自動(dòng)控制系統(tǒng)中模擬量輸入隔離器的重要作用.docx

1、自動(dòng)控制系統(tǒng)中模擬量輸入隔離器的重要作用劉建營(河鋼集團(tuán)唐鋼股份有限公司信息自動(dòng)化部河北唐山063000)【摘要】在現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)中，設(shè)備的自動(dòng)化程度越來越高，自動(dòng)控制系統(tǒng)在當(dāng)代企業(yè)中已十分常見。而自動(dòng)控制系統(tǒng)多數(shù)是對模擬量進(jìn)行控制，如物料的流量、壓力等。為實(shí)現(xiàn)對這些模擬量的精確控制，現(xiàn)代自動(dòng)控制系統(tǒng)多數(shù)采用閉環(huán)控制，而要實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，就要實(shí)時(shí)采集所控制的模擬量的實(shí)際值，在采集這些模擬量的實(shí)際值時(shí)，就經(jīng)常用到模擬量輸入隔離器。本文以深圳萬訊自控股份有限公司生產(chǎn)的萬訊牌隔離器為例，結(jié)合作者自身工作經(jīng)歷，講述自動(dòng)控制系統(tǒng)中模擬量輸入隔離器的重要作用O【關(guān)鍵詞】自動(dòng)控制系統(tǒng)；閉環(huán)控制；模擬量；隔離器【

2、中圖分類號】TF341.6;TP273【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1009-5624(2018)09-0052-02圖1F1，A二,cocc在現(xiàn)代控制系統(tǒng)中，為實(shí)現(xiàn)對流量、壓力等模擬量的精確控制，需要實(shí)時(shí)采集這些模擬量的實(shí)際值。只有當(dāng)控制裝置和分布在現(xiàn)場的傳感器和執(zhí)行器之間的模擬信號傳輸無故障并且不失真時(shí)，才能保證過程控制安全可靠。負(fù)責(zé)檢測這些模擬量的傳感器大多數(shù)安裝在環(huán)境復(fù)雜的生產(chǎn)現(xiàn)場，而且大多數(shù)傳感器產(chǎn)生的反饋信號為020mA、420mA電流或很小的毫伏級電壓，因此，現(xiàn)場的動(dòng)力電纜、高壓電纜以及運(yùn)行中的高功率用電設(shè)備會(huì)對傳感器產(chǎn)生的模擬量輸入信號產(chǎn)生干擾，導(dǎo)致反饋值產(chǎn)生波動(dòng)或偏離實(shí)際值，造

3、成自動(dòng)控制系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)對流量、壓力等模擬量的有效精確的控制。有害信號通過模擬量反饋信號電纜進(jìn)入模擬量輸入模塊，會(huì)造成整個(gè)模塊不能正常工作，甚至?xí)斐奢斎肽K的損壞，造成生產(chǎn)事故，給生產(chǎn)和設(shè)備造成損失，影響企業(yè)利潤。因此，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中使用模擬量輸入隔離器是非常必要的。隔離器實(shí)現(xiàn)了輸入對輸出對電源對地的四端三重隔離電路設(shè)計(jì)，因此無需系統(tǒng)接地線路，給設(shè)計(jì)及現(xiàn)場施工帶來極大方便。也正是由于這種信號線路無需共地的設(shè)計(jì)，使得檢測和控制回路信號的穩(wěn)定性和抗干擾能力大大增強(qiáng)，從而提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。另外，這種隔離器產(chǎn)品除具備極強(qiáng)的濾波能力外，還有更強(qiáng)的信號處理能力，能夠接受并處理熱電偶、熱電阻、頻率等

4、各種信號。筆者在工作中接觸最多的是深圳萬訊自控股份有限公司生產(chǎn)的萬訊牌隔離器。如圖lo該種隔離器有兩個(gè)通道，即可以在一個(gè)隔離器上接兩個(gè)模擬量輸入信號，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，使用中需要給隔離器外接直流24V電源。該隔離器有供電功能，可以為現(xiàn)場兩線制傳感器提供工作電源，通過改變接線方式，該隔離器還可以外接四線制傳感器，即該種隔離器既可以外接兩線制傳6.2用戶權(quán)限管理實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)中的權(quán)限設(shè)置管理主要是利用RBAC權(quán)限管理，通過賦予不同用戶組相關(guān)權(quán)限，能夠進(jìn)行功能操作,對數(shù)據(jù)權(quán)限進(jìn)行控制，完成對界面的操作。7系統(tǒng)敷據(jù)庫設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫作為實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)，能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、維護(hù)和檢索，同時(shí)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用也會(huì)影響到系

