隔离器培训资料

通过电气图认知隔离器
▪二线和四线变送器的区别
通过电气图认知隔离器
▪温度信号的输入与转换
名词解释
▪ HART通讯协议：HART(Highway Addressable Remote Transducer)，可寻址 远程传感器高速通道的开放通信协议，是美国Rosement公司于1985年推出 的一种用于现场智能仪表和控制室设备之间的通信协议。 HART装置提供具 有相对低的带宽，适度响应时间的通信，经过10多年的发展，HART技术在 国外已经十分成熟，并已成为全球智能仪表的工业标准。
▪ MODBUS通讯协议：Modbus是由Modicon（现为施耐德电气公司的一个品牌） 在1979年发明的，是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。为更好地 普及和推动Modbus在基于以太网上的分布式应用，目前施耐德公司已将 Modbus协议的所有权移交给IDA（Interface for Distributed Automation ，分布式自动化接口）组织，并成立了Modbus-IDA组织，为Modbus今后的 发展奠定了基础。在我国，Modbus已经成为国家标准GB/T19582-2008。据 不完全统计：截止到2007年，Modbus的节点安装数量已经超过了1000万个 。
▪解决方案： ▪ 第一种方案：所有现场设备不接地，使所有过程环路只有一个接地点，不能形 成回路，这种方法看似简单，但在实际应用中往往很难实现，因为某些设备要求必须 接地才能保证测量精度或确保人生安全，某些设备可能因为长期遭到腐蚀和磨损后或 气候影响而形成新的接地点。 ▪ 第二种方案：使两接地点的电势相同，但由于接地点的电阻受地质条件及气候变 化等众多因素的影响，这种方案其实在实际中无法完全能做到。 ▪ 第三种方案：在各个过程环路中使用信号隔离方法，断开过程环路，同时又不影 响过程信号的正常传输，从而彻底解决接地环路问题。
▪ 工业标准信号：电压：0-1V 1-5v 0-5V 0-10V ，电流： 1-5v 0-10mA 020mA 4-20mA
▪ PLC控制器：PLC（Programmable Logic Controller），是可编程逻辑控制 器。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算， 顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟 式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
名词解释
▪ DCS控制器：DCS是分布式控制系统的英文缩写（Distributed Control System）， 在国内自控行业又称之为集散控制系统。即所谓的分布式控制系统，或在有些资料 中称之为集散系统，是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它 是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。它是一个由过程控制级和过程监 控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控 制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方 便
名词解释
▪ 光耦合器：光耦合器（opticalcoupler，英文缩写为OC）亦称光电隔离器 或光电耦合器，简称光耦。它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把 发光器（红外线发光二极管LED）与受光器（光敏半导体管）封装在同一管 壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生 光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”转换。以光为媒介把 输入端信号耦合到输出端的光电耦合器，由于它具有体积小、寿命长、无 触点，抗干扰能力强，输出和输入之间绝缘，单向传输信号等优点，在数 字电路上获得广泛的应用。
▪ 特点与优势： ▪ 可以使用在任何工业信号线路中 ▪ 功耗低、响应时间短
▪ 内部电路使用进口名牌IC(集成电路)公司的专用电路，稳定性长、可靠性高。 ▪ 通过欧盟标准的电磁兼容认证 ▪ 体积小适合密集安装；拥有6mm 12.5mm 25.4mm三种规格类型 ▪ 专用IC在功能上诸如长线补偿、恒流驱动、线性化性能齐备 ▪ 测量灵敏、安装简便、牢固耐用、免维护 ▪ 复杂工况解决措施； ▪ 用户至上服务理念； ▪ 价格优势；
超薄隔离器
▪ 我公司超薄型隔离器，以其6mm和12.5mm的厚度及卓越的性能，引领隔离器超薄化 市场技术潮流。超薄设计极大节省空间。同时在以精度、响应时间、隔离耐压值等 主要隔离器性能指标上，我公司超薄型隔离器完全处于市场前列。
▪ 精 度：0.1% ▪ 相应时间：30mS ▪ 温度范围：-20～60℃ ▪ 温度系数：<150ppm/℃ ▪ 隔离方式：电源、输入、输出相互隔离 ▪ 绝缘电阻：>100MΩ(500VDC) ▪ 绝缘强度：1000VDC/1 分钟 ▪ 安装方式：T 35mm 导轨 ▪ 外盒材料：ABS、阻燃材料 ▪ 保护等级：IP20 ▪ 外型尺寸：90×100×6.2（mm）
