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光電隔離技術范文1
【關鍵詞】建筑工程技術 課程體系 改革
【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889（2014）03C-0064-03
基于國家骨干高職院校廣西水利電力職業技術學院建設項目，建筑工程技術專業作為國家骨干高職院校中央財政支持建設重點專業，以《教育部 財政部關于進一步推進“國家示范性高等職業院校建設計劃”實施工作的通知》等文件精神為指導，主動適應北部灣經濟區發展和廣西建筑行業現代化建設的需要，改革課程體系，開發設計基于房屋建造過程的“五階段”項目化課程體系，提高育人質量。
一、廣西水利電力職業技術學院建筑工程技術專業課程體系現狀
廣西水利電力職業技術學院建筑工程技術專業的課程體系為學科性的“三段式”課程體系，劃分為公共基礎課、專業基礎課、專業課。該課程體系比較臃腫，重理論輕實踐、先理論后實踐，不利于培養新時期建筑工程技術專業高素質人才。因此，需對其進行改革。
二、改革廣西水利電力職業技術學院建筑工程技術專業課程體系
（一）改革的思路
通過職業崗位及崗位能力分析，獲取各個崗位的主要工作職責；以房屋建造過程為導向，進行實際工作任務分析，獲取“4個工作領域”；以完成工作領域的工作為目標，通過主要工作職責分析，尋求與工作領域對接的課程，使完成崗位任務的職業能力與教學內容相一致。在研究從“初學者―高級初學者―有能力者―熟練者―實踐專家的五階段職業成長模式”的基礎上，考慮到各個職業崗位的職業成長階段，有不同的崗位基本能力、通用能力（關鍵能力）成長要求，結合高職的可操作性，在學校主要培養前三個職業成長階段的能力，并為后兩個階段的可持續發展打下基礎。并按照從自由人到職業人的規律、人的認知規律，進行方案設計，最終形成項目化課程體系。
（二）改革的具體實施
1.職業崗位主要工作職責及崗位能力分析。通過社會調研、企業調研、崗位調研，得出崗位主要工作職責，并以此為基準，分析崗位應具有的能力，詳見表1。
2.以房屋建造過程為導向，進行實際工作任務分析，獲取“4個工作領域”，即承接任務、施工準備、工程施工、竣工驗收。
3.以完成工作領域的工作為目標，通過主要工作職責分析，進行課程開發?！?個工作領域”與課程對接情況詳見表2。
1 承接任務 完成工程招標與投標文件的編制；熟悉施工合同的主要條款、熟悉建筑法規；進行方案的技術經濟分析。 招投標與合同管理 課程13：建筑工程經濟
2 施工準備 參與施工組織管理策劃；參與制定管理制度；參與圖紙會審、技術核定；參與做好施工現場組織協調工作，合理調配生產資源；落實施工作業計劃。
3 工程施工 負責組織測量放線、參與技術復核；參與制訂并調整施工進度計劃、施工資源需求計劃，編制施工作業計劃；參與現場經濟技術簽證、成本控制及成本核算；參與制定施工項目安全生產管理計劃；參與建立安全生產責任制度；參與制定施工現場安全事故應急救援預案；參與制定工序質量控制措施；負責核查進場材料、設備的質量保證資料，監督進場材料的抽樣復驗。
4 竣工驗收 負責分項工程的質量驗收、評定，參與分部工程和單位工程的質量驗收、評定；負責施工資料的立卷、歸檔；負責匯總、整理、移交質量資料；負責施工資料的收集、審查及整理；負責施工資料的封存和安全保密工作；負責施工資料的驗收與移交。 工序質量控制；質量資料管理；質量問題處置；資料收集整理；資料歸檔移交。 課程25：建筑工程資料整編課程
