线性光耦SLC800在励磁系统测量单元中的应用[1]
四、隔离放大电路
第四节隔离放大器定义：隔离放大器是一种特殊的测量放大电路，其输入、输出和电源电路之间没有直接电路耦合，即信号在传输过程中没有公共的接地端。
输入电路和放大器输出之间有欧姆隔离的器件。
用途：隔离放大器用于防止数据采集器件遭受远程传感器出现的潜在破坏性电压的影响。
这些放大器还用于在多通道应用中放大低电平信号。
它们也可以消除由接地环路引起的测量误差。
由于不需要附加的隔离电源，带有内部变压器的隔离放大器可以降低电路成本。
组成：它由仪器放大器（或运放）和单位增益隔离级构成。
单位增益隔离级完全隔离了器件的输入和输出（欧姆隔离），使电信号没有欧姆连续性。
仪用放大器+隔离电路===隔离仪器放大器运放+隔离电路===隔离放大器理想特性：理想的隔离放大器要求电信号完全没有欧姆连续性，被传送的信号则要求无任何衰减，信号源不必接地。
应用：隔离放大器优良的输入输出欧姆隔离特性，使它适合于用做医疗监护仪器和病人之间的接口。
隔离电平高且漏电流极小，对保护电子仪器有重要的作用。
电力测试仪器设备。
（将高电压部分和弱电部分隔离）。
保护人身及仪器设备的安全。
①主要用于便携式测量仪器和某些测量系统中，能在噪声环境下以高阻抗、高共模抑制能力传送信号。
②应用于生物医学测量中，确保人体不受超过10uA以上漏电流和高电压（可达几百伏以及数千伏）的危害。
③应用于工业中，防止因故障而使电网电压对低压信号电路（包括计算机）造成损坏。
分类：⑴按隔离模式分类：①两口隔离：指信号输入部分和信号输出部分欧姆隔离。
采取其它措施进行电源隔离。
②三口隔离：指输入、输出和供电部分三部分彼此欧姆隔离。
⑵按隔离方法分类：①光电隔离②电容隔离③变压器隔离（电磁隔离）一.基本原理⑴组成：由输入放大器，输出放大器，隔离器以及隔离电源等几部分组成；注意：两种地(GND)，三种信号输入，符号u d：差模输入电压u c：共模输入电压u iso：隔离模电压（加在两种地之间，即隔离壁上）⑵特点：输入放大器及其电源是浮置的，放大器输入端浮置，泄漏电流极小；隔离电阻约为：R iso=1012Ω（采用变压器或光耦合器）；隔离电容(典型值) 为：C iso=20pF隔离放大器的输出与输入隔离，消除了通过公共地线的干扰，大大地提高了电路的共模抑制比。
固件DCS800 Firmware Manual cn_c
安全须知
3ABD00018961 DCS800 固件手册
7
• 急停按钮
在每个控制台和每个需要急停功能的控制柜上都应该安装急停按钮。
按下DCS800控制盘上的 STOP（停止）按键，既不会产生电机急停 命令，也不会将直流模块与任何危险电压断开。
根据安全须知，在任何危险来临时，为了避免无意识的运行状态，或 为了停止直流模块，仅通过信号“起动”，停止”，或者“DCS800 控制盘”或“PC工具”中的“急停”，都不足以切断直流模块系统。
线(PE)上 。 • 为将EMC辐射降低到最小，要对柜体入口处的电缆屏蔽层进行360°
接地。 • 在浮地的电网或者高阻接地（电阻超过30欧姆）的电网中，不要给直
流模块安装EMC滤波器。 注意： • 只有当功率电缆屏蔽层的截面积满足安全法规的要求时，才能作为设
备的接地导体。 • 如果直流模块的交流漏电流超过3.5 mA，直流漏电流超过10 mA (标
下面这些注意事项适用于所有负责安装直流模块的工作人员。在操作直流 模块时要非常小心，避免不必要的设备损坏或人员受伤。
• D4～D7的DCS800：直流模块比较重。不要单独吊起直流模块。不 要通过前面板吊起直流模块。只能将D4和D5直流模块放到背板上。
D5～D7的DCS800：直流模块比较重。只能通过吊环将直流模块吊 起。不要使直流模块倾斜，直流模块倾斜6度就可能翻倒。 • 在安装直流模块时，要保证钻孔所产生的灰尘没有进入模块内部。直 流模块内部的导电灰尘可能会造成直流模块损坏或功能故障。 • 保证直流模块具有足够的冷却空间。 • 不要通过铆接或焊接方式固定直流模块。
• 当直流模块通电或外部控制电路通电时，即使直流模块电源已经断 开，也不要对控制电缆进行处理。外部供电的控制电路也可能引起危 险电压。
DCS800 技术资料及其产品介绍
DCS800 控制盘和 ACS550 的控制盘的操作相同 同样的传动工具(DriveSize, DriveWindow, DriveWindow Light, …) 同样的扩展 I/O 模块 (模拟和数字 I/O) 同样的串行通讯模块 (Profibus, Ethernet, …) 同样快速的连接到ABB 的PLC (AC 800M, AC 80, …) 自定义编程 (AP) 相似的应用宏， 参数结构和命令字 同样的订货号
可以自定义用户事件
维护和服务:
自动检测可选件
DCS800 提供在线帮助
远程诊断 (通过 Ethernet, DriveWindow, …)
提供技术支持 世界范围内的备件支持 (parts online)
D3: 315 A - 550 A
改造:
ABB 提供改造和升级
© ABB 直流传动DCS800 产品系列
D1 D2 D3
D4
If 6 A 15 A 20 A 25 A
Ia 20 - 180 - 315 - 610 140 A 260 A 550 A 1000 A
内置磁场可以被屏蔽
3 in
DCS800
~
4 out
~
DCS800 – 高精度和速度
速度控制：
