摘要：甘蔗成本以及人力成本的上漲，制糖自動化勢在必行。壓榨工段是甘蔗制糖流程的首要工序，是否均衡進榨直接影響了后續(xù)工段的工作。壓榨工段DCS系統(tǒng)通過對各個子系統(tǒng)的有效整合實現(xiàn)壓榨工段的自動化。但由于現(xiàn)場環(huán)境等因素影響，上傳給DCS的模擬信號易受干擾影響，因此要在系統(tǒng)中接入信號隔離器。通過信號隔離器隔離轉(zhuǎn)換可以有效抑制干擾，從而達到提高效率，確保安全生產(chǎn)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性的目的

關(guān)鍵詞：信號隔離器；DCS控制系統(tǒng)；抗干擾

0：概述

過去中國勞動力市場相對低廉，大部分糖廠的自動化需求不是很迫切。但近年來，蔗糖市場價格僅增長兩三倍，而企業(yè)人力成本卻增長了十幾二十倍，再加上客觀原因，諸如甘蔗種植，運輸人本等增加，導(dǎo)致甘蔗價格上漲，企業(yè)制糖成本增加。糖廠自動化勢在必行。自動化除了能夠明顯降低人力成本，還可以減少人為因素對生產(chǎn)造成的影響，提高生產(chǎn)安全和產(chǎn)糖率的同時能過夠減少過程損失，提高產(chǎn)品質(zhì)量等。

壓榨工段是甘蔗制糖的首要工序，進榨是否均勻直接影響了糖廠的能耗，壓榨抽出率和后續(xù)工作的平穩(wěn)性。而且該工段現(xiàn)場環(huán)境差，大型設(shè)備多，噪聲大，容易影響品控。因此壓榨工段實施自動化至關(guān)重要。

壓榨工段DCS系統(tǒng)綜合了計算機、通訊、顯示和控制技術(shù)，能夠靈活的對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)測，集中操作，分散控制。將非電氣參數(shù)轉(zhuǎn)換為電信號傳送給DCS系統(tǒng)，系統(tǒng)進行信號處理，調(diào)整各個環(huán)節(jié)的運行從而實現(xiàn)壓榨平穩(wěn)進行。

1：制糖壓榨DCS系統(tǒng)控制過程與原理

壓榨DCS系統(tǒng)主要由均衡進榨系統(tǒng)、壓榨機組控制系統(tǒng)、滲透水控制系統(tǒng)、泵送系統(tǒng)以及車間機械控制系統(tǒng)組成。通過對各個子系統(tǒng)的有效控制整合實現(xiàn)壓榨工段的自動化。現(xiàn)場檢測蔗層厚度，水流量，軸承溫度等信號，并通過傳感器轉(zhuǎn)換為模擬信號，通過信號隔離隔離傳輸至DCS系統(tǒng)，系統(tǒng)經(jīng)過信號處理將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進行分析判斷，下發(fā)指令到各個對應(yīng)的調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)進行各級的控制調(diào)節(jié)。

例如，核子秤計量系統(tǒng)檢測蔗層厚度后經(jīng)由信號隔離器將模擬信號傳送給DCS系統(tǒng)，DCS系統(tǒng)經(jīng)過信號處理后將指令反饋給速度控制系統(tǒng)，自動控制輸送帶速度，穩(wěn)定控制進入壓榨機的蔗料流量，使壓榨機受力均勻，確保提供給制煉年間的混合汁流量均勻。滲透水系統(tǒng)實時監(jiān)控滲透水箱液位、溫度以及滲透水流量并通過信號隔離器反饋至DCS系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)核子秤檢測到的甘蔗入榨量及生產(chǎn)需要的滲透水與蔗比配值將命令下達到滲透水系統(tǒng)控制滲透水的加入。

圖1 壓榨DCS系統(tǒng)框圖

2：信號隔離器在糖廠壓榨DCS系統(tǒng)中的應(yīng)用

壓榨工段DCS系統(tǒng)中存在多種非電氣模擬量的測量和轉(zhuǎn)換，例如溫度、水位、壓力等，這些都需要通過模擬量信號變送器轉(zhuǎn)換為4~20mA輸出，在傳送至DCS進行分析。但在該工段現(xiàn)場環(huán)境比較差，大型設(shè)備較多，存在干擾。對于4~20mA傳輸來說，干擾的存在容易影響其傳輸精度，會導(dǎo)致系統(tǒng)接收到的信號和現(xiàn)場實際情況存在差異，致使系統(tǒng)沒有辦法下發(fā)最準確的指令更甚者直接發(fā)送錯誤指令，造成巨大經(jīng)濟損失，甚至引發(fā)安全事故。

在DCS系統(tǒng)中加裝信號隔離器就能有效解決問題。信號隔離器切斷了傳導(dǎo)干擾的傳播途徑，減小設(shè)備直接連接的接地環(huán)路帶來的信號失真，提高了控測量精度和4~20mA 模擬量信號抗工頻電磁干擾的能力，保證了控制系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

如圖2所示，經(jīng)過信號隔離器的隔離轉(zhuǎn)換，4~20mA信號可以更加可靠的傳送給DCS系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性，降低了設(shè)備故障率及損失，高效的同時也更加經(jīng)濟安全。

圖2

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系列信號隔離器外觀圖

3.2技術(shù)參數(shù)

4：結(jié)束語

隨著經(jīng)濟科技發(fā)展，甘蔗糖廠實施自動化是生產(chǎn)管理良性發(fā)展的必然要求。制糖壓榨工段DCS控制系統(tǒng)中增加信號隔離器能夠提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。無論從經(jīng)濟還是實用性而言，信號隔離器都具有廣泛的推廣意義。

參考文獻

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