安科瑞 徐涵

摘要：造紙涂料是改善紙張表面性質(zhì)的重要材料，合理添加造紙涂料是提升紙張生產(chǎn)質(zhì)量的一項(xiàng)重要手段。伴隨著科技的不斷發(fā)展，物料罐全自動化已經(jīng)成為一種趨勢。基于PLC的物料罐全自動化系統(tǒng)涂料添加的準(zhǔn)確度、效率、節(jié)省人力資源的同時(shí)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。PLC系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要。信號隔離器就是保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行中重要的一環(huán)之一。通過信號隔離器隔離轉(zhuǎn)換可以有效抑制干擾，從而達(dá)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；配料控制系統(tǒng)；PLC；抗干擾

0：概述

造紙涂料是改善紙張表面性質(zhì)的重要材料，合理添加造紙涂料是提升紙張生產(chǎn)質(zhì)量的一項(xiàng)重要手段。傳統(tǒng)的涂料添加方式無法靈活調(diào)整不同涂料的添加比例，并且無法精確控制涂料添加時(shí)間，物料罐使用頻率較低，需要設(shè)置較多的物料罐。因此對物料罐進(jìn)行自動化控制逐漸成為一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)，不但能夠節(jié)省人力資源還可以帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

在該PLC控制系統(tǒng)中存在許多模擬量信號，PLC控制系統(tǒng)通過對信號的采集和處理實(shí)現(xiàn)對物料罐自動化控制實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而提高效率。PLC系統(tǒng)控制的可靠性、安全性、穩(wěn)定性直接影響到設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

1：物料罐自動系統(tǒng)控制過程與原理

造紙廠物料罐自動化控制系統(tǒng)以PLC控制模塊為核心，包含閥門、溫度傳感器、變頻器、水泵等器件，具體結(jié)構(gòu)如下圖1所示。

球磨機(jī)和水泵的頻率由變頻器控制，根據(jù)實(shí)際的負(fù)載需求對設(shè)備的輸出功率進(jìn)行調(diào)整進(jìn)而更加高效地利用電機(jī)的輸出能量。由于物料罐內(nèi)的攪拌機(jī)無需調(diào)速，因此直接通過軟起動實(shí)施控制。每一個(gè)物料罐內(nèi)都安裝溫度傳感器，可以在對物料罐內(nèi)溫度進(jìn)行檢測，之后經(jīng)過信號隔離器隔離轉(zhuǎn)換之后將溫度模擬信號反饋給PLC控制器。

圖1 物料罐PLC系統(tǒng)框圖

2：信號隔離器在造紙廠物料罐自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 物料罐自動化控制系統(tǒng)中的干擾

PLC大部分與強(qiáng)電電路和強(qiáng)電設(shè)備一起集中安裝在控制柜中，處于非常惡劣的電磁干擾環(huán)境中工作。PLC電磁干擾的主要來源一個(gè)是輻射，另一個(gè)是傳導(dǎo)。

輻射干擾主要是指電力網(wǎng)，大型的電氣設(shè)備以及工廠里的高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等產(chǎn)生的干擾。

傳導(dǎo)干擾主要分為電源干擾，信號線引入干擾和接地干擾。電源干擾主要是指干擾信號通過電源線進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部，信號線引入干擾是指PLC信號的引入，除了傳送有效信息外，總會有外部干擾信號干擾，比如電磁輻射信號線上的外部感應(yīng)干擾會降低了測量精度，嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致元器件的損壞。接地干擾是指接地點(diǎn)點(diǎn)位不勻?qū)е码娢徊睿斐傻丨h(huán)路影響整個(gè)系統(tǒng)的工作。

2.2 信號隔離器在物料罐自動化控制系統(tǒng)中的作用

對于PLC系統(tǒng)中的干擾，基本都可以通過加裝信號隔離器得到有效抑制。信號隔離器通過電磁隔離或者光耦隔離將信號從輸入端耦合至輸出端，切斷了接地回路，可以有效的將輸入與輸出信號進(jìn)行隔離。

圖2 信號隔離器抑制干擾示意圖

在造紙廠物料罐自動化控制系統(tǒng)中需要兩路模擬量溫度信號，這時(shí)便可以使用兩進(jìn)兩出信號隔離器，即一路電源供電，可以輸入兩路獨(dú)立的溫度信號，經(jīng)過隔離轉(zhuǎn)換為兩路獨(dú)立的電流信號輸出，可以有效的解決現(xiàn)場相關(guān)設(shè)備需求。

圖3 現(xiàn)場雙路輸入雙路輸出應(yīng)用

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(fù)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(jìn)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

信號隔離器具有隔離、配電等功能，輸入信號經(jīng)過變換，輸出隔離的模擬量信號，實(shí)現(xiàn)了輸入、輸出、電源之間的三端隔離。有效保證了模擬量傳感器的測量精度和PLC 控制系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，抑制了配料控制系統(tǒng)化在惡劣環(huán)境下的干擾問題。

參考文獻(xiàn)

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[2]章民交[1].印染自動配料數(shù)字化技術(shù)的創(chuàng)新[J].印染,2007,33(16):42-44.