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開關量信號隔離器在鋼鐵廠除鱗系統的應用

 更新時間:2023-12-26 點擊量:383

江蘇安科瑞電器制造有限公司 范宏博

摘要:在鋼鐵生產線中,軋制是其中一項重要的加工工藝。通過軋制將金屬坯料進行延展和定型,滿足不同行業的使用要求。在軋制前需要進行除鱗,除鱗系統是通過高壓水形成扇形水束,噴射到鋼坯表面將氧化鐵層剝離。高壓水由高壓氣水罐提供,在工作過程中需要保持一定的水位,所以其水位值是一項重要監測參數。使用信號隔離器傳輸液位開關輸出的開關量信號,可以有效避免大多數信號干擾,保證整個除鱗系統的穩定性。

關鍵詞:信號隔離器;開關量信號;除鱗系統;信號干擾

0:概述

鋼坯在軋制工藝之前,需要在加熱爐中進行加熱,令其軟化容易進行加工。但是在加熱過程中,鋼坯表面會形成氧化鐵層。如果不進行清除,鋼坯在軋制咬入時易打滑或者氧化鐵層被壓入軋件表面,冷卻后導致表面形成不規則凹陷。所以需要除鱗工序,在軋制之前將鋼坯表面的氧化鐵層清除掉,保證軋件質量。除鱗工藝主要由高壓氣水罐產生的高壓水束,噴射到鋼坯表面達到去除氧化鐵層的目的。為保證除鱗效果,高壓氣水罐內需要保持一定的壓力。當其中的水位低于設定值時需要及時補充水,使用浮球杠桿式液位開關可以滿足監測水位的需求,通過干接點信號傳輸到控制器,將水位是否達到設定值告知系統進行補充水動作。鋼鐵廠設備眾多,環境復雜,干接點信號也易受到各種電磁干擾影響,使用信號隔離器可以有效避免上述問題,提高系統穩定性。

1:開關量信號

常見的開關量輸出傳感器有液位開關、物位開關、溫度開關等。當測量的物理量未達到傳感器閾值時,傳感器輸出一種狀態,達到閾值后輸出另一種狀態,常見的表現形式為干接點開關的斷開與閉合狀態。通過電路與其相連,檢測開關是否閉合就能得知對應測量的物理量是否達到閾值。

雖然開關量信號只有兩個狀態值,并且兩個狀態值之間的差異性很大。但是也會不可避免受到電磁干擾影響,輕則導致信號傳輸錯誤,重則導致相關設備損壞。在許多工業場景中有大型機電設備,不可避免的成為主要干擾源并影響信號傳輸。如何保護相關設備并保證信號傳輸質量顯得尤為重要。

2:常用解決方法

電磁干擾信號通過傳感器的外接信號線耦合到正常信號上,導致后端控制器接收到異常信號,造成控制器采集數據錯誤,甚至有損壞設備的風險。解決上述問題,可以在傳感器與控制器之間安裝信號隔離器。

的方式將傳感器的輸出信號經過隔離傳輸到控制器。傳感器與控制器之間形成電氣隔離,分別形成兩個獨立回路。若出現異常危險大能量信號,不能直接通過線纜到達控制器,保護控制器免受危險信號的影響。信號隔離器的輸入與輸出端口均有EMC防護電路,可以有效過濾疊加在正常信號上的干擾信號。

3:BM100開關量輸入信號隔離器

3.1概述

BM100開關量輸入信號繼電器輸出信號隔離器。接收干接點或NAMUR型接近開關信號,接收信號頻率≤10Hz,不能接收高頻信號。輸出繼電器(干接點信號)。繼電器外接電阻性負載,驅動能力有250V AC 2A或30V DC 2A,可以驅動部分小型設備。產品頂部有撥碼開關,可以根據需求令輸入與輸出同向邏輯或者是反向邏輯。同時具有故障檢測功能,檢測輸入的回路是否存在短路或斷路的情況。(NAMUR型接近開關信號可以直接使用,干接點信號需要在輸入端外接電阻實現)

BM100開關量輸入繼電器輸出信號隔離器接線圖

BM100系列開關量輸入信號隔離器外觀圖

3.2技術參數

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4:結束語

開關量輸入繼電器輸出信號隔離器,通常使用在對開關頻率要求低,負載要求高的場景。其可以有效過濾大多數干擾信號,并保護相關設備不受危險大能量信號的危害。輸入支持干接點或NAMUR型接近開關信號,頂部有撥碼開關支持手動調整輸入與輸出同向或反向,以及輸入端電路是否進行短路或斷路檢測。客戶可以根據自身實際使用情況,進行選型與配置,保護相關系統正常穩定的運行。

參考文獻

[1]企業微電網設計與應用手冊.2020.6.

[2]李剛 吳秀杰.使用浮球杠桿式液位開關解決中型除鱗系統液位檢測問題.萊鋼科技,第2期(總第122期). 

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