模拟量信号干扰分析及11种解决秘诀 关键词：PLC 模拟量信号干扰 1、概述 随着科学技术的发展，PLC在工业控制中的应用越来越广泛。PLC控制系统的可靠性直接影响到工业企业的安全生产和经济运行，系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。自动化系统中所使用的各种类型PLC，有的是集中安装在控制室，有的是安装在生产现场和各种电机设备上，它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统可靠性，设计人员只有预先了解各种干扰才能有效保证系统可靠运行。 2、电磁干扰源及对系统的干扰 影响PLC控制系统的干扰源于一般影响工业控制设备的干扰源一样，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源，即干扰源。 干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声的干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。其中：按噪声产生的原因不同，分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等；按噪声的波形、性质不同，分为持续噪声、偶发噪声等；按声音干扰模式不同，分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地面的电位差，主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态（同方向）电压送加所形成。共模电压有时较大，特别是采用隔离性能差的电器供电室，变送器输出信号的共模电压普遍较高，有的可高达130V 以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压，直接影响测控信号，造成元器件损坏（这就是一些系统I/O 模件损坏率较高的原因），这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指用于信号两极间得干扰电压，主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压，这种让直接叠加在信号上，直接影响测量与控制精度。 3、PLC 控制系统中电磁干扰的主要来源有哪些呢？ (1) 来自空间的辐射干扰： 空间的辐射电磁场（EMI）主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的，通常称为辐射干扰，其分布极为复杂。若PLC 系统置于所射频场内，就回收到辐射干扰，其影响主要通过两条路径；一是直接对PLC 内部的辐射，由电路感应产生干扰；而是对PLC 通信内网络的辐射，由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小，特别是频率有关，一般通过设置屏蔽电缆和PLC 局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。 (2) 来自系统外引线的干扰： 主要通过电源和信号线引入，通常称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较严重。 (3)来自电源的干扰：
180 86^16^ 0鉍邝6报^00^ 812^^11801(1偏？撕61 論妙两线制无源型4-20爪八电流环显示控制隔离器 4-20爪入模拟信号隔离显示控制智能表：0取1X1 180 4-20瓜入江201〕 产品特点 ^高精度直观显示输入环路电流值，方便现场调试与监控 參四位120数码显示，高精度、显示分辨率末位±2字 ^可编程设定两路上下限隔离式开关量报警信号输出 參4-20：^八隔离检测精度高,精度等级：0.1级、0.2级 參全量程内极高的线性度,非线性度^ 027。 參信号输入与输出之间：3^00或6^00高隔离 參低阻抗〔器件整体压降夺^乂）无需外接元件和工作电源 ^ 4-20瓜入信号超宽范围电压〔12?36乂00输入 參频率响应（小信号带宽久100^2〔10=20瓜八） ^低成本、小体积标准01^35导轨式安装 參工业级温度范围：-25。0?十70。〇典型应用 參工业现场4-20：^人信号隔离监控及长线传输 參？^0、008输入通道间信号采集隔离防窜扰 ^控制板地线环流干扰抑制 ^仪器仪表信号与传感器间可靠收发监控 ^模拟信号数据采集隔离与长线无失真传输 參电力仪器仪表、医疗设备监控隔离安全栅 ^轨道交通直流高压取样监控隔离栅 參工业设备运行测量、监视和远程控制 ^石油、化工、环保、采矿系统控制点监测 參温度、压力、流量、液位信号显示及控制 參传感器、变送器工作运行状态显示及控制 概述 8^0^1130 01^ 1X1 180 4-20瓜八江印丨）电流环路信号智能“0显示隔离控制器，采用低功耗回路窃电技术，集显示、报警、隔离变送于一体。产品内部包含有电流信号调制解调电路、信号耦合隔离变换电路、显示和 报警控制电路等。很小的输入等效电阻，使该产品的输入电压值达到超宽范围〔12?36乂00，以满足用户无需 外接电源而实现信号隔离、显示、报警、远距离无失真传输等多种功能的需要。