信号隔离器在造纸厂物料罐自动化系统中的应用

安科瑞徐涵

摘要：造纸涂料是改善纸张表面性质的重要材料，合理添加造纸涂料是提升纸张生产质量的一项重要手段。伴随着科技的不断发展，物料罐全自动化已经成为一种趋势。基于PLC的物料罐全自动化系统涂料添加的准确度、效率、节省人力资源的同时带来巨大的经济效益。PLC系统的稳定性和安全性至关重要。信号隔离器就是保证系统稳定运行中重要的一环之一。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；配料控制系统；PLC；抗干扰

0：概述

造纸涂料是改善纸张表面性质的重要材料，合理添加造纸涂料是提升纸张生产质量的一项重要手段。传统的涂料添加方式无法灵活调整不同涂料的添加比例，并且无法精确控制涂料添加时间，物料罐使用频率较低，需要设置较多的物料罐。因此对物料罐进行自动化控制逐渐成为一个必不可少的环节，不但能够节省人力资源还可以带来巨大的经济效益。

在该PLC控制系统中存在许多模拟量信号，PLC控制系统通过对信号的采集和处理实现对物料罐自动化控制实时监控，从而提高效率。PLC系统控制的可靠性、安全性、稳定性直接影响到设备的经济运行。

1：物料罐自动系统控制过程与原理

造纸厂物料罐自动化控制系统以PLC控制模块为核心，包含阀门、温度传感器、变频器、水泵等器件，具体结构如下图1所示。

球磨机和水泵的频率由变频器控制，根据实际的负载需求对设备的输出功率进行调整进而更加高效地利用电机的输出能量。由于物料罐内的搅拌机无需调速，因此直接通过软起动实施控制。每一个物料罐内都安装温度传感器，可以在对物料罐内温度进行检测，之后经过信号隔离器隔离转换之后将温度模拟信号反馈给PLC控制器。

图1 物料罐PLC系统框图

2：信号隔离器在造纸厂物料罐自动化控制系统中的应用

2.1 物料罐自动化控制系统中的干扰

PLC大部分与强电电路和强电设备一起集中安装在控制柜中，处于非常恶劣的电磁干扰环境中工作。PLC电磁干扰的主要来源一个是辐射，另一个是传导。

辐射干扰主要是指电力网，大型的电气设备以及工厂里的高频感应加热设备等产生的干扰。

传导干扰主要分为电源干扰，信号线引入干扰和接地干扰。电源干扰主要是指干扰信号通过电源线进入设备内部，信号线引入干扰是指PLC信号的引入，除了传送有效信息外，总会有外部干扰信号干扰，比如电磁辐射信号线上的外部感应干扰会降低了测量精度，严重时会导致元器件的损坏。接地干扰是指接地点点位不匀导致电位差，造成地环路影响整个系统的工作。

2.2 信号隔离器在物料罐自动化控制系统中的作用

对于PLC系统中的干扰，基本都可以通过加装信号隔离器得到有效抑制。信号隔离器通过电磁隔离或者光耦隔离将信号从输入端耦合至输出端，切断了接地回路，可以有效的将输入与输出信号进行隔离。