安科瑞 徐涵

摘要：回路供電技術的廣泛應用能省去大量的外接電源導線和能源消耗，回路供電隔離器在不便加裝電源的現場能夠省時省力的進行信號隔離輸出。以某學校蒸汽管線系統為例，現場無電源的情況下加裝輸入端回路供電型信號隔離器，能夠省去大量的人力和財力。僅需一臺輸入回路信號隔離器即可滿足現場需求。關鍵詞：回路供電技術；信號隔離器；輸入回路隔離器

0：概述

當前，在工業過程控制系統中，除了利用現場總線進行檢測和控制信號傳送外，大部分會選擇采用模擬方式進行傳輸，為常見的就是4～20mA標準信號。比如在溫度、壓力、液位等的測量中，在輸出4～20mA測量信號的兩根導線上，也同時向變送器提供24V電源，其應用的就是回路供電技術。

不僅僅是在變送器上，在信號隔離器等儀表中，回路供電技術也得到了廣泛的應用。其中回路供電隔離器就是一種。在某學校現場，蒸汽管線系統中就利用了輸入端回路供電隔離器進行信號隔離，節省物力財力的同時還滿足了現場需求。

1：回路供電隔離器

回路供電隔離器可以分為三種，輸入端回路供電隔離器，輸出端回路供電隔離器以及輸出回路供電，并對輸入配電型隔離器。這種隔離器無需外接電源，省去大量外接導線，接線更簡捷并且功耗低可靠性高，但在使用上有一定的局限性，帶載能力會受到輸入端或輸出端電壓的影響，因此，實際應用過程需要根據后級負載需求和電壓的大小考慮其是否合適。

1.輸入端回路供電型隔離器

這種隔離器的輸入輸出所需的電能都來自輸入端，輸入端以回路供電的方式提供電能，回路電流通常是4～20mA標準信號作為輸入信號。輸入信號經隔離后通過輸出端輸出，無需另接輔助電源。

圖1 輸入端回路供電

2.輸出端回路供電型隔離器

這種隔離器輸入輸出所需的電能均來自輸出端，輸出端以回路供電的方式獲電能。回路電流通常是4～20mA標準信號，在此作為輸出信號。輸入端可以是各種傳感器的信號，也可以是4～20mA標準信號。

圖2 輸出端回路供電

3.輸出端回路供電、并對輸入配電型隔離器

這種隔離器輸入輸出所需的電能都來自輸出端，輸出端以回路供電獲得電能，回路電流通常是4～20mA標準信號，在此作為輸出信號。

此外，輸入端還需要從輸出端獲得電能作為輔助電源，即為配電電壓，該電壓供各種變送器使用，變送器輸出電流就是隔離器的輸入電流。

圖3 輸出端回路供電、并對輸入配電型隔離器

2：輸入端回路供電隔離器的應用

在某學校蒸汽管線上原來安裝有一只溫度變送器，溫度變送器旁還有一只流量計。傳感器將采集到的現場設備當前時刻的工作溫度信息傳送至變送器，經過變送器將信號轉換為標準信號后傳到PLC系統，之后通過PLC系統判斷發送工作指令。為了保證計量準確，流量計需要引入變送器的4～20mA輸出信號進行溫度補償計算。根據規范應該把進入PLC系統的信號和進入智能流量計的信號進行隔離，即必須加裝隔離器。

根據常規方法，應該在該系統中加裝一臺普通的信號隔離器即可。但普通信號隔離器需要外接24V電源供電，由于變送器與流量計均為回路供電，無需外接電源，現場沒有24V電源。如果再加一臺24V直流電源柜則需要以220V交流電源供電。不巧的是流量計和溫度變送器附近根本沒有220V交流電源，從別處引進220V電源需要極長的電纜，且附近并沒有合適的電力電纜托盤。

由此可知如果用普通信號隔離器，施工難度將非常大，費時費力。于是考慮用輸入端回路供電隔離器，該隔離器不需外接電源，將其加裝在溫度變送器和流量計中，輸入端接入溫度變送器，輸出端接入流量計，就可以在不需外接電源的情況下進行信號隔離轉換。操作簡單，節省人力時間的同時還省下了大量財力。

圖4

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。

其中BM100-DIS/I系列就是輸入端回路供電隔離器，該隔離器無需外加輔助電源。可以將4～20mA標準信號隔離轉換為4～20mA信號輸出。

BM100信號隔離器接線圖

BM100-DIS/I系列信號隔離器外觀圖

3.2技術參數

注[1]：Ui為輸入回路供電電壓

4：結束語

回路供電技術的廣泛應用能省去大量的外接電源導線和能源消耗。在將來回路供電技術必將得到更好的發展和推廣。無論從經濟還是實用性而言，輸入端供電型隔離器都具有廣泛的推廣意義。

參考文獻

[1]企業微電網設計與應用手冊.2020.6.

[2]無源輸出回路供電隔離變送模塊[J].冶金自動化,2011,35(4):86-86.