内部的集成工艺及新技术隔离措 施使器件能达到3^00绝缘电压和工业级宽温度、潮湿、震动的现场恶劣环境要求。01^1X1 180 4-20瓜入（⑶口丄）系列产品使用非常方便，采用标准01^35导轨式安装设计，方便用户安装和使用。产品无需外接辅助电源和其它 元件即可实现4-20：^八电流环隔离和信号显示控制的功能。 01^ 1X1 180 4-20砠入产品采用智能化设计，具备了传统产品所不具备的多种功能，产品为无源设 计方案，可将输入回路中的4-20：^八模拟量进行隔离变送，并按设定范围线性对应地以十进制数字量显示出来。这 种两线制无源型工作方式，无需其它辅助电源供电，所以使用时接线简单方便，体积小、精度高、成本低。传统 嵌入的模拟显示表采用电位器调节，调节参数单一，不灵活，受温度影响较大。相比于传统的模拟显示表，这种 智能数字显示表采用两个按键组合操作，由中央处理器0？口进行控制，可实现零点、满量程、小数点、报警、延 时等多种参数的设定，具有较强的灵活性和实用性。数显表采用^20显示板，显示板各段采用恒流驱动，使4-20：^八范围内亮度均匀，并且带反向、过流保护功能。产品广泛适用于工业控制、石油化工、环境保护、智能家居、采 矿等行业对温度、压力、位移、流量、液位等物理量控制点的监测。 01^ 1X1 180 4-20^^江200产品主要用于对传感器、孔0、008控制环路4-20瓜八电流信号的隔离及显示。其嵌入的数显表用于测量4-20：^八信号，无需外部供电而直接在4-20：^八回路信号上取电测量。所显示数字并非直 接的电流测量值，而是4瓜八、20瓜八的预设值，并将测量的电流值相对这两个预设值呈线性显示出来。例如：4瓜八设置为0，20瓜八设置为8000，那么当输入8瓜八时表就会显示2000，输入12瓜八时表就会显示4000；又如4瓜八设置为1000，20瓜人设置为-1000，输入12瓜人时表就会显示0，输入16瓜人时表就会显示-500。数显表的最大显示范 围为9999，即四位；最小为-1999。同时具有报警信号输出功能，带两路隔离式开关量输出，可以就地显示、控制 与报警。设定了两个报警点，并有正、反报警方向设置。报警点的报警对象针对显示读数，报警时120面板最后 一位小数点闪烁，报警信息通过数字光耦隔离输出报警信号。需设置报警功能的产品，其上限或下限报警值及报 警方式可由编程器修改，详细设置方法请参照《显示表使用说明书》。 备注：报警信号为00门（集电极开路〉输出，具体应用方式请参照【报警输出及应用】说明。
对输入、输出模拟量的ＰLＣ编程的探讨及编程实例解析
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对输入、输出模拟量的PLＣ编程的探讨及编程实例解析 对于初学PLＣ编程的人来说，模拟量输入、输出模块的编程要比用位变量进行一般的程序控制难的多，因为它不仅仅是程序编程，而且还涉及到模拟量的转换公式推导与使用的问题。不同的传感变送器,通过不同的模拟量输入输出模块进行转换，其转换公式是不一样的,如果选用的转换公式不对,编出的程序肯定是错误的。比如有3个温度传感变送器： (1)、测温范围为0～20０，变送器输出信号为4~20ｍa (２)、测温范围为0~200，变送器输出信号为0～5V （3)、测温范围为-100 ~50０，变送器输出信号为4～２０ｍa （１）和（2）二个温度传感变送器，测温范围一样，但输出信号不同，（1）和（3)传感变送器输出信号一样,但测温范围不同，这3个传感变送器既使选用相同的模拟量输入模块，其转换公式也是各不相同。 一、转换公式的推导 下面选用Ｓ7-200的模拟量输入输出模块EM23５的参数为依据对上述的3个温度传感器进行转换公式的推导： 对于(1)和（3)传感变送器所用的模块，其模拟量输入设置为0～20ma电流信号,2０ma 对应数子量=32000,4 mａ对应数字量=6４00; 对于(２）传感变送器用的模块，其模拟量输入设置为0~５Ｖ电压信号，5V 对应数字量=３200０,０V对应数字量=0; 这3种传感変送器的转换公式该如何推导的呢?这要借助与数学知识帮助，请见下图：
PWM脉宽调制信号输入模拟信号输出隔离变送器 主要特性: >>精度等级：0.2级、0.5级。产品出厂前已检验校正，用户可以直接使用 >>辅助电源：5V/12V/15V/24VDC（范围±10%） >>PWM脉宽调制信号输入: 50Hz~100KHz >>输出标准信号：0-5V/0-10V/1-5V,0-10mA/0-20mA/4-20mA等，具有高负载能力 >>全量程范围内极高的线性度（非线性度<0.2%） >>标准DIN35 导轨式安装 >>具有较强的抗电磁干扰和高频信号干扰能力 应用： >>数字信号转模拟信号，DA变换 >>隔离4-20mA或0-20mA信号传输 >>工业现场特殊信号隔离及变换 >>PWM信号长线无失真传输 >>仪器仪表信号收发 >>电力监控、医疗设备隔离 >>变频器信号隔离采集 >>PLC/FA 电机信号隔离控制 >>脉宽测量 产品选型表： DIN11 IBF – PWM□- P□- V/A□ 选型举例： 例1：输入信号:100Hz PWM 供电电源:24V 输出信号:4-20mA 型号:DIN11 IBF PWM2-P1-A4 例2：输入信号: 5KHz PWM 供电电源:12V 输出信号:0-10V 型号:DIN11 IBF PWM3-P2-V2 例3：输入信号: 20KHz PWM 供电电源:24V 输出信号:4-20mA 型号:DIN11 IBFPWM4-P1-A4 产品最大绝对额定值： Continuous Isolation Voltage（持续隔离电压）:3000VDC Junction Temperature（工作温度）:+85℃ Storage Temperature （存贮温度）:+150℃ Lead Temperature （焊接温度）:+300℃（10秒） 电源电压范围：±10%Vin 注意：如果超出上述范围，产品可能会引起永久性损坏。