26：建筑工程質量與安全管理
4.進行課程體系設計。按照從自由人到職業人的規律、人的認知規律，以及建筑行業的項目特點，將人才培養劃分成5個階段，設計基于房屋建造過程的“五階段”課程體系，詳見表3。
其中，課程27（員級實務）主要針對學生考取施工員、質量員、安全員、資料員、材料員、標準員等職業資格證而開設的綜合訓練課程，是專業主干課程的綜合訓練，進一步培養施工員等能力。課程28（綜合實訓）以實際工作任務為載體，采用項目化教學完成該實訓課程。在學完1～4學期的專業基本技能課程與專業核心技能課程之后，在第五學期安排課程27及課程28，達到“強化提高學生專業能力”的教學目的，為第六學期的頂崗實習打下良好的基礎。
（三）“五階段”項目化課程體系的內涵
采用“能力遞進”式培養人才，貫穿以崗位能力培養為主線。第一階段“通用能力培養階段”，在第一學期進行。第二階段“專業基本技能培養階段”，在第一、第二學期進行。實踐課程建筑工程見習安排在第一學期，是為了讓學生盡早接觸企業實際工程，專業學習以專業實踐知識為起點，而不是以理論知識學習為起點。第三階段“專業核心技能培養階段”，在第三、第四學期進行。根據項目化課程，需要到南寧―東盟經濟開發區、廣西建工集團下屬企事業單位進行技能培訓，工學交替，邊理論邊實踐，邊打基礎邊應用。第四階段“專業能力強化提高培養階段”，在第五學期進行。在崗位群的共性知識、技能培養的基礎上，根據南寧―東盟經濟開發區、北部灣經濟區、華南地區建筑行業的人才需求，結合學生就業的不同崗位，開設相應的員級實務課程，進行專業能力強化訓練。學生可以根據建筑行業、市場需求來選擇2～3個職業崗位進行強化培養，呈動態狀。如資料員的培養，就是對深圳市寶鷹建設集團股份有限公司等建筑企業考察調研，了解到目前建筑行業非常緊缺工程資料整編的人才，于是著手進行培養的。廣西水利電力職業技術學院“寶鷹特色班”在第五學期工學交替以真實工程項目為載體完成綜合實訓。授課任務由深圳寶鷹建設集團選派的技術骨干和技術能手與學院的專任教師共同承擔，專業課教學以企業兼職教師為主，教學內容與工作內容對接，建立在學習中工作，在工作中學習的教學管理制度，同時學生的日常管理要引入深圳寶鷹建設集團管理要素，對學生進行職業素養培養。另外，校企每年定期開展學生職業技能大賽，提高學生的職業素質和團隊合作能力；聘請企業技術專家開設新技術、新規范講座2～4次，使學生掌握建筑工程技術的前沿技術。第五階段“能力應用培養階段”，在第六學期進行。學生到企業進行頂崗實習，在完成該專業培養目標的基礎上，針對市場需求和個人特點，強化提高某一特長，提高應用能力。如在第六學期到寶鷹建設集團以工作為途徑，以學習為目的進行頂崗實習。學生真正達到“零距離”上崗，到企業上班之前就已經接受了企業的文化、形象、設備、技術等，大大減少了企業對新職工崗前培訓的時間和經費開支。
綜上，基于房屋建造過程的“五階段”項目化課程體系改變傳統重理論輕實踐、先理論后實踐的做法，重視學生技能的培養，實現理論和實踐一體化，其中專業核心技能培養階段的課程大部分為項目化課程，所以也稱為基于房屋建造過程的“五階段”項目化課程體系。本專業培養過程既有系統的實踐能力培養，也有系統的基礎理論知識學習。系統的基礎理論知識學習不是單設的理論為主課程，而是理論實踐一體化課程；系統的實踐能力培養不是實踐為主課程，而是有理論知識的深化和拓展，是實踐理論一體化課程。手段是“工學結合、校企合作、頂崗實習”， 真正的“做中學”。