应用脉冲编码器的最小速度精度： 0.005 % 额定转速 应用测速发电机的最小速度精度： 16 位 速度调节器循环周期： 3.3 ms / 2.77 ms (与主电源频率同步)
隔离 I/O:
SDCS-IOB-2x ：8 DI 和 8 DO SDCS-IOB-3 ： 4 AI, 2 AO 和 1 路
脉冲编码器输入
测速机 4 AI
扁平电缆 脉冲 编码器
PLC在SLon系列磁选机的应用
PLC在SLon系列磁选机的应用李忠;李勇;陈佩琳【摘要】Magnetic Separator has been widely used in metallurgical industries, such as dressing, impurities removal. Manual control was traditionally applied to operate magnetic separator. It needs human intervening on the spot, which cannot reflect the recycling level and other issues adequately. We design a new type of magnetic separator in order to adapt to the development of magnetic separation technology. The controlling system of Slon Magnetic Separator uses Siemens S7-200PLC and TP170B touch-screen. Excitation current as the main control parameter adopts PID-control to achieve optimal control of magnetic separator system. This system converts the temperature of SCR components, excitation voltage and current to voltage (0-5 V) or current (4-20 mA) and sends them to PLC by the temperature transmitter, current transmitter and voltage transmitter. These signals output through the digital module and Analog Output module, which are used to Control the high-grade or low-grade of fan and angle of the trigger flip-flop. In this way, SCR can work in the allowed temperature conditions and excitation current stability in the settings. All these make the system working smoothly.%SLon系列磁选机是运用开发细粒弱磁性矿物选矿新技术而研制的高梯度先进磁选设备。
ABB_DCS800_Firmware_Manual_cn_c_中文最新版
DCS800控制盘上的按键 和 ，或通过直流模块I/O板来实现。 • 主电路连接
你可以在晶闸管直流的进线侧使用熔断开关，以便在安装和维护时断 开模块电源。断路器的型号必须符合EN 60947-3，等级B，以满足 EU标准。还可以使用空气断路器，通过辅助触点控制主回路的开合。 在安装和维护期间，主回路断路器必须锁定在“打开”状态。
ABB 订货代码： 3ADV050035P0001
接地
下面这些安全指导适用于负责直流模块接地的工作人员。接地不正确可能 会造成人身伤亡或者设备功能故障，并会增加电磁干扰。
• 为确保人身安全，减少电磁干扰，直流模块、电机及其相关设备必须 良好接地。
• 保证接地导体的截面积满足安全法规的要求。 • 在安装多直流模块系统时，要将每个直流模块都单独连接到保护接地
危险的高电压。 • 根据外接电路的不同，继电器输出板SDCS-IOB-2和RDIO的端子上
可能会带有危险电压(115 V、220 V或230 V)。 • 带有内部扩展件的DCS800：在对扩展件进行操作之前，断开整个直
流模块的电源。
安全须知
3ADW000193R0521 DCS800 固件手册
5
警告! 印刷电路板上有对静电放电特别敏感的元件。在处理印刷电路板 时，请佩戴接地的导电护腕。不要无故触摸电路板。 使用接地碗带：
DCS800
固件手册 DCS800 系列直流模块(20～5200 A)
3
安全须知
本章概述 适用产品
本章包括了安装、操作和维护直流模块时必须遵守的安全须知。如果忽略此须知，则 会造成直流模块、电机或机械设备的损坏，甚至人身安全。在操作直流模块前，请阅 读安全须知。
光电隔离耦合电路
