插拔式信號(hào)隔離器(也稱為信號(hào)隔離安全柵或隔離端子)是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中非常重要的組成部分。它的核心優(yōu)點(diǎn)可以歸納為以下三點(diǎn):
這是插拔式信號(hào)隔離器最核心、最重要的優(yōu)點(diǎn)。
電氣隔離: 它在輸入、輸出和電源三方之間建立了有效的電氣隔離屏障(例如高達(dá)2500Vrms或更高)。這可以:
防止地環(huán)路干擾: 消除由于不同設(shè)備間地電位差異引起的測(cè)量誤差和信號(hào)抖動(dòng),保證信號(hào)純凈穩(wěn)定。
抑制浪涌和尖峰脈沖: 有效吸收來自現(xiàn)場(chǎng)傳感器、電源線或信號(hào)線上的瞬時(shí)高壓、雷擊浪涌等,保護(hù)后端昂貴的控制系統(tǒng)(如PLC、DCS卡件)免受損壞。
提高共模干擾抑制比(CMRR): 極大地削弱共模電壓對(duì)測(cè)量信號(hào)的影響。
本質(zhì)安全防爆: 在危險(xiǎn)區(qū)域(如化工、石油、天然氣行業(yè)),隔離器可以作為本質(zhì)安全防爆屏障。它將控制室安全區(qū)的能量限制在安全范圍內(nèi),再傳送至危險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)的儀表設(shè)備,即使現(xiàn)場(chǎng)線路發(fā)生短路或火花,其能量也不足以引燃爆炸性氣體,從而確保了整個(gè)系統(tǒng)的安全。
“插拔式"設(shè)計(jì)帶來了不同的運(yùn)維便利性。
快速維護(hù)與更換: 當(dāng)某個(gè)通道的信號(hào)出現(xiàn)故障時(shí),維修人員無需斷電、無需停系統(tǒng)、也無需繁瑣的接線工作,只需像更換繼電器一樣,直接將故障的隔離器模塊從導(dǎo)軌基座上拔下,換上一個(gè)新的即可。這極大地縮短了故障停機(jī)時(shí)間,提高了生產(chǎn)效率。
保護(hù)系統(tǒng)卡件: 由于隔離器位于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和控制系統(tǒng)I/O卡件之間,它成了第一道防線。絕大部分來自現(xiàn)場(chǎng)的故障(如過壓、短路)會(huì)止步于隔離器,僅犧牲掉一個(gè)成本相對(duì)較低的隔離器模塊,而保護(hù)了價(jià)值數(shù)千甚至上萬元的系統(tǒng)I/O卡件,顯著降低了維護(hù)成本。
方便配置與擴(kuò)展: 很多插拔式隔離器具有通用的基座,通過更換不同功能的模塊即可適應(yīng)不同的信號(hào)類型(如4-20mA、0-10V、熱電偶、熱電阻等),系統(tǒng)配置和未來擴(kuò)展非常靈活。
除了隔離,它還是一個(gè)強(qiáng)大的信號(hào)處理單元。
信號(hào)轉(zhuǎn)換與分配: 可以將一種信號(hào)類型轉(zhuǎn)換為另一種,例如:
電流轉(zhuǎn)電壓(I/V): 將4-20mA信號(hào)轉(zhuǎn)換為1-5V或0-10V信號(hào)。
電壓轉(zhuǎn)電流(V/I): 反向轉(zhuǎn)換。
一進(jìn)二出: 將一個(gè)輸入信號(hào)隔離并復(fù)制成兩個(gè)獨(dú)立的輸出信號(hào),分別送給兩個(gè)不同的設(shè)備(如同時(shí)送給PLC和顯示儀表)。
高精度與穩(wěn)定性: 內(nèi)置的高質(zhì)量元器件和專用芯片提供了高精度的信號(hào)轉(zhuǎn)換和低溫漂特性,確保信號(hào)在長(zhǎng)距離傳輸后仍能保持準(zhǔn)確,減少了因信號(hào)衰減和干擾導(dǎo)致的測(cè)量誤差。