两线制智能仪表高精度信号隔离方案 两线制智能仪表以其应用简单，成本低廉的特点大量地应用于压力、温度等过程参数检测的一次仪表中。然而两线制回路需要同时传输能量和高精度信号，这就使得信号的隔离变得非常困难。本文介绍了两线制回路的基本工作方式。并以此为基础分析了现有无源电流信号隔离器在两线制信号隔离电路中的不足，进而介绍了传输精度更高的基于TS107L-F-2两线制隔离转换器的信号隔离方案及其配电扩展方案。最后针对智能仪表的通信要求介绍了TS107HL-F-2在两线制回路中的Hart信号隔离传输方案。 两线制信号传输的基本方式 图1 两线制典型应用框图 两线制信号传输方式的典型电路如图1所示。在信号检测端主要包括传感器和二线制转换器两部分组成。在信号接收端包括两线制回路供电电源VL和电流检测电路组成。一般电流检测电路由精密电阻RL将电流信号转换成电压信号再通过AD转换传送到控制系统中。两线制转换器的功能是将两线制回路的电压Vin转换成传感器的供电电压Vcc，同时根据传感器的输入信号Sin控制两线制回路Vin的负载电流Is。这里Is就是两线制电路传输的4~20mA电流信号。 在两线制回路中，只有唯一的电压源VL，负载分别为Vin和VRL。由于电流检测电阻流过电流信号Is，因此在电阻不变的情况下电压VRL由Is决定。根据基尔霍夫电压定律，两线制接口的电压Vin应当是随着VRL的变化而变化的，并且满足以下等式（1）： Vin=VL-VRL（不考虑线路阻抗的压降）（1） 由于Is由电路信号决定，因此Vin决定了二线制转换器的输入能量，进而也决定了二线制转换器Vcc的最大输出能量。 两线制应用的常规隔离方案 在一次仪表现场过程信号检测的应用中，信号检测端和信号收集端需要通过较长的信号传输线传输信号。由于一次仪表多为金属外壳，使用时需要接地处理，因此信号传输线也会
第六章模拟量输入输出 *模拟通道的组成 调理电路，模拟开关MUX(多路复用)sample/holder S/H 采样保持器SHA （sample/holder—S/H ）* 转换接口电路 简单I/O 扩展:输入缓冲/输出锁存,同步转换(R f G d) 基准地(Reference Ground)电压基准源(Reference Voltage Source)(g )*ADC/DAC 线性转换关系X Di it l A l x-x 0X-X 0= 微机系统与接口X:Digital,x:Analog x 1-x 0X 1-X 0
应用: 生产过程微机控制系统结构 I /O 通道信号调理 连续模拟信号 过 程 传感器检测/控制 操作台I/O 接口A/D 输入调理模拟量对 象变送器微I/O 接口D/A V/I 变换打印机⌒被执行机构机主数字量控对 象 传感器执行机构机电平变换功放驱动I/O 接口I/O 接口DI DO 显示器∪ 传感执行 频率、其他微机系统与接口 传感、执行I/O 接口变换信号处理
模拟量I/O 接口 模拟量的概念（信号连续量）：DC-V(mv)/mA(V)典型：信号采样/复原-信号处理 控制、监控-自动化系统 转换输入:V/F(P389:AD650)?计数器;输出:计数器?F/V(LM331)；PWM 调宽（时间）:易于光电隔离 F/V 模 T/C 8253/脉冲 频率 V/F 拟 信 8254MPU 号 ADC/DAC 微机系统与接口Ｖ／Ｉ 数字量
模拟量转换与I/O 通道 1.模数转换--ADC 数模转换--DAC Analog to Digital Converter/Digital to Analog Converter 22. 模入与模出通道的组成：输入通道: (高精度测量,1%~0.05%,可分时采样,同步采样) Vref 调理放大MUX S/H ADC 数字量 (MPU) 传感器Multiplexer ：（6.4）多路转换器（开关，（模拟）多路(电子)开关 1-N,N-1,N 选一）：N 路入一路输出：巡回扫描/分时转换；S l /H ld (65)Sample/Holder ：(6.5)捕捉后保持信号（电容）Voltage reference:电压基准源 输出通道:(精度,同步输出,输出保持--动态扫描) 复习：运算放大器放大执行DAC V/I 调理数字量 (MPU)微机系统与接口驱动机构 Vref MUX, S/H