光電隔離技術范文2
機床包含全部的電動機、制動器、各種開關等。它們是實現各種機床操作的執行者和各種機床狀態的報告者。電動機按照用途可以分為主軸與伺服電動機。主軸電動機是主軸驅動的動力源，主軸電動機可以使用一般的異步三相電動機和專門數控機床廠生產的電動機；伺服電動機是工作臺和刀架的動力源，伺服電動機具有的調速功能要比主軸電動機要求高，一般異步三相電動機無法勝任。
通常需要由集裝主軸與電動機的脈沖編碼器來完成速度測量。它將電動機實際具有的轉速匹配電壓數值輸送給伺服驅動系統成為反饋速度信號，與電壓數值具有的速度指令進行比較，進而對速度實現精確控制。常見的脈沖編碼器故障是內臟、電壓不足與斷線。
測量位置通常使用光柵尺。它們主要是對運行中的機床坐標軸具有的實際位置組織直接或者間接的測量，將測量數值提供給CNC并且使指令位移坐標軸到達指定的位置，進而精確控制位置。常見的光柵尺故障包含臟與斷線。
數控機床電氣控制系統中存在的干擾因素
數控機床電氣控制系統所處的工作環境，產生一些由于各種因素引發的電磁干擾信號，利用特定的途徑將這些信號輸入電氣控制系統。能夠憑借各種傳播干擾源的重要途徑，見那個數控機床電氣控制系統具有的干擾劃分為兩種，一種是控制系統內部產生的各種干擾，另一種是控制系統外部產生的各種干擾。電氣控制系統中具有的控制模塊之間產生的各種干擾一般是通過繼電器、開關等裝置引起的?？梢酝ㄟ^控制系統中的通道進行干擾，利用空間與供電系統產生的干擾形式迅速接入數控機床內部的控制系統模塊之中。對接觸器實行的操作可以產生兩種干擾信號，一種是在母線上存在的接觸器通過開、合觸點引起的各種頻率分量的振蕩波，母線相當于天線，在附近空間中輻射暫態電磁場產生的能量，在控制系統模塊中出現了干擾。該種形式的干擾等同于開關產生的干擾及其所攜帶的負載模式的大小功率，一般狀況下，變壓器出現的較大功率將會造成更大的強度；另一種是在接觸器上的圓通制線、線圈兩端產生的過電壓，通過繼電器發生的輸出以及電源線進入電氣控制系統。除此之外，存在于電氣控制系統中的其他信號，可以經過電源線的傳輸與耦合電磁空間等模式干擾電氣控制系統。最后是電氣控制系統的外部環境，比如電流與電弧產生的強大電磁場和交變的電磁場，以及較大功率的雷電與變頻器等，傳播這些干擾的主要途徑是電磁空間耦合。
數控機床電氣控制系統中的電氣隔離技術
1干擾信號控制的電氣隔離
1.1光電耦合的隔離技術光電隔離電路通常是指利用光傳送信號，分別隔離輸入和輸出電路。充分發揮抑制干擾信號的功能，合理消除在接地回路中產生的干擾，并且極快做出響應動作、較長的壽命和較小的體積等特點，經常在強弱電接口電路中應用。光電隔離主要是通過光電耦合器件實施完成。將發光源配置在輸入端，在輸出端則安置受光器，在電氣輸入與輸出是完全隔離的。光電耦合器主要隔離內部電路和輸入信號，或者將外部電路和內部輸出信號進行隔離。連接開關輸入電路與光電耦合裝置以后，由于光電耦合裝置發揮的隔離功能，致使其擁有的脈沖各類干擾完全被阻截在一側的輸入回路上。光電耦合裝置不能對輸入和輸出位置的電信號直接實行耦合，二是以光作為介質進行耦合，具有較強的電氣干擾隔離控制能力。在數控機床電氣控制系統中，由于被測控系統與設備之間會遭遇一定的干擾，致使信號在傳輸過程中產生畸變或者失真。此外，應用遠距離設備傳輸電纜信號，常常由于設備之間產生的地線電位差，出現電流地環路現象，引起干擾差模電壓。為了能夠強化傳輸中具有的可靠性，可以應用光電耦合技術實施隔離，將電路中存在的連接電氣分別實行隔開，保證他們之間的獨立性，切斷有可能產生的環路，提高電路中存在的抗干擾性。