5、統(tǒng)的運(yùn)行效率，做好對數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)是十分重要的。其中數(shù)據(jù)庫包括用戶表、實(shí)驗(yàn)室表和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目表等，每一個(gè)表中都有完備的信息數(shù)據(jù)，用戶表中有用戶的注冊信息、用戶名和權(quán)限等；實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目表中儲(chǔ)存有實(shí)驗(yàn)室的基本項(xiàng)目、項(xiàng)目編號和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱等；還有儀器設(shè)備表中有相關(guān)儀器設(shè)備的詳細(xì)信息，包括儀器設(shè)備的購置日期、單價(jià)和使用狀況和使用記錄等。8結(jié)語綜上所述，實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)的建設(shè)中，涉及到很多的信息資源內(nèi)容，通過利用云計(jì)算的方式能夠?qū)崿F(xiàn)對各種信息的存儲(chǔ)，提高資源的利用效率。云計(jì)算在信息技術(shù)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用，將會(huì)成為一種新的研究，需要能夠更好地將云計(jì)算應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)中，能夠提升管理的效率和水平。而且云計(jì)算應(yīng)

6、用的空間十分廣闊，需要不斷進(jìn)行探索?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1張倩，李攀.基于云計(jì)算的實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.信息與電腦(理論版)，2018(01)：57-58.衡軍，王新寧，衡輝.淺析基于云計(jì)算的實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.自動(dòng)化與儀器儀表，2017(05):65-66+69.基于CAN總線的多軸伺服控制系統(tǒng)的研究李忠華(哈爾濱博實(shí)自動(dòng)化股份有限公司黑龍江哈爾濱150078)【摘要】隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，工業(yè)設(shè)備正朝著復(fù)雜化、自動(dòng)化、高速化的方向發(fā)展，對于控制系統(tǒng)的要求也越來越高，伴隨工業(yè)總線的廣泛應(yīng)用，基于CAN總線通訊的多軸伺服協(xié)同控制系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)高捋度，多維度的控制應(yīng)用中具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義?！?/p>

7、關(guān)鍵詞】CAN總線；多軸；伺服控制器【中圖分類號】TP273【丈獻(xiàn)標(biāo)識碼】A1引盲從現(xiàn)代化工業(yè)的具體發(fā)展來看，要實(shí)現(xiàn)更高的工業(yè)智能化和自動(dòng)化，就必須提高控制系統(tǒng)的時(shí)效性，所以在工【文章編號】1009-5624(2018)09-0053-03業(yè)控制系統(tǒng)中采用總線通訊方式是必然的發(fā)展趨勢，CAN總線作為一種成熟的國際標(biāo)準(zhǔn)化總線，在許多領(lǐng)域中都有應(yīng)用，選用CAN總線作為多軸伺服控制系統(tǒng)的通訊方式，感器，又可以外接四線制傳感器，且對這兩種傳感器的反饋信號都能起到很好的隔離作用。這種隔離器在使用過程中不需要進(jìn)行任何設(shè)置，可以直接接入到電路中，方便可靠。模擬量輸入隔離器的作用主要有以下幾點(diǎn)：(1) 濾除模

8、擬量輸入信號中的干擾信號，使模擬量反饋值穩(wěn)定、準(zhǔn)確。模擬量輸入信號中的干擾信號多來自于現(xiàn)場的高壓電纜及運(yùn)行中的高功率用電設(shè)備，如交流電動(dòng)機(jī)。由于現(xiàn)場條件的限制，傳感器不能安裝在這些設(shè)備的影響范圍外。因此，模擬量輸入信號中混入干擾信號在所難免。筆者所在的鋼鐵公司有一座鋼水精煉爐，爐蓋冷卻為水冷。為保證水冷效果，在冷卻水回水管路上安裝有一臺流量傳感器，用來反饋冷卻水流量，以便在發(fā)現(xiàn)冷卻水流量低于正常水平時(shí)及時(shí)采取措施，防止?fàn)t蓋因高溫?fù)p壞。在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，該流量反饋值經(jīng)常發(fā)生跳變，且每次跳變持續(xù)12分鐘，然后又恢復(fù)到正常值，經(jīng)過一段時(shí)間后又發(fā)生類似情況。負(fù)責(zé)儀表的人員起初以為流量傳感器損壞，但更換