信号隔离器的工作原理及功能是什么？ 1.工作原理： 首先将变送器或仪表的信号，通过半导体器件调制变换，然后通过光感或磁感器件进行隔离转换，然后再进行解调变换回隔离前原信号，同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。保证变换后的信号、电源、地之间绝对独立。 2.功能： 一：保护下级的控制回路。 二：消弱环境噪声对测试电路的影响。 三：抑制公共接地、变频器、电磁阀及不明脉冲对设备的干扰；同时对下级设备具有限压、额流的功能是变送器、仪表、变频器、电磁阀PLC/DCS输入输出及通讯接口的忠实防护。 DIN系列导轨结构，易于安装，可有效的隔离：输入、输出和电源及大地之间的电位。能够克服变频器噪声及各种高低频脉动干扰。 信号隔离器的主要类型有哪些？ 1.隔离器： 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。需要将输入的电压、电流或频率、电阻等信号进行采集、放大、运算、和进行抗干扰处理后，再输出隔离的电流和电压信号，安全的送给二次仪表或plc\dcs使用。 2.配电器： 工业现场一般需要采用两线制传输方式，既要为变送器等一次仪表提供24V配电电源，同时又要对输入的电流信号进行采集、放大、运算、和进行抗干扰处理后，再输出隔离的电流和电压信号，供后面的二次仪表或其它仪表使用。 3.安全栅：
一些特殊的工业现场（如燃气公司和化工厂）不但需要两线制传输，既提供配电电源又有信号隔离功能，同时还需要具有安全火花防爆的性能，可靠地遏制电源功率、防止电源、信号及地之间的点火，限流、降压双重限制信号及电源回路，把进入危险场所的能量限制在安全定额范围内。 信号隔离器安装维护应注意哪些事项？ 由于生产厂家不同，对隔离器的生产工艺、接线定义也不都相同，但使用场合基本相同，所以对产品的防护要求及维护基本相同。 1． 使用前应详细阅读说明书。 2． 作为信号隔离使用时，应将输入端串入环路电路中，输出端接取样回路。 3． 作为隔离配电使用时，应将输入端串入电源电路中，输出端接变送器。 4． 若不正常工作应先检查接线是否正确，注意电源有无及极性反正。 为什么有时PLC接收到的现场信号误差大且稳定性差？ 造成这种现象的原因很多，不同仪表信号参考点之间的电位差是重要因素。由于这个“电位差”造成仪表信号之间产生干扰电流，致使PLC误差大且稳定性差。所以不同设备、仪表的信号有一个共同的参考点是最佳状况。隔离器使输入/输出电气上完全隔离，在PLC模拟接口板形成共同的参考点，达到理想状况问题就解决了。 设计隔离端子的原则是什么？ 需要为每台隔离器都配电源吗？设计要遵循两个原则。第一：外部设备与中央处理系统（例如PLC、DCS）之间要进行电气隔离。第二：外部设备信号（无论是向中央处理系统发送信号的外部设备到还是接收信号的外部设备）之间要实现相互电气隔离。例如要把PLC输出的一路
直流电流电压隔离放大/转换/变送器 1.隔离放大器的概述及定义 奥通光电系列模拟信号隔离放大器是一种将输入信号隔离放大、转换成按比 例输出的直流信号混合集成厚模电路。产品广泛应用在电力、远程监控、仪器仪表、医疗设备、工业自控等需要电量隔离测控的行业。该模块内部嵌入了一个高效微功率的电源，可以向输入端和输出端提供隔离的的电源和一个模拟信号输出的光电耦合隔离放大器，该产品大大简化了用户的设计，提高了PCB的空间利用率。由于内部采用了线性光电隔离技术相比电磁隔离具有更好的搞EMC干扰和空间电磁干扰。此系列产品只需外部加零点和满度调节电位器就可以实现模拟信号的隔离放大和传输。光耦隔离系列产品属于双隔离产品，隔离电压3000VDC，输入信号与辅助电源隔离，辅助电源与输出隔离。 定义：隔离放大器是将输入的电量信号（电流电压）或物理量信号通过一种技术手段处理后，隔离输出一组模拟量信号，这组模拟量信号是以标准的4-20mA/0-20mA/0-10V/0-5V/1-5V等信号,以便控制电力、工业控制转换，仪器仪表、远程监控、医疗设备、工业自控等需要电量隔离测控的行业。 2.产品特点： ●工业级温度范围:-25~+85℃ ●电源、信号：输入/输出3000VDC三隔离 ●PWR:5VDC，12VDC，15VDC，24VDC±10%单电源供电>5V供电的产品时内部有反接保护。 ●0-75mV/0-2.5V/0-5V/0-10V等电压信号和0-1mA/0-10mA/0-20mA/4-20mA 等电流信号 之间的相互隔离、放大及转换 ●低成本、小体积,SIP12Pin，UL94V-0标准阻燃封装PCB焊接 ●有较强的抗EMC电磁干扰和抑制高频信号空间干扰特性 ●使用环境：周围环境中不得有大量灰尘、强烈振动冲击，以及对元器件有腐 蚀的气体存在 3.应用举例: ●直流电流/直流电压信号的隔离、转换及放大 ●克服分散采集、信号传输远距离带来的回路串扰、强电干扰问题 ●实现模拟信号之间的互相自由连接 ●模拟信号地线干扰抑制 ●非电量信号变送 ●信号远程无失真传输 ●克服变频器带来的干扰 ●电力监控、医疗设备隔离安全栅 ●电量隔离测控的工业现场 ●传感器4-20mA等模拟信号一进一出、一进两出、两进两出模拟信号转换
安全栅与隔离器的区别 安全栅与隔离器的区别 隔离器 用于对现场仪表的各类信号调整、隔离，并转换成计算机、DCS、PLC等能接受的标准信号或用户指定的特殊信号。用于从电气上隔离远动设备和运行设备的一种器件，如继电器等。 安全栅 本质安全型防爆仪器仪表的关联设备，在正常情况下不影响测量系统的功能。它设置在安全场所的一侧，当本安防爆系统发生故障时，能将窜入危险场所的能量（电能）限制在安全值以，从而保证现场生产安全。 作为工业现场与控制室仪表之间的信号隔离变送器设备，信号隔离器和安全栅一直发挥着重要的作用，是工业控制系统中重要的组成部分。随着技术的进步，无论是现场的一次仪表，还是控制系统，都发生了变化，信号隔离器和安全栅也需要进一步发展适应更高的要求。飞创仪表总结多年来的实践经验，对产品进行了改进，对隔离器和安全栅的性能进行了提升，以满足市场的需求。