摘要：在焦化廠生產過程中，產生的高溫焦爐煤氣需要通過氨水進行冷卻，分離其中焦油等物質。其中的關鍵工藝就是焦油與氨水分離，需要特別注意的參數是焦油與氨水分離界面。如果參數控制不當，會造成處理后的氨水中焦油含量過高，影響焦爐生產，也可能造成生產的焦油密度不符合質量標準。所以如何保證采集到正確穩定的焦油與氨水分離界面數據顯得尤為重要。測量該數據采用磁致伸縮液位變送器，將分離界面信號轉換為4~20mA電流信號再傳輸到DCS，為了加強信號抗干擾能力，通常會在DCS之前加裝信號隔離器。

關鍵詞：信號隔離器；焦油氨水；液位變送器；信號干擾

0：概述

高溫焦爐煤氣經過氨水冷卻后，形成焦油氨水混合物。通過焦油氨水分離槽，將焦油和氨水進行分離。在這個工藝流程中需要實時監測焦油氨水界面，通過磁致伸縮液位變送器將該參數按比例轉換成4~20mA信號傳輸到DCS，根據該參數控制分離焦油與氨水，確保循環氨水和生產焦油的品質。工業現場情況較為復雜，存在多種干擾源影響信號傳輸。通過在DCS之前安裝隔離器基本可以解決上述問題，保證整個控制系統的安全和穩定。

1：信號傳輸常見問題 

工業變送器輸出信號通常采用的信號有電流信號和電壓信號，其中選擇電流信號(4~20mA)較多。相較于電壓信號，電流信號有長距離傳輸，抗干擾能力強等優點。

雖然電流信號(4~20mA)有上述優點，但是在許多使用場景中，如果直接將信號線從變送器接入PLC等設備，可以觀察到信號異常跳動，無法準確采集到信號。產生該現象的主要因素是接地環路干擾，因為工控現場變送器到控制室通常有較遠的距離(數十米以上)，變送器和PLC基本都有接地線的需求，兩個接地點通過大地與信號連接線形成一個龐大的接地環路。

                                      接地環路干擾圖

接地環路可以近似等效于一個大環路天線，從環境中拾取噪聲信號干擾正常信號。工業現場環境通常比較復雜，容易產生多種噪聲信號。通過接地環路不僅僅會造成信號不穩定甚至失真，嚴重會引發控制系統異常，造成不可逆轉的損壞。

2：常用解決方法

要解決上述的接地環路干擾，最直接的方法就是切斷接地環路。那么如何切斷接地環路？在變送器和控制器之間不直接使用導線相連，而是通過信號隔離器進行連接，因為信號隔離器具有電氣隔離的作用，有效地阻斷了接地環路形成。

                                     信號隔離器接入圖

信號隔離器通過電磁或者光耦隔離將信號從輸入端耦合到輸出端，正常通訊信號可以無障礙地從輸入端傳輸到輸出端。電磁隔離和光耦隔離有效地阻斷了變送器到控制器的電氣連接，直接切斷了接地環路，有效地避免了接地環路干擾。所以信號隔離器在工業自動化控制領域發揮著重要的作用，保證相關監測和控制系統可以正常平穩地運行。

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信號隔離器接線圖

 BM100系列信號隔離器外觀圖

3.2技術參數

4：結束語

信號隔離器具有信號中繼，信號匹配，信號隔離，信號濾波等特點。在工業控制中，基本存在以下幾種情況：1.信號傳輸距離長、2.傳感器，執行器與PLC等設備信號接口不匹配、3.工業現場環境復雜，設備繁多，干擾信號容易耦合到正常通訊信號，造成信號失真，嚴重甚至損壞設備造成事故。使用信號隔離器可以有效解決上述問題，保障自動化控制系統安全平穩地運行。

參考文獻

[1]企業微電網設計與應用手冊.2020.6.

[2]張志功，薛學源，沈浩.磁致伸縮液位變送器在焦油氨水界面檢測中的應用.計量裝置及應用,2013(23):43-44.