9、流量傳感器后情況沒有好轉(zhuǎn)。后來通過觀察發(fā)現(xiàn)反饋值發(fā)生跳變的情況總在運(yùn)送鋼水的鋼包車經(jīng)過流量傳感器附近時(shí)發(fā)生。該鋼包車傳動(dòng)系統(tǒng)為兩臺380V變頻調(diào)速電機(jī)。遂懷疑是鋼包車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的電磁信號對傳感器的反饋值產(chǎn)生了干擾，但由于現(xiàn)場條件的限制，傳感器的安裝位置無法改變，因此在傳感器反饋值進(jìn)入模塊之前加裝了萬訊隔離器，之后反饋值一直穩(wěn)定，不再受鋼包車運(yùn)行的干擾，為正常生產(chǎn)提供了保證。(2) 濾除模擬量輸入信號中的沖擊電流、電壓等有害信號，保護(hù)模擬量輸入模塊，防止模擬量輸入模塊損壞。在現(xiàn)場傳感器周圍難免有高壓設(shè)備及動(dòng)力電纜，電纜絕緣外皮因某種原因一旦破損，就會(huì)有短路情況發(fā)生，瞬間產(chǎn)生很大的電流，一旦這種電

10、流進(jìn)入模擬量反饋信號線并到達(dá)模擬量輸入模塊，就會(huì)導(dǎo)致模塊損壞。筆者所在的鋼鐵公司，其所屬的真空精煉爐現(xiàn)場有很多流量及壓力傳感器,采用圖爾克模塊作為模擬量輸入模塊。由于現(xiàn)場環(huán)境溫度高，現(xiàn)場動(dòng)力電纜絕緣皮老化速度快，經(jīng)常出現(xiàn)破損的情況，從而導(dǎo)致短路事故的發(fā)生。同時(shí)圖爾克模塊也經(jīng)常損壞，模塊一旦損壞，其上所連接的所有模擬量反饋值都無法監(jiān)控，必須更換模塊，而且每次更換時(shí)都必須停止生產(chǎn),給生產(chǎn)造成很大影響。后來在模擬量輸入信號進(jìn)入模塊之前安裝了萬訊隔離器，輸入模塊沒有再發(fā)生經(jīng)常損壞的情況，效果明顯。(3) 隔離干擾信號，保證模擬量輸入模塊正常工作。干擾信號不僅會(huì)造成某一個(gè)模擬量反饋值不正常，而且會(huì)造成整

11、個(gè)模擬量輸入模塊不能正常工作，導(dǎo)致這個(gè)模塊上的所有模擬量反饋值無法監(jiān)控。筆者所在的鋼鐵公司的真空精煉爐有一個(gè)鎂粉噴吹控制柜，該控制柜在安裝調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)一個(gè)來自壓力傳感器的接線接到模擬量輸入模塊上時(shí)，該模塊即不能正常工作，其上所接的所有模擬量反饋值都變?yōu)榱?，將其摘除后，模塊工作正常，其它反饋值也正常。后來在該壓力反饋接線接到模塊之前加裝了萬訊隔離器，結(jié)果包括該壓力反饋在內(nèi)的所有反饋值都正常，模塊工作正常。結(jié)語現(xiàn)代自動(dòng)控制系統(tǒng)主要對模擬量進(jìn)行閉環(huán)控制，在自動(dòng)控制過程中需要大量采集模擬量信號，然而由于現(xiàn)場有很多高電壓、大電流、大功率的設(shè)備，因此，模擬量信號在進(jìn)入模塊之前受到干擾在所難免。而在模擬量反饋信號進(jìn)入模塊之前加裝隔離器，是解決這一問題的有效手段。隔離器不僅可以濾除干擾信號及沖擊電流、電壓，還可以隔離干擾信號，保證整個(gè)模擬量輸入模塊正常工作。因此,模擬量輸入隔離器在自動(dòng)控制系統(tǒng)中的作用是非常大的。