新型的隔离器和安全栅在性能和技术指标上都较过去有了更大的进步。 一、模块化的设计保证对市场的快速响应 隔离器和安全栅一般由输入信号处理单元、隔离单元、输出信号处理单元、电源等4部份构成。根据信号的流向在输入或输出单元增加本质安全设计，从而构成隔离器和安全栅。 虽然实际应用中的隔离器和安全栅基本上都是由上述四个单元构成，但输入、输出的类型和数量的不同，组成了种类繁多的型号，为了满足市场的需求，越来越多的型号使得企业的生产负担加重，数量少品种多使得交货周期越来越长，也使得调试检验的成本增加。这些情况已经严重的阻碍了产品的市场推广。针对这种情况，宇通公司通过仔细的分析，采用模块化的设计方法，将隔离器和安全栅划分为七种功能模块，从而比较好的解决了上述问题。模块化的设计方法极大
信号隔离器原理及应用 在工业生产过程中，生成过程的监视和控制中要用到各种各样的仪器仪表，会产生各种各样的信号：既有微弱的毫伏级的小信号，又有数十伏的大信号，甚至还有高达数千伏和数百安培的强信号；既有直流低频信号，也有高频或脉冲尖峰信号；而这些信号都要经过互相传递和输送的过程，因此如何保证这些信号，特别是模拟信号在传输过程中不失真将成为系统调试中必须解决的问题。 具体地说，只有当控制装置和分布在现场的传感器和执行器之间的模拟信号传输无故障并且不失真时，才能保证过程控制安全可靠。尤其是小功率的模拟信号在干扰大的工业环境中传输时受各种外部干扰信号的影响，它们需要一条可靠的传输通道。日常工作经验表明，受设备要求的制约，必须谨慎小心的处理和传输模拟信号。而现场和控制层之间以模拟信号形式传输的测量和控制参数，在传输工程中常处于较恶劣的工业环境中，很可能会造成这些信号的失真。 z造成模拟信号失真的原因 1.接地环路问题：如下图所示，当过程环路中有两处或两处以上接地电阻不相等时，就会产生接地环路，过 程信号就会失真。 要使信号完整而不失真地传输，理想化的情况是所有设备、仪表中的信号都有一个共同的参考点，也就是有一个共同的“地”。只有这样，所有的设备、仪表的信号参考点之间电位差才能为“零”。很显然，不同设备的接地电阻很难保证都相等，接地电阻也会随着传输距离的增加而升高，有时甚至产生高达200V的电位差。 2.测量回路相互连接问题：如下图所示，在这些回路中，参考点要将因为接通多个信号回路而升高。 设备一 设备二 设备三 设备四 U 如上图，在这种相互连接的测量回路中，由于线间电阻的不断增加，必然会引起参考电压的不断升高。
B F 两路输入两路输出模拟信号隔离变送器 （DIN22 IBF系列采用光耦隔离技术） 主要特性: >>精度等级：0.1级、0.2级、0.5级。产品出厂前已检验校正，用户可以直接使用 >>辅助电源：5V/12V/15V/24VDC 或者220V AC（范围±10%） >>国际标准二路信号输入:0-5V/0-10V/1-5V,0-10mA/0-20mA/4-20mA等 >>二路输出标准信号：0-5V/0-10V/1-5V,0-10mA/0-20mA/4-20mA等，具有高负载能力 >>全量程范围内极高的线性度（非线性度<0.2%） >>标准DIN35 导轨式安装（尺寸：106.7x79.0x25.0mm） >>具有较强的抗电磁干扰和高频信号干扰能力 应用： >>模拟信号数据隔离、采集和变换 >>隔离4-20mA或0-20mA信号传输 >>工业现场信号隔离及变换 >>信号长线无失真传输 >>仪器仪表信号收发 >>电力监控、医疗设备隔离 >>变频器信号隔离采集 >>PLC/FA 电机信号隔离控制 >>非电量信号变送 产品选型表： DIN22-IBF - U(A)□- P□- O□ 选型举例： 例1：输入信号:0-10V 供电电源:24V 输出两路信号:4-20ma 型号:DIN22-IBF-U2-P1-O1 例2：输入信号:0-10V 供电电源:12V 输出两路信号:0-10V 型号:DIN22-IBF-U2-P2-O5 例3：输入信号:0-3V 供电电源:24V 输出两路信号:4-20ma 型号:DIN22-IBF-Uz-P1-O14（Uz:0-3V）产品最大绝对额定值： Continuous Isolation Voltage（持续隔离电压）:3000VDC Junction Temperature（工作温度）:+85℃ Storage Temperature （存贮温度）:+150℃ Lead Temperature （焊接温度）:+300℃（10秒） 电源电压范围：±10%Vin 注意：如果超出上述范围，产品可能会引起永久性损坏。 通用参数
隔离器使用 生产过程监视和控制中要用到多种自动化仪表、计算机及相应执行机构,过程中的信号既有微弱到毫伏级的小信号,又有数十伏的大信号,而且还有高达数千伏、数百安培的信号要处理。从频率上讲，有直流低频范围的，也有高频/脉冲尖峰。设备、仪表间互扰成为系统调试中必须要解决的问题。除了电磁屏蔽之外，解决各种设备、仪表的“地”，也即信号参考点的电位差，将成为重要课题。因为不同设备、仪表的信号要互传互送，那就存在信号参考点问题。换句话说，要使信号完整传送，理想化的情况是所有设备、仪表中的信号有一个共同的参考点，也即共有一个“地”。进一步讲，所有设备、仪表的信号的参考点之间电位为“零”。但是在实际环境中，这一点几乎是不可及的，这里面除了各个设备、仪表“地”之间连线电阻产生的电压降之外，尚有各种设备、仪表在不同环境受到干扰不同，以及导线接点经受风吹雨淋，导致接点质量下降等诸多因素。