名词解释
▪ CANBUS通讯协议：控制器局域网CAN( Controller Area Network)属于现场 总线的范畴，是一种有效支持分布式控制系统的串行通信网络。是由德国 博世公司在20世纪80年代专门为汽车行业开发的一种串行通信总线。由于 其高性能、高可靠性以及独特的设计而越来越受到人们的重视，被广泛应 用于诸多领域。而且能够检测出产生的任何错误。当信号传输距离达到 10km时，CAN仍可提供高达50kbit/s的数据传输速率。由于CAN总线具有很 高的实时性能和应用范围，从位速率最高可达1Mbps的高速网络到低成本多 线路的50Kbps网络都可以任意搭配。因此，CAN己经在汽车业、航空业、工 业控制、安全防护等领域中得到了广泛应用。
产品概述
▪ 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。 ▪ 信号隔离器采用了先进的数字化技术，在对高、低频干扰信号的抑制方面均有着优 异表现，即使在大功率变频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。以上各 项技术领先国际先进水平。 ▪ 信号隔离器可以与单元组合仪表及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。
随着电子技术的发展，近些年来逐渐出现了利用光耦合器（optical coupler）生 产的光电式隔离器，它的特点是：性能稳定，抗干扰能力强，而且线路简单，成本 低廉，但相对于变压器隔离方式寿命略短。
在一些现场干扰较大，工艺要求较高场合出现了变压器与光电联合方式的信号隔 离器，它的隔离能力、抗无限射频和电磁干扰能力更强。、
感性认识
拔插式宽电源
一体式宽电源
超薄系列
宽电源隔离器
▪ 宽电源范围 ▪ 宽范围电源模块隔离器（24~220 V AC/DC）：提供2种外形，一种是插拔式，一种是一体式。解决现场仪
表人员误接线，导致产品损坏；更强的电源需求，解决现场电源满足不了隔离器需要的问题，业主可更为 方便的为隔离器提供工作电源。广泛用于工业、通信、电厂、水泥、交通、煤矿等行业控制接口。
▪ 主要技术参数： ▪ 输入阻抗：电压型 ≥ 100K Ω ▪ 电流型 ≤ 100 Ω ▪ 输出负载电阻：0～500 Ω ▪ 精 度：0.1% ▪ 温度系数：<100ppm/℃ ▪ 工作温度范围：－ 20～+55℃ ▪ 响应时间：<10mS(可选<1mS) ▪ 隔 离：输入 输出 电源 ▪ 三端口间相互隔离 ▪ 射频电磁场：10V/m 场强 ▪ 绝缘强度：1500VDC/1 分钟 ▪ 工 作 电 源：24VDC ± 10% ▪ 0.72W（输出20mA）
课件中蓝色字体为重点、必须掌握的知识（24个知识点）
隔离器技术的发展
信号隔离器至今已有40多年的历史，早期的信号隔离器（如美国MOORE，日本MSYSTEM等）都是采用变压器隔离方式，它的特点是：性能稳定，寿命长（比如：日 本M-SYSTEM公司的M2系列隔离变换器标称的使用寿命长达70年！），带负载能力强 ，隔离强度高，但电路复杂，制作工艺要求更高。
▪ 变压器：变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线 圈、次级线圈和铁心（磁芯）。在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配 阻抗，安全隔离等。在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线 圈，均能在线圈中感应电势，此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁 通数量却有变动，这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压 ，电流和阻抗的器件。变压器的功能主要有：电压变换；电流变换，阻抗变换；隔 离；稳压（磁饱和变压器）等。
浪涌保护三端口隔离端子隔离器
▪ 浪涌保护功能：主要用于防雷场合 ▪ 主要技术参数（每一路）： ▪ 输 入 阻 抗：电压型≥100KΩ ▪ 电流型≤100Ω ▪ 输出负载电阻：0~500Ω ▪ 精 度：0.2% ▪ 温 度 系 数：<100ppm/℃ ▪ 工作温度范围：-20~+55℃ ▪ 响 应 时 间：<10mS（可选<1mS） ▪ 隔 离：输入 输出 电源三端口间相互隔离 ▪ 绝 缘 电 阻：>100MΩ（500VDC） ▪ 绝 缘 强 度：1500VDC/1 分钟 ▪ 工 作 电 源：24VDC±10% ▪ 0.72W（输出20mA） ▪ 浪涌保护参数： ▪ 流 通 能 力：5KA（8/20μS 波形） ▪ 放 电 电 压：线-线 30V，线-地 30V
常见故障分析
隔离器应用分析及解决方案：
二、现场电气控制箱安装位置有限.无法满足隔离器的安装需求.增 加电气箱数量造成成本上升.
解决方案：1、维盛超薄宽电源系列.即能满足业主对于功能上要求还可 以减少投入成本.并且对于现场电源要求低.方便安 装维护等工作