開關(guān)量信號(hào)隔離器在鋼鐵廠除鱗系統(tǒng)的應(yīng)用

摘要：在鋼鐵生產(chǎn)線中，軋制是其中一項(xiàng)重要的加工工藝。通過軋制將金屬坯料進(jìn)行延展和定型，滿足不同行業(yè)的使用要求。在軋制前需要進(jìn)行除鱗，除鱗系統(tǒng)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(xiàng)重要監(jiān)測(cè)參數(shù)。使用信號(hào)隔離器傳輸液位開關(guān)輸出的開關(guān)量信號(hào)，可以有效避免大多數(shù)信號(hào)干擾，保證整個(gè)除鱗系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：信號(hào)隔離器；開關(guān)量信號(hào)；除鱗系統(tǒng)；信號(hào)干擾

0：概述

鋼坯在軋制工藝之前，需要在加熱爐中進(jìn)行加熱，令其軟化容易進(jìn)行加工。但是在加熱過程中，鋼坯表面會(huì)形成氧化鐵層。如果不進(jìn)行清除，鋼坯在軋制咬入時(shí)易打滑或者氧化鐵層被壓入軋件表面，冷卻后導(dǎo)致表面形成不規(guī)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(zhì)量。除鱗工藝主要由高壓氣水罐產(chǎn)生的高壓水束，噴射到鋼坯表面達(dá)到去除氧化鐵層的目的。為保證除鱗效果，高壓氣水罐內(nèi)需要保持一定的壓力。當(dāng)其中的水位低于設(shè)定值時(shí)需要及時(shí)補(bǔ)充水，使用浮球杠桿式液位開關(guān)可以滿足監(jiān)測(cè)水位的需求，通過干接點(diǎn)信號(hào)傳輸?shù)娇刂破鳎瑢⑺皇欠襁_(dá)到設(shè)定值告知系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充水動(dòng)作。鋼鐵廠設(shè)備眾多，環(huán)境復(fù)雜，干接點(diǎn)信號(hào)也易受到各種電磁干擾影響，使用信號(hào)隔離器可以有效避免上述問題，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

1：開關(guān)量信號(hào) 

常見的開關(guān)量輸出傳感器有液位開關(guān)、物位開關(guān)、溫度開關(guān)等。當(dāng)測(cè)量的物理量未達(dá)到傳感器閾值時(shí)，傳感器輸出一種狀態(tài)，達(dá)到閾值后輸出另一種狀態(tài)，常見的表現(xiàn)形式為干接點(diǎn)開關(guān)的斷開與閉合狀態(tài)。通過電路與其相連，檢測(cè)開關(guān)是否閉合就能得知對(duì)應(yīng)測(cè)量的物理量是否達(dá)到閾值。

雖然開關(guān)量信號(hào)只有兩個(gè)狀態(tài)值，并且兩個(gè)狀態(tài)值之間的差異性很大。但是也會(huì)不可避免受到電磁干擾影響，輕則導(dǎo)致信號(hào)傳輸錯(cuò)誤，重則導(dǎo)致相關(guān)設(shè)備損壞。在許多工業(yè)場(chǎng)景中有大型機(jī)電設(shè)備，不可避免的成為主要干擾源并影響信號(hào)傳輸。如何保護(hù)相關(guān)設(shè)備并保證信號(hào)傳輸質(zhì)量顯得尤為重要。

2：常用解決方法

電磁干擾信號(hào)通過傳感器的外接信號(hào)線耦合到正常信號(hào)上，導(dǎo)致后端控制器接收到異常信號(hào)，造成控制器采集數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，甚至有損壞設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)。解決上述問題，可以在傳感器與控制器之間安裝信號(hào)隔離器。

                                     信號(hào)隔離器接入圖

開關(guān)量輸入信號(hào)隔離器通過光耦隔離的方式將傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)過隔離傳輸?shù)娇刂破鳌鞲衅髋c控制器之間形成電氣隔離，分別形成兩個(gè)獨(dú)立回路。若出現(xiàn)異常危險(xiǎn)大能量信號(hào)，不能直接通過線纜到達(dá)控制器，保護(hù)控制器免受危險(xiǎn)信號(hào)的影響。信號(hào)隔離器的輸入與輸出端口均有EMC防護(hù)電路，可以有效過濾疊加在正常信號(hào)上的干擾信號(hào)。

3：BM100開關(guān)量輸入信號(hào)隔離器

3.1概述

BM100開關(guān)量輸入信號(hào)繼電器輸出信號(hào)隔離器。接收干接點(diǎn)或NAMUR型接近開關(guān)信號(hào)，接收信號(hào)頻率≤10Hz，不能接收高頻信號(hào)。輸出繼電器(干接點(diǎn)信號(hào))。繼電器外接電阻性負(fù)載，驅(qū)動(dòng)能力有250V AC 2A或30V DC 2A，可以驅(qū)動(dòng)部分小型設(shè)備。產(chǎn)品頂部有撥碼開關(guān)，可以根據(jù)需求令輸入與輸出同向邏輯或者是反向邏輯。同時(shí)具有故障檢測(cè)功能，檢測(cè)輸入的回路是否存在短路或斷路的情況。(NAMUR型接近開關(guān)信號(hào)可以直接使用，干接點(diǎn)信號(hào)需要在輸入端外接電阻實(shí)現(xiàn))

                               BM100開關(guān)量輸入繼電器輸出信號(hào)隔離器接線圖

BM100系列開關(guān)量輸入信號(hào)隔離器外觀圖

3.2技術(shù)參數(shù)

4：結(jié)束語

開關(guān)量輸入繼電器輸出信號(hào)隔離器，通常使用在對(duì)開關(guān)頻率要求低，負(fù)載要求高的場(chǎng)景。其可以有效過濾大多數(shù)干擾信號(hào)，并保護(hù)相關(guān)設(shè)備不受危險(xiǎn)大能量信號(hào)的危害。輸入支持干接點(diǎn)或NAMUR型接近開關(guān)信號(hào)，頂部有撥碼開關(guān)支持手動(dòng)調(diào)整輸入與輸出同向或反向，以及輸入端電路是否進(jìn)行短路或斷路檢測(cè)。客戶可以根據(jù)自身實(shí)際使用情況，進(jìn)行選型與配置，保護(hù)相關(guān)系統(tǒng)正常穩(wěn)定的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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