致使各个“地”之间有差别。 两个现场设备仪表(1#,2#)向PLC传送信号以及PLC向两台现场设备仪表发出信号。假定传送的均为0-10VDC信号。理想情况，PLC及两个现场设备“地”电位完全相等。传送过程中又没有干扰，这样从PLC 输入来看，接收正确。但正如前所述，两个现场设备通常有“地”电位差，举例来讲，1#设备“地”与PLC“地”同电位，2#设备比它们的“地”电位高0.1V，这样1#设备给PLC的信号为0-10V，而2#设备给PLC的为0.1V-10.1V,误差就产生了,同时1#,2#设备的“地”线在PLC汇合联接。将0.1V电压施加在PLC地线条上，有可能损坏PLC局部“地”线，同时在显示错误数据，由此引起的问题在现场调试中屡有出现。例如某大型建材公司的生产线调试中，使用美国AB-PLC接国内某厂家手操器。AB-PLC的数据采集板有每八个通道，八个通道共用一个12位A/D，经过变换后，由12个光耦实现与主机隔离。它的八个通道输入之间并没有隔离，致使八个通道输入信号每个单独接入采集板均正常，接入两个或多于两个外部信号时，显示数字乱跳，故障无法排除。又如航天某部门测试发动机各点温度，使用K型偶作为传感器，同上述相似，仅测试一点一切正常，但是向主机接入两点或两点以上温度时，显示的温度明显错误。这两种情况在接入隔离器后，均正常。 隔离器之所以能起到这个作用，就是它具有使输入/输出在电气上完全隔离的特点。换句话讲，输入/输出之间没有共同“地”，外来信号不管是0-10V，或带着+10V干扰的10V-20V经隔离后均为0-10V，也即隔离后新建立的PLC“地”与外部设备、仪表“地”没关系。正是由于这个原因，也实现输入到PLC主机的多个外接设备仪表信号之间隔离，也即它们之间没有“地”的关系。 上面谈了输入到PLC信号的隔离，同样在PLC向外部信号设备传出信号也有类似现象问题。显然采用隔离器亦能达到解决问题的目的。 谈到PLC向外部设备、仪表发送信号，有一种情况经常遇到：要求PLC的输出即能给显示仪表，又能传送给变频器一类的设备。欲彻底解决干扰问题，推荐使用隔离式信号分配器。这种隔离器即实现PLC输出信号与外设隔离，同时实现外设之间隔离。有时现场仪表在配套时，由于协调不利，产生了如
DATA-8205 信号隔离模块主要用于对工业设备的RS232/RS485通信接口的隔离保护，通过模块内部电路的电气隔离，可有效避免地线回路电压、浪涌、感应雷击、静电、热插拔、电磁干扰等因素造成的设备损坏。 设备特点： ◆工业级电磁隔离，能够提供高达2500Vrms的隔离电压。 ◆完整的保护方案能使RS-232/RS-485设备安装于任何复杂的工业环境而免除静电、雷击、电磁和浪涌对设备的干扰或损坏。 ◆用户可自主设定隔离串口类型。 ◆全透明通信，无须调试、即插即用。 ◆通信波特率自适应。 ◆体积小巧，安装方便。 产品型号DATA-8205 符合标准EIA/TIA RS-232C、RS-485国际标准 工作方式自定义串口类型 波特率300bps ~ 57600bps自适应 信号隔离2500V 电源隔离非隔离 传输介质双绞线或屏蔽线 工作电源9 ~ 30VDC宽压输入 响应时间≤ 10nm 安装方式DIN导轨安装（35mm） 适用环境即插即用 工作环境-40℃到 85℃，相对湿度为5%到95% 外壳材质工程塑料 外型尺寸100x25.4x74mm
DATA-8301 信号隔离模块是工业级电流信号隔离分配器，采用磁隔离技术保证隔离器的隔离功能:输入、输出、电源之间全隔离，能够屏蔽现场各种干扰信号和有害信号，同时保证输出信号不衰减，提供高精度信号。采集现场各类一次传感器或其他仪表输出的直流信号后，经隔离、抗干扰处理后输出，使得检测和控制回路信号的安全性和抗干扰能力大大增强，提高系统可靠性。 设备特点： ◆采用高精度采集芯片，精度高。 ◆兼容性强，可接入各种4~20mA输出的变送器及仪表。 ◆具备两路电流输入、两路隔离电流输出，可为变送器和仪表提供DC 12V/24V供电电源。 ◆体积小巧，标准DIN35导轨安装，节省空间、安装简便。 产品型号DATA-8301 工作电压：10V～30V DC 负载能力：0~250Ω 消耗功率：≤2W 工作精度：±0.2% 隔离耐压：1500VDC 绝缘电阻：>100MΩ 响应时间：200μS 电磁兼容：IEC61000-4-4：1995 环境温度：-30℃~ 85℃ 环境湿度: <90% 无结露
模拟量输入信号隔离器的类别
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模拟量输入信号隔离器的类别 模拟量输入隔离器的品种比较多，从输入通道数来分有单路和双路，以及一路输入、二路输出信号分配功能的品种。供电方式来分又有：回路供电型和独立供电型。 回路供电型 回路供电型信号隔离器俗称无源信号隔离器，其输入输出均为二线，接线十分方便，它把dcs、plc或显示表提供电源经隔离给二线制变送器配电，同时，二线制变送器产生4-20mA信号隔离输入到DCS、PLC或显示表。它特别适合于现场为二线制变送器，需要隔离输入到DCS、PLC系统或显示仪表，而输入设备的输入卡具有内部供电功能的场合，如图1。 图1 但是无源信号隔离器有不足之处： 1、无源信号隔离器相当于一个负载，经过隔离器在隔离两端之间有一个不大于6V的压降，因此它给二线制变送器配电工作电压会降低，
