输入回路供电隔离器的应用

安科瑞 徐涵

摘要：回路供电技术的广泛应用能省去大量的外接电源导线和能源消耗，回路供电隔离器在不便加装电源的现场能够省时省力的进行信号隔离输出。以某学校蒸汽管线系统为例，现场无电源的情况下加装输入端回路供电型信号隔离器，能够省去大量的人力和财力。仅需一台输入回路信号隔离器即可满足现场需求。关键词：回路供电技术；信号隔离器；输入回路隔离器

0：概述

当前，在工业过程控制系统中，除了利用现场总线进行检测和控制信号传送外，大部分会选择采用模拟方式进行传输，为常见的就是4～20mA标准信号。比如在温度、压力、液位等的测量中，在输出4～20mA测量信号的两根导线上，也同时向变送器提供24V电源，其应用的就是回路供电技术。

不仅仅是在变送器上，在信号隔离器等仪表中，回路供电技术也得到了广泛的应用。其中回路供电隔离器就是一种。在某学校现场，蒸汽管线系统中就利用了输入端回路供电隔离器进行信号隔离，节省物力财力的同时还满足了现场需求。

1：回路供电隔离器

回路供电隔离器可以分为三种，输入端回路供电隔离器，输出端回路供电隔离器以及输出回路供电，并对输入配电型隔离器。这种隔离器无需外接电源，省去大量外接导线，接线更简捷并且功耗低可靠性高，但在使用上有一定的局限性，带载能力会受到输入端或输出端电压的影响，因此，实际应用过程需要根据后级负载需求和电压的大小考虑其是否合适。

1.输入端回路供电型隔离器

这种隔离器的输入输出所需的电能都来自输入端，输入端以回路供电的方式提供电能，回路电流通常是4～20mA标准信号作为输入信号。输入信号经隔离后通过输出端输出，无需另接辅助电源。

图1 输入端回路供电

2.输出端回路供电型隔离器

这种隔离器输入输出所需的电能均来自输出端，输出端以回路供电的方式获电能。回路电流通常是4～20mA标准信号，在此作为输出信号。输入端可以是各种传感器的信号，也可以是4～20mA标准信号。

图2 输出端回路供电

3.输出端回路供电、并对输入配电型隔离器

这种隔离器输入输出所需的电能都来自输出端，输出端以回路供电获得电能，回路电流通常是4～20mA标准信号，在此作为输出信号。

此外，输入端还需要从输出端获得电能作为辅助电源，即为配电电压，该电压供各种变送器使用，变送器输出电流就是隔离器的输入电流。

图3 输出端回路供电、并对输入配电型隔离器

2：输入端回路供电隔离器的应用

在某学校蒸汽管线上原来安装有一只温度变送器，温度变送器旁还有一只流量计。传感器将采集到的现场设备当前时刻的工作温度信息传送至变送器，经过变送器将信号转换为标准信号后传到PLC系统，之后通过PLC系统判断发送工作指令。为了保证计量准确，流量计需要引入变送器的4～20mA输出信号进行温度补偿计算。根据规范应该把进入PLC系统的信号和进入智能流量计的信号进行隔离，即必须加装隔离器。

根据常规方法，应该在该系统中加装一台普通的信号隔离器即可。但普通信号隔离器需要外接24V电源供电，由于变送器与流量计均为回路供电，无需外接电源，现场没有24V电源。如果再加一台24V直流电源柜则需要以220V交流电源供电。不巧的是流量计和温度变送器附近根本没有220V交流电源，从别处引进220V电源需要极长的电缆，且附近并没有合适的电力电缆托盘。

由此可知如果用普通信号隔离器，施工难度将非常大，费时费力。于是考虑用输入端回路供电隔离器，该隔离器不需外接电源，将其加装在温度变送器和流量计中，输入端接入温度变送器，输出端接入流量计，就可以在不需外接电源的情况下进行信号隔离转换。操作简单，节省人力时间的同时还省下了大量财力。

图4

3：BM100信号隔离器

3.1概述

BM100系列信号隔离器在工业生产中为增加仪表负载能力并保证连接同一信号的仪表之间互不干扰，提高电气安全性能。BM100信号隔离器输入支持三种输入模式，兼容传感器的三种接线方式，将输入信号进行隔离输出，安全的输送给二次仪表或PLC/DCS使用。

其中BM100-DIS/I系列就是输入端回路供电隔离器，该隔离器无需外加辅助电源。可以将4～20mA标准信号隔离转换为4～20mA信号输出。

BM100信号隔离器接线图

BM100-DIS/I系列信号隔离器外观图

3.2技术参数

注[1]：Ui为输入回路供电电压

4：结束语

回路供电技术的广泛应用能省去大量的外接电源导线和能源消耗。在将来回路供电技术必将得到更好的发展和推广。无论从经济还是实用性而言，输入端供电型隔离器都具有广泛的推广意义。

参考文献

[1]企业微电网设计与应用手册.2020.6.

[2]无源输出回路供电隔离变送模块[J].冶金自动化,2011,35(4):86-86.