在工業生產過程中(zhōng)實現監視和控製需要用到各種自動化儀表、控製係統和執行機構,它們之間的信號傳輸(shū)既有微弱到(dào)毫伏級、毫安級的(de)小信號,又有幾十伏,甚至數千伏(fú)、數百安培的大信號;既有低頻直流信號,也(yě)有高頻脈衝信號等等(děng),構成係統後有時往(wǎng)往發(fā)現在儀表和設備之間信號(hào)傳輸互相幹擾,造成係統不穩定甚至(zhì)誤(wù)操作。出現這種情(qíng)況除了每(měi)個(gè)儀表、設備本身的性能原因如抗(kàng)電磁幹擾影響性能(néng)差外,主要還有以下原因引起(qǐ)的。
多點接地形成“接地環路”影響:
由於各種原因可能使(shǐ)係統連接存(cún)在多點接地,這樣設備之間的信號參考點之間可能存在電勢差(chà),從而形成“接地環路”造成信號傳輸過程中失真(如圖1)。
解決“接地環路(lù)”信號失真,根據理論和實踐分析,有三(sān)種解決途徑:
第一種:所有現場設備(bèi)不(bú)接地,這樣過程環路隻有一個接地點,不(bú)能形(xíng)成回路,這種方法看似簡單,但在實際應用中往往很難實現(xiàn),因為某些設備要求必須接地才能保證測量精度或確保人身安(ān)全,也有某些設備可能因為長期遭到腐蝕和磨損(sǔn)後(hòu)或氣候影響而造成絕緣下(xià)降形成新的接地點。
第二種:設法讓兩接地點的電勢(shì)相同(如圖1,V1=V2),但由於接(jiē)地點的電(diàn)阻受地(dì)質條件及氣候變化等眾(zhòng)多因素的影響,這種方案其實在(zài)實際中也(yě)無法完全能做到。
第三種:在各個過(guò)程環路中使用信號隔離方法(fǎ),斷開過程環路,同時又不影響過程信號的正常傳輸,從而比較徹底解決接地環路問題(如圖2)。
多點接地形成“接地環路”影響:
在工業過程監控係統中,常常碰到測量信號不穩定的(de)情況,一種:電磁幹擾引(yǐn)起(如圖3)。一種可能高(gāo)頻(pín)信號滲入。如電流(liú)信號輸出控(kòng)製變頻器(qì),變(biàn)頻器高頻幹擾滲入信(xìn)號中(zhōng),這(zhè)樣常常碰(pèng)到(dào)控製使(shǐ)變頻器和閥門工作不穩定、不正常(cháng),如圖4。
解決電磁幹擾,高頻信號(hào)滲入影響,根據實驗經驗,在兩個設備信號(hào)連接之間加適當的信號隔離器(qì)是最有效的方法之一。示意如圖5、圖6、圖7。