一般要求变送器12V供电能工作。 例：供电24V，RL=250Ω，当20mA时，供给二线制变送器配电电压UO≈24V-0.02×RL-6≥13V，这样一般要求二线制变送器要在12V电压正常工作。 2、无源信号隔离器传输精度相对独立供电的隔离器要差一点，为0.4%F.S.，选用时要特别注意。 独立供电型 这是最为常用的配二线制变送器的信号隔离器SWP9034A，它需要对隔离器独立供电，如图2。其特点是： 1、信号隔离器传输精度高，达到0.1％ F.S.。 2、信号隔离器SWP9034A接线方式灵活，可以接二线制变送器、三线制变送器或电流源信号，使用灵活方便。 3、电源、输入、输出之间完全隔离，保证高抗干扰性能。 图2 一进二出信号分配隔离器 在应用中，我们还会经常遇到将一个变送器信号接入两个或两个以上接收装置的情况，若采用串联环路，则环路中任一处开路都会造成整
智能型隔离器 时间：2010-4-20 14:25:01 作者：本站编辑：admins 访问次数：9781【关闭】 智能隔离器: 输入单通道或双通道电流或电压信号，变送输出隔离的单路或双路电流或电压信号，并提高输入、输出、电源之间的电气隔离性能。
隔离器技术特点: 本产品采用了先进的数字技术，具备了传统模拟隔离器所不具备的多项先进性能，在对高、低频干扰信号的抑制方面均有着优异表现，即使在大功率控制系统中依然能够可靠应用，内部采用数字化调校、无零点及满度电位器、自动动态校准零点、温度漂移自动补偿等诸多先进技术，并符合IEC61000-4-4:1995中所规定的第四类（恶劣工业现场）环境对产品的抗电磁干扰要求，这一系列技术的应用使产品的稳定性及可靠性得到科学的保证。 隔离器适用性: 可与单元组合仪表及DCS,PLC等系统配套使用，在油田、石化、制造、电力、冶金等行业的重大工程中有着广泛应用。 隔离器技术参数: 隔离器系统传输准确度：±0.1%×F?S 隔离器温度飘移：±0.0035%×F?S/℃(35ppm/℃) 输入阻抗：电流：≤60Ω；电压：≥500KΩ 电流输出允许外接的负载阻抗： 4-20mA输出时0~300Ω；0-10mA输出时0~600Ω， 0(1)-5V：≥500KΩ； 0-10V:≥1MΩ 需要更大的负载能力请在订货时说明。 隔离器供电电源：AC 95~265V DC 20~32V 输入功率：0.9~1.8W(与型号有关，详见产品手册附录中关于输入功率的计算方法) 隔离器输入信号断线时的输出状态: 隔离器输出状态有跟随方式、报警方式两种状态可设置 隔离器选型:
信号隔离器校验规程 1计量特性 1.1 输入（4～20）mA 输出（4～20）mA 1.2 显示基本误差：士O. 5% 1.3 工作方式：快速测量<3秒 1.4供电电源：220VAC士10% 频率：50Hz士1Hz 2校准条件 2.1环境条件：温度：（0?40）℃,相对湿度：（30?80%）RH 2.2校准设备 a.数字多用表/校验仪不低于0.1级； 一般指具有直流标准电流、标准电压、毫伏输出和测量功能的数字多用表。b.直流电阻箱 0.02级 3校准项目及方法 3.1外观检查 a.仪表外形结构完好，铭牌标志齐全，扳键开关灵活自如。 b.仪表内部电子器件无松动，插接板连接牢。 3．2校准程序 a.按照使用说明书正确接线，通电。 b.量程的调整：用校验仪为信号隔离器提供直流信号，调整输入信号为其量程的100%，调节满度调整旋钮SPAN，使仪表的输出值为（5.000±0.004）V。 c.零点的调整：用校验仪为信号隔离器提供直流信号，调整输入信号为其量程
的0%，调节零点调整旋钮ZERO，使仪表的输出值为1.000±0.004V。零点和量程反复调整，直到满足仪表准确度为止。 4校准结果的表达 4.1 误差计算 允许误差＝±（仪表输出上限－仪表输出下限）×准确度等级/100 仪表的误差=示值-理论显示值 仪表的回差=|上行程示值-下行程示值| 仪表的回差≤│允许误差│ 4.2 仪表校准时，先不进行调整，进行初校并记录有关数据。如初校不合格，进行调整直至校准合格后，再次记录有关数据。 4.3 在读取标准值、被检值及误差计算过程中，小数点后保留的位数应以舍入误差小于仪表允许误差的1/10为限。判定仪表是否合格应以舍入以后的数据为准。 5校准间隔 5.1一般A类校准间隔不超过12个月，B、C类校准间隔不超过24个月； 5.2需随主体设备检修进行校准，A类不得超过24个月，B类、C类不得超过36个月。 6 参考文件 JJF 1071国家计量校准规范编写规则 JJF 1001 通用计量术语及定义 GBT/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
