技術(shù)而設(shè)計的一種不需要外接任何輔助電源的隔離器。只有二個輸入端,二個輸出端,給系統(tǒng)設(shè)計和應(yīng)用帶來了方便。同時也提高了系統(tǒng)可靠性。MHM-05A在結(jié)構(gòu)上采用了片狀模塊卡口式結(jié)構(gòu),可直接卡入標準DIN道軌,所以安裝拆卸和維護非常方便??梢远嗥o湊疊合安裝在標準道軌上節(jié)省或替代控制柜輸入、輸出的接線端子。
MHM-05A型信號隔離器為無源隔離型,單路輸入,單路隔離輸出。輸入4-20 mA。輸出4-20 mA。

歡迎技術(shù)探討和技術(shù)咨詢



一、需求

窯爐全長34米,設(shè)計總功率為400KW,有24個溫度監(jiān)測點,其中15個為溫區(qū)加熱控制采集點,9個為溫度采集顯示點。溫區(qū)加熱部份總功率為385KW,分為15區(qū),其中6個二相加熱區(qū)和9個三相加熱溫區(qū),每個控溫單元分別進行可控硅溫度控制。

集散控制系統(tǒng)可顯示整個窖爐的運行狀況,數(shù)據(jù),及對窯爐的控制系統(tǒng)進行操作。

集散控制技術(shù)要求:

  1. l 可選擇工藝設(shè)定曲線和控溫調(diào)節(jié)記錄曲線,通過上位機對窯爐的管理;
  2. l 記錄窯爐的報警故障點便于查詢;
  3. l 顯示窯爐的用電量數(shù)據(jù)并自動存檔;

二、溫控系統(tǒng)控制方案

1、 采用我公司的KY系列一體化智能可控硅移相觸發(fā)模塊組合,帶RS485通訊功能,作為基本功率調(diào)節(jié)單元,分別對每控溫區(qū)進行溫度控制,可滿足0-1300℃溫度范圍內(nèi)0.5%的控溫精度。

2、 實現(xiàn)采用AC100-240V寬范圍工作電源,使用時無須擔心電源電壓變化波動。

3、 每區(qū)控制電路獨立控制,主電路分別由空開、快速熔斷器、可控硅模塊冷等組成,監(jiān)測及控制電路包括熱電偶、智能PID溫度控制模塊、可控硅觸發(fā)模塊、等組成。與具備同等功能的電爐控制柜相比,具有較為簡單的線路及模塊化的結(jié)構(gòu),從維護到擴充功能都十分方便。

三、集散控制系統(tǒng)方案

1. 整個控制系統(tǒng)采用現(xiàn)場觸摸屏加辦公室電腦監(jiān)控,所有功能模塊均帶有RS485通訊接口,能方便地與計算機聯(lián)機工作。所有現(xiàn)場參數(shù)包括實時溫度,設(shè)定溫度、工作電流、工作電壓、系統(tǒng)運行狀態(tài)等均在電腦上直觀地顯示出來。同時各種工藝參數(shù)修改如溫度設(shè)定,報警參數(shù)設(shè)定、相序設(shè)定、PID參數(shù)設(shè)定等可通過現(xiàn)場觸摸屏修改,亦可通過電腦直接操作修改。

2. 計算機組態(tài)采用MCGS上位機組態(tài)軟件,并增加一個現(xiàn)場MCGS觸摸屏監(jiān)控,通過PC機,觸摸屏,下位機三者環(huán)形控制,讓使用更加方便,操作更加靈活安全,數(shù)據(jù)保存更加全面。



    一種鹽霧腐蝕試驗箱的控制系統(tǒng),通過可編程序控制器和人機界面、模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、交流固態(tài)繼電器電連接;模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與溫度傳感器電連接;交流固態(tài)繼電器與電加熱器電連接。


    電加熱器通電,對空氣飽和器及試驗箱水槽里的水進行加熱,試驗箱水槽里的水對試驗箱樣件室進行加熱,通過安裝在空氣飽和器、試驗箱水槽和試驗箱樣件室中的溫度傳感器對溫度進行采樣;


    并將采樣結(jié)果送入可編程序控制器進行處理,根據(jù)預(yù)先設(shè)置的程序?qū)﹄娂訜崞鬟M行接通和關(guān)斷動作,使樣件室保持需要的溫度和濕度。


    鹽霧腐蝕試驗箱的運行控制系統(tǒng)


    1、除霧系統(tǒng):停機時清除試驗箱內(nèi)鹽霧,防止腐蝕氣體流出損傷試驗室其它精密儀器。


    2、控制系統(tǒng):


    采用高精度溫度控制器控制、日本OML時間計時器控制時間,人性化的設(shè)計配合鉑金材質(zhì)溫度傳感器、整體溫度誤差±0.1℃。


    3、加熱系統(tǒng):


    采用蒸汽加熱方式,升溫速度快減少待機時間,當溫度到達時,自動切換恒溫狀態(tài),溫度精確,耗電量少,純鈦制發(fā)熱管,耐酸堿腐蝕,超長使用壽命。


    4、空氣供應(yīng)系統(tǒng):


    空氣壓力為1Kg/cm2分兩段調(diào)整。一段為大略調(diào)整2Kg/cm2,采用進口空氣過濾器,附有排水功能。二段為精密調(diào)整1Kg/cm2,1/4 壓力表, 顯示精密準確。


    5、安全保護:


    試驗室壓力飽和桶加熱槽采用液體膨脹安全溫度控制器0~120℃(意大利EGO)。采用自動、手動兩種加水系統(tǒng),自動或手動補充壓力桶、試驗室水位,防止缺水超高溫損傷儀器。







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