安科瑞 徐涵

摘要：造紙涂料是改善紙張表面性質的重要材料，合理添加造紙涂料是提升紙張生產質量的一項重要手段。伴隨著科技的不斷發展，物料罐全自動化已經成為一種趨勢。基于PLC的物料罐全自動化系統涂料添加的準確度、效率、節省人力資源的同時帶來巨大的經濟效益。PLC系統的穩定性和安全性至關重要。信號隔離器就是保證系統穩定運行中重要的一環之一。通過信號隔離器隔離轉換可以有效抑制干擾，從而達到提高效率，確保安全生產，提高系統的穩定性和可靠性的目的。

關鍵詞：信號隔離器；配料控制系統；PLC；抗干擾

0：概述

造紙涂料是改善紙張表面性質的重要材料，合理添加造紙涂料是提升紙張生產質量的一項重要手段。傳統的涂料添加方式無法靈活調整不同涂料的添加比例，并且無法精確控制涂料添加時間，物料罐使用頻率較低，需要設置較多的物料罐。因此對物料罐進行自動化控制逐漸成為一個必不可少的環節，不但能夠節省人力資源還可以帶來巨大的經濟效益。

在該PLC控制系統中存在許多模擬量信號，PLC控制系統通過對信號的采集和處理實現對物料罐自動化控制實時監控，從而提高效率。PLC系統控制的可靠性、安全性、穩定性直接影響到設備的經濟運行。

1：物料罐自動系統控制過程與原理

造紙廠物料罐自動化控制系統以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，具體結構如下圖1所示。

球磨機和水泵的頻率由變頻器控制，根據實際的負載需求對設備的輸出功率進行調整進而更加高效地利用電機的輸出能量。由于物料罐內的攪拌機無需調速，因此直接通過軟起動實施控制。每一個物料罐內都安裝溫度傳感器，可以在對物料罐內溫度進行檢測，之后經過信號隔離器隔離轉換之后將溫度模擬信號反饋給PLC控制器。

圖1 物料罐PLC系統框圖

2：信號隔離器在造紙廠物料罐自動化控制系統中的應用

2.1 物料罐自動化控制系統中的干擾

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

輻射干擾主要是指電力網，大型的電氣設備以及工廠里的高頻感應加熱設備等產生的干擾。

傳導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入設備內部，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干擾會降低了測量精度，嚴重時會導致元器件的損壞。接地干擾是指接地點點位不勻導致電位差，造成地環路影響整個系統的工作。

2.2 信號隔離器在物料罐自動化控制系統中的作用

對于PLC系統中的干擾，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中需要兩路模擬量溫度信號，這時便可以使用兩進兩出信號隔離器，即一路電源供電，可以輸入兩路獨立的溫度信號，經過隔離轉換為兩路獨立的電流信號輸出，可以有效的解決現場相關設備需求。

圖3 現場雙路輸入雙路輸出應用

3：BM100信號隔離器

3.1概述

BM100系列信號隔離器在工業生產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技術參數

4：結束語

信號隔離器具有隔離、配電等功能，輸入信號經過變換，輸出隔離的模擬量信號，實現了輸入、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 控制系統的安全穩定運行，抑制了配料控制系統化在惡劣環境下的干擾問題。

參考文獻

[1]企業微電網設計與應用手冊.2022.05.

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