两进两出热电阻信号隔离变送器 （两路输入，两路输出，DIN导轨安装式） 主要特性: >>输入：Pt100(-200~+600℃)(范围可选择) 也可以选择输入为Pt1000, Pt10,Cu50,Cu100等等 >>输出信号：4~20mA，0~5V，0-10V 等标准信号 >>辅助电源：5V、9V、12V、15V或24V直流单电源供电 >>工业级温度范围: - 40 ~ + 85 ℃ >>精度等级：0.2级(FSR%，相对于温度) >>内含线性化和长线补偿功能 >>隔离耐压：2500VDC(1mA,60S)，2路输入/2路输出/电源五隔离 >>安装方式：DIN35导轨安装 >>外形尺寸：106.7x79.0x25.0mm 概述: 贝福科技研发的热电阻温度变送器产品主要用于Pt100，Pt1000，Pt10, Cu50,Cu100等传感器信号的隔离与变送(传感器需用户自己配)，在工业上主要用于测量-200~+600℃的温度。该变送器内有线性化和长线补偿功能，出厂时按照Pt100国标分度表校正，完全达到0.2级精度要求。输入1、输入2、输出1、输出2和辅助电源之间是完全隔离（五隔离），可以承受2500VDC的隔离耐压。产品采用DIN35国际标准导轨安装方式，体积小、精度高，性能稳定、性价比高，可以广泛应用在石油、化工、电力、仪器仪表和工业控制等行业。 DIN22系列温度信号隔离放大器使用非常方便，仅需接好线，即可实现热电阻信号的隔离变送。 产品选型: DIN22 –IBF- Z□- T□- P□- A/V□ 输入类型：Z 温度范围：T 供电电源：P 输出型号：A或者V 代码T 代码P 代码电流：A 代码电压：V 代码 PT100 Z1 -20-100℃ T1 24VDC P1 0-20ma A3 0-5V V1 PT10 Z2 0-100℃ T2 12VDC P2 4-20ma A4 0-10V V2 Cu100 Z3 0-150℃ T3 5VDC P3 用户自定义Au 1-5V V6 Cu50 Z4 0-200℃ T4 15VDC P4 用户自定义Vu Pt1000 Z5 0-400℃ T5 用户自定义Tu 选型举例1： 输入：Pt100 温度范围：-20~100℃供电电压：24V 输出：4-20mA 型号：DIN22-Z1-T1-P1-A4
对输入、输出模拟量的PLC编程的探讨及编程实例解析 对于初学PLC编程的人来说，模拟量输入、输出模块的编程要比用位变量进行一般的程序控制难的多，因为它不仅仅是程序编程，而且还涉及到模拟量的转换公式推导与使用的问题。不同的传感变送器，通过不同的模拟量输入输出模块进行转换，其转换公式是不一样的，如果选用的转换公式不对，编出的程序肯定是错误的。比如有3个温度传感变送器： （1）、测温围为0~200，变送器输出信号为4～20ma （2）、测温围为0~200，变送器输出信号为0～5V （3）、测温围为－100 ~500，变送器输出信号为4～20ma （1）和（2）二个温度传感变送器，测温围一样，但输出信号不同，（1）和(3)传感变送器输出信号一样，但测温围不同，这3个传感变送器既使选用相同的模拟量输入模块，其转换公式也是各不相同。 一、转换公式的推导 下面选用S7-200的模拟量输入输出模块EM235的参数为依据对上述的3个温度传感器进行转换公式的推导： 对于(1)和（3）传感变送器所用的模块，其模拟量输入设置为0～20ma电流信号,20ma 对应数子量=32000，4 ma对应数字量=6400； 对于（2）传感变送器用的模块，其模拟量输入设置为0～5V电压信号，5V对应数字量=32000，0V对应数字量=0； 这3种传感変送器的转换公式该如何推导的呢？这要借助与数学知识帮助，请见下图：
上面推导出的（2-1）、（2-2）、（2-3）三式就是对应（1）、（2）、（3）三种温度传感变送器经过模块转换成数字量后再换算为被测量的转换公式。编程者依据正确的转换公式进行编程，就会获得满意的效果。 二、变送器与模块的连接
PX-GL001A 单声道音频电流声消除器产品说明书 产品概述 通常情况下，音频或立体声信号传输电缆屏蔽层的电压为0V，当多媒体及车载系统地回路/地环现象存在时，电平将在0V左右上下波动，更严重的将导致音频立体声信号严重失真及低频交流“嗡”音和车载火花高频“嗞”音等干扰现象。在音频信号传输距离超过100米的情况下，极易产生较高的接地环路电压，如果地环电压过高的情况下，甚至会导致信号源或接收设备被烧毁，严重时有可能危及到车载电瓶的使用寿命。 产品特点： １、低底噪、无50Hz交流“嗡”声、无高频“嗞啦”干扰、高层次CD音质。 ２、单路高保真（RCA接口的音频隔离器）RCA接口输入、输出。 ３、优异的大于60dB-CMRR，较高的抗共模干扰抑制能力 ４、设备采用航空航天材料，具用超高灵敏度低照度还原特性，较同类低端产品高3-5倍的灵敏度 ５、即插即用，无需任何操作系统限制，无需输件安装调试 ６、无需TCP/IP设置，无需防火墙、无安全漏洞隐患 ７、隔离滤波音频传输最远传输视频信号450－600米 ８、支持即插即用，支持热插拨、无需电源，无需软件设置和维护 ９、体型小巧，人性化设计，可直接置于车载DVD、MP3、MP4播放器或摄像机后或防护罩内 10、内置瞬态、浪涌抑制、抗静电保护电路 11、PVC塑胶防水、体积小、重量轻 12、24X7X365 全天侯工作，性能稳定可靠
13、尺寸：长*宽*高58mm*31mm*21mm 产品性能指标： 输入输出隔离绝缘耐压：500Vp-p以上 多媒体立体声隔离静噪器特性：设备插损<0.5dB回损：大于18dB 接口：RCA母头 阻抗：300欧姆Min－600欧姆Max(输入－输出、输入电平：0.5Vp-p(Min)-1Vp-p - 3Vp-p (Max)、模拟地环路隔离及静噪处理 音频响应带宽：20Hz-15KHz 共模抑制：大于68dB＠1KHz 立体声通道隔离度：62dB 工作温度：-10℃-85℃(车规级可选) 储藏温度：-30℃-70℃ 适用音频格式：模拟立体声 产品连接示意图： 注：此产品不分输入输出，只需串接在音响线路中即可.