• 1.1 设计原理 • 光敏二极管是光伏型器件，有光伏型和光电导型两种工作模式[3]。 线性光耦内部大多采用光敏二极管进行光耦合，因此，线性光耦(如 SLC800等)大多都有两种工作模式。光敏三极管虽然是光伏效应器件， 但在零偏时，光敏三极管并无信号电流输出[4]。因此，利用光敏三极 管进行光耦合的光耦器件仅具有光电导型工作模式。 • 光敏三极管是一种相当于将基极、集电极光敏二极管的电流加以 放大的普通晶体管放大器[4-5]，其原理如图1(a)所示。其工作过程可 分为光电转换和光电流放大两个环节。当基极受光时，入射光子在基 区及收集区被吸收而产生电子-空穴对，生成光生电压，由此产生的 光生电流进入发射极，从而在集电极回路中得到了一个放大了β倍的 信号电流。由此可知，在同样光照、同样偏压条件下，光敏三极管的 输出电流是光敏二极管的β倍，所以光敏三极管构成的光耦电流传输 比是光敏二极管的β倍，电路中与光耦串联的同一阻值电阻的分压也 是β倍，如图1(b)所示。由此可通过利用光敏三极管进行光耦合的光 耦器件设计一种线性输出范围较宽的线性光耦隔离电路。
光电隔离耦合电路的原理及应 用
信号隔离的目的之一是从电路上把干扰源 和易干扰的部分隔离开来,使测控装置与现 场仅保持信号的联系,但不直接发生电联系。 随着自动化程度的不断提高,控制和现场电 路之间的隔离日益显示出重要性,作为自控 系统的核心,控制单元必须与各传感器和执 行器输入部分和输出部分组成，如图2所示。 • 双路光耦采用TLP521-2，由两个发光二极管和两个光敏三极管 构成。将两发光二极管串联使其通过相同的电流，进而使两光敏三极 管受光相同。一光敏三极管构成伺服反馈回路，经运算放大器反馈到 输入端，称为伺服光电管；另一光敏三极管构成输出回路，典型用法 是后接运算放大器，称为传输光电管。常规发光二极管对时间和温度 的响应都是非线性的。伺服反馈有利于发光二极管输出线性化，主要 是利用运算放大器的功能特性，微调发光二极管的传输电流作保证。 • 电容C的选用是必要的，在电路的工作过程中它主要起反馈作用 [6]，若不加电容在输出端会出现三角波，使运放两输入端的电压不能 保持一致，影响电路的精度。为增大电路的输入阻抗并减小输出阻抗， 在电路的输出端将运放A2作为跟随器使用，以提高电路的带负载能力。 • 为实现真正的隔离，必须对电路的输入和输出部分电路进行电源 隔离[2]，运放A1和伺服光电管使用同一电源，输出光电管和运放A2 使用同一电源。运放选用LM358。电容电阻的参数如表1所示。
西门子 NXGPro+ 控制系统手册_操作手册说明书
3.4
单元通讯的协议 ............................................................................................................ 36
3.5
NXGpro+ 高级安全 .......................................................................................................37
3.2
功率拓扑 ......................................................................................................................34
3.3
控制系统概述 ...............................................................................................................35
NXGPro+ 控制系统手册
NXGPro+ 控制系统手册
操作手册
AC
A5E50491925J
安全性信息
1
安全注意事项
2
控制系统简介
3
NXGPro+ 控制系统简介
4
硬件用户界面说明
5
参数配置/地址
6
运行控制系统
7
高级的操作功能
8
软件用户界面
9
运行软件
10
故障和报警检修
11
DCS800 简介
ACTION D2
T2
DCS800 - 与ABB交流传动的一致性
与AC传动通用的可选件
DCS800 控制盘和 ACS550 的控制盘的操作相同 同样的传动工具(DriveSize, DriveWindow, DriveWindow Light, …) 同样的扩展 I/O 模块 (模拟和数字 I/O)
内置3相励磁单元
优点
安全的外置附加硬件
© ABB 直流传动 - 6 DCS800 产品系列
DCS800 - 扩展性
一个传动适合所有应用 多样的 I/O 可选件
插入式模块支持通用的现场总线系统
通过Ethernet 或 Modem的远程监控和 诊断 DCSLink: 传动-传动之间连接 功能强大且易于使用的 PC-工具 DW, DWL, DWL AP, DriveSize, CoDeSys Drives OPC 建立计算机监控系统的开放的标准
易于安装、学习和应用 支持 7 种语言 高端通讯解决方案 (PROFIBUS, Modbus, DCS, OPC) 依据 IEC61131 的编程
可扩展
简单
可编程
外观和感觉与 ABB 交流传动类似
一致性
© ABB 直流传动 - 18 DCS800 产品系列
ABB 长期发展战略的中心部分
AUTO DI
C1 CALC IN1 OUT MAN_ON >=1
V
PUMP DO V
© ABB 直流传动 - 8 DCS800 产品系列
优点 无需额外的硬件 通用的 IEC61131标 准和 CoDeSys 减少 培训时间