PLC为何需要BM系列隔离式安全栅 、信号隔离器

安科瑞徐赟杰18706165067

01相关概念

PLC：Programmable logic Controller

全称是可编程控制器，是由主控芯片和外围电路构成的一个应用系统，可以通过程序预先编写指令流程，实现特定功能，通常使用在自动化、工控等领域。其特点是高稳定性，方便编程、使用。

问：PLC为什么需要搭配隔离栅/隔离器使用？

答：因为现场设备工作环境比较恶劣，假如到PLC的信号传感线破皮与其他不同电压的线路连接或同时短接到设备上会有强电进plc输入端口，造成整块模块被烧，损失较大。而加上信号隔离器隔离如果出现此种情况则只会损坏隔离器而不会损伤plc。另外就是防干扰，稳定信号。

模拟量信号：

自动化过程控制系统中基本的过程信号(电压、电流、压力、温度、流量等)输入形式。

系统中的过程信号通过隔离器，将这些检测信号转换为统一的电压、电流信号，并将这些信号实时的传送至控制器(PLC)。

DC 0~20mA、4~20mA、

DC 0~5V、 1~5V 、 0~10V

压力、温度、流量、转速、调阀开度等。BM系列隔离式安全栅和信号隔离器在工业控制系统中都扮演着重要角色，它们各自具有独特的功能和应用场景。以下是对两者的详细介绍：

02BM200系列隔离式安全栅

1. 定义与功能

BM系列隔离式安全栅（以安科瑞BM200系列为例）是一种接在本质安全电路和非本质安全电路之间的装置，其主要功能是将供给本质安全电路的电压或电流限制在一定安全范围内，以防止危险能量传递到危险区域，从而确保生产环境的安全。

2. 工作原理

BM系列隔离式安全栅通过限压、限流及多重隔离技术，有效阻止危险能量通过本安端子渗透至危险现场。它接收危险区的信号，经过隔离后传到安全区的设备，同时可以将安全区控制信号隔离后传到危险区的控制设备，从而确保数据传输的安全性和稳定性。

3. 输入输出信号

输入信号：包括热电阻、电位计、0-5V、4-20mA等弱电信号。

输出信号：主要为0-5V、4-20mA等信号，适用于不同的控制需求。

4. 应用场景

BM系列隔离式安全栅广泛应用于石油、天然气开采、炼油、化工、燃油燃气充装站、制药及污水处理等多个高危行业，为这些行业提供了坚实的安全保障。

BM200系列隔离式安全栅：

接在本质安全电路和非本质安全电路之间。将供给本质安全电路的电压或电流限制在一定安全范围内的装置。安全栅是一种统称，分为齐纳式安全栅和隔离式安全栅，隔离式安全栅简称隔离栅。

检测端隔离安全栅：

接收危险区的信号隔离后传到安全区的设备，可以有效限制危险场合中的能量传到本安电路。

操作端隔离安全栅：

接收安全区控制信号隔离后传到危险区的控制设备接收，可以用来把安全区控制室供给现场仪表的电能量限制在即不能产生引爆危险气体的火花，消除引爆源。

选型相关参数

03BM100系列信号隔离器

1. 定义与功能

信号隔离器（又称隔离器、信号转换器、信号调理器）是工业控制系统中重要组成部分，它采用光电隔离原理或磁电隔离原理，将输入信号进行隔离和转换后输出。信号隔离器的主要功能是消除信号传输过程中的干扰，提高系统的稳定性和可靠性。

2. 工作原理

信号隔离器通过隔离电路将输入信号与输出信号、工作电源三者相互隔离，从而消除因接地电位差引起的信号传输干扰。同时，它还具有滤波、放大、转换等功能，可以对信号进行预处理，提高信号的精度和线性度。

3. 类型

有源信号隔离器：需要外部电源供电，将模拟电压或电流信号经隔离转换成精度、线性度相匹配的混合集成电路。

无源信号隔离器：无需外供电源，从输入信号上获取少许能量实现信号隔离。

4. 应用场景

信号隔离器广泛应用于工业自动化控制系统中，如电力、冶金、化工、石油、制药、食品等行业的自动化生产线和控制系统。它可以有效解决信号传输过程中的干扰问题，提高系统的稳定性和可靠性。

综上所述，BM系列隔离式安全栅和信号隔离器在工业控制系统中都发挥着重要作用。BM系列隔离式安全栅更注重于确保生产环境的安全无虞，而信号隔离器则更侧重于提高信号传输的准确性和稳定性。两者各有侧重，但共同为工业控制系统的安全、运行提供了有力支持。

BM100系列信号隔离器：

增加系统的安全可靠性，提高测量准确性和抗干扰能力。

对于模拟信号测量回路进行隔离，保证输出的安全可靠必不可少。

电流输入三种类型

二线制：主要针对前级是输出端供电产品（压力传感器）

三线制：一根电源线，一根信号线，一个参考地（电源和信号的参考地）

电流源：两根信号线，电源线独立两根（四线制）

输出端供电类型

没有独立的电源端子，电源和输出共用同一个端子。

无源类型

无需电源端子

输入：DC 4~20mA

输出：DC 4~20mA

04隔离栅、隔离器作用

实际应用中，控制系统的信号干扰问题有时非常严重。

采用信号隔离栅/隔离器的接线方式

•切断了传导干扰的传播途径，

•减小设备直接连接的接地环路带来的信号失真，

•提高了模拟量信号抗干扰的能力

一旦发生事故造成器件损坏，更换隔离器比更换PLC/DCS模块更加省时省经费。因此建议还是需要根据实际情况确定安装。

05应用场景

06隔离式安全栅与信号隔离器的区别

隔离栅应用场景：

石油、化工、火电、燃气、冶金

隔离器应用场景：

风电、新能源、水处理、机器人、汽车

隔离式安全栅可以替代信号隔离器使用，信号隔离器不能替代隔离式安全栅使用，但成本不同，建议要求实际使用需求选择。

07壳体类型

B类型 99mm*114.5mm*12.5mm

C类型 99mm*114.5mm*22.5mm

审核编辑 黄宇