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PLC控制系统的电气隔离技术

2015/1/4    来源:佳工网        
关键字:PLC  控制系统  电气隔离  
一般工业控制系统既包括弱电控制部分,又包括强电控制部分。为了使两者之间既保持控制信号联系,又要隔绝电气方面的联系,即实行弱电和强电隔离,是保证系统工作稳定,设备与操作人员安全的重要措施。

  一般工业控制系统既包括弱电控制部分,又包括强电控制部分。为了使两者之间既保持控制信号联系,又要隔绝电气方面的联系,即实行弱电和强电隔离,是保证系统工作稳定,设备与操作人员安全的重要措施。

  电气隔离目的之一是从电路上把干扰源和易干扰的部分隔离开来,从而达到隔离现场干扰的目的。

一、信号隔离

  信号的隔离目的之一是把引进的干扰通道切断,使测控装置与现场仅保持信号联系,不直接发生电的联系。工控装置与现场信号之间常用的隔离方式有光电隔离、脉冲变压器隔离、继电器隔离和布线隔离等。

  1.光电隔离

  光电隔离是由光电耦合器件来完成的。其输入端配置发光源,输出端配置受光器,因而输入和输出在电气上是完全隔离的。由于光电耦合器的输入阻抗(100Ω~1kΩ)与一般干扰源的阻抗(105~106Ω)相比较小,因此分压在光电耦合器的输入端的干扰电压较小,它所能提供的电流并不大,不易使半导体二极管发光。另外光电耦合器的隔离电阻很大(约1012Ω)、隔离电容很小(约几个pF),所以能阻止电路性耦合产生的电磁干扰,被控设备的各种干扰很难反馈到输入系统。

  光电耦合器把输入信号与内部电路隔离开来,或者是把内部输出信号与外部电路隔离开来,如图1所示。开关量输入电路接入光电耦合器后,由于光电耦合器的隔离作用,使夹杂在输入开关量中的各种干扰脉冲都被挡在输入回路的一侧。由于光电耦合器不是将输入侧和输出侧的电信号进行直接耦合,而是以光为媒介进行耦合,具有较高的电气隔离和抗干扰能力。

光电隔离

  目前,大多数光电耦合器件的隔离电压都在2.5kV以上,有些器件达到了8kV,既有高压大电流大功率光电耦合器件,又有高速高频光电耦合器件(频率高达10MHz)。常用的器件如4N25,其隔离电压为5.3kV;6N137,其隔离电压为3kV,频率在10MHz以上。

责任编辑:陈浩
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