信号隔离器在制糖压榨DCS系统中的应用

摘要：甘蔗成本以及人力成本的上涨，制糖自动化势在必行。压榨工段是甘蔗制糖流程的首要工序，是否均衡进榨直接影响了后续工段的工作。压榨工段DCS系统通过对各个子系统的有效整合实现压榨工段的自动化。但由于现场环境等因素影响，上传给DCS的模拟信号易受干扰影响，因此要在系统中接入信号隔离器。通过信号隔离器隔离转换可以有效抑制干扰，从而达到提高效率，确保安全生产，提高系统的稳定性和可靠性的目的

关键词：信号隔离器；DCS控制系统；抗干扰

0：概述

过去中国劳动力市场相对低廉，大部分糖厂的自动化需求不是很迫切。但近年来，蔗糖市场价格仅增长两三倍，而企业人力成本却增长了十几二十倍，再加上客观原因，诸如甘蔗种植，运输人本等增加，导致甘蔗价格上涨，企业制糖成本增加。糖厂自动化势在必行。自动化除了能够明显降低人力成本，还可以减少人为因素对生产造成的影响，提高生产安全和产糖率的同时能过够减少过程损失，提高产品质量等。

压榨工段是甘蔗制糖的首要工序，进榨是否均匀直接影响了糖厂的能耗，压榨抽出率和后续工作的平稳性。而且该工段现场环境差，大型设备多，噪声大，容易影响品控。因此压榨工段实施自动化至关重要。

压榨工段DCS系统综合了计算机、通讯、显示和控制技术，能够灵活的对生产过程进行集中监测，集中操作，分散控制。将非电气参数转换为电信号传送给DCS系统，系统进行信号处理，调整各个环节的运行从而实现压榨平稳进行。

1：制糖压榨DCS系统控制过程与原理

压榨DCS系统主要由均衡进榨系统、压榨机组控制系统、渗透水控制系统、泵送系统以及车间机械控制系统组成。通过对各个子系统的有效控制整合实现压榨工段的自动化。现场检测蔗层厚度，水流量，轴承温度等信号，并通过传感器转换为模拟信号，通过信号隔离隔离传输至DCS系统，系统经过信号处理将其转换为数字信号进行分析判断，下发指令到各个对应的调节控制系统进行各级的控制调节。

例如，核子秤计量系统检测蔗层厚度后经由信号隔离器将模拟信号传送给DCS系统，DCS系统经过信号处理后将指令反馈给速度控制系统，自动控制输送带速度，稳定控制进入压榨机的蔗料流量，使压榨机受力均匀，确保提供给制炼年间的混合汁流量均匀。渗透水系统实时监控渗透水箱液位、温度以及渗透水流量并通过信号隔离器反馈至DCS系统，系统根据核子秤检测到的甘蔗入榨量及生产需要的渗透水与蔗比配值将命令下达到渗透水系统控制渗透水的加入。

图1 压榨DCS系统框图

2：信号隔离器在糖厂压榨DCS系统中的应用

压榨工段DCS系统中存在多种非电气模拟量的测量和转换，例如温度、水位、压力等，这些都需要通过模拟量信号变送器转换为4~20mA输出，在传送至DCS进行分析。但在该工段现场环境比较差，大型设备较多，存在干扰。对于4~20mA传输来说，干扰的存在容易影响其传输精度，会导致系统接收到的信号和现场实际情况存在差异，致使系统没有办法下发最准确的指令更甚者直接发送错误指令，造成巨大经济损失，甚至引发安全事故。

在DCS系统中加装信号隔离器就能有效解决问题。信号隔离器切断了传导干扰的传播途径，减小设备直接连接的接地环路带来的信号失真，提高了控测量精度和4~20mA 模拟量信号抗工频电磁干扰的能力，保证了控制系统的安全稳定运行。

如图2所示，经过信号隔离器的隔离转换，4~20mA信号可以更加可靠的传送给DCS系统，提高了系统的稳定性及可靠性，降低了设备故障率及损失，高效的同时也更加经济安全。