1.2脈沖變壓器具有的隔離技術脈沖變壓器具有比較少的匝數，同時分別在兩側鐵氧體磁心繞一次繞組與二次繞組，這樣的工藝促使它具有比較小的電容分布，因此能夠作為脈沖信號的隔離部件。通過脈沖變壓器輸出與輸入脈沖信號時，不能夠傳輸直流分量，應用的PLC進行控制輸入輸出數字量信號的有關設備，此時并不需要傳遞直流分量，所以能夠在數控系統中大量應用。
2供電系統中的電氣隔離
2.1應用交流電源隔離技術交流電網中產生了大量高頻干擾與諧波等，針對電源交流供電控制設備和電氣電子裝置，都可以使用相應的抑制手段。應用變壓器具有的隔離電源作用，能夠迅速抑制進入交流電源之中的干擾噪聲?？墒?，一般變壓器并不能充分發揮抗干擾功能，主要原因是，即使是一次與二次繞組之間存在著絕緣數據，也能夠更好的防止一次側產生的電壓噪聲以及直接將電流傳送到二次側，充分發揮隔離作用。但是，因為存在的電容分布，交流電網之中的噪聲必須經過分布的電容在二次側實行耦合。為了能夠有效抑制噪聲干擾，必須在繞組之間設置屏蔽層，這樣處理能夠有效抑制噪聲，盡量消除干擾，對設備自身的抗干擾性能發揮了提升作用。
2.2應用直流電源隔離技術當控制裝置與電氣電子設備內部的子系統之間需要進行隔離時，它們各自的直流電源供電之間應需要進行隔離，其隔離方式：一是在交流側應用隔離變壓器；二是利用直流電壓隔離器。
光電隔離技術范文3
【關鍵詞】 微機保護 干擾 干擾源 硬件 軟件 措施
一、微機保護的干擾和干擾源
1.1電力系統中產生的干擾源
干擾信號的產生就是因為有干擾源。干擾源主要包括微機保護裝置內部自身的內干擾源和微機保護裝置外部的外干擾源。外干擾是因為微機保護裝置工作的外部環境而產生的干擾；內干擾是因為裝置內部元件工作時所產生的干擾。下面我們來介紹一些在電力系統中的主要干擾源：
（1）由于系統操作所引起的噪聲干擾。高壓線路、母線或其他高壓設備再投入或斷開時，在過電壓和高頻振蕩時通過電磁感應和靜電感應干擾微機裝置。
（2）因耦合所引起的噪聲干擾。電磁耦合。當投入電容式電壓互感器時，電磁感應在二次電壓信號的回路中所產生的噪聲。靜電耦合。當電廠和變電站的控制電纜處在強電場的環境下時，電容耦合和靜電感應耦合所產生的噪聲干擾。
（3）因直流系統的操作所引起的噪聲干擾。當突然切斷帶電感的器件時，在電感線圈兩端所產生的感應電壓而引起的噪聲。
（4）大規模集成電路在工作時所產生的噪聲。在微機保護裝置內有很多大規模集成電路芯片，當某芯片在工作時電流會突然變大，信號的工作頻率就會很高，通過電路耦合就會產生很大的尖峰噪聲。
1.2干擾形式
根據干擾侵入裝置形式分共模干擾形式和差模干擾形式兩種。共模干擾是因為干擾源引起回路對地電位發生變化而產生的干擾。消除共模干擾的方法主要有：采用隔離變壓器、雙層屏蔽技術、浮空隔離技術、系統一點接地和光電耦合等方法。差模干擾是因為噪聲源在兩條信號線之間所產生的干擾。它一般是由線間分布電容耦合或由長線傳輸的互感耦合所產生的。
1.3干擾的傳播途徑
干擾的傳播途徑是干擾信號通過耦合通道傳送到受干擾設備。干擾的耦合方式分四種：一是靜電耦合，指在干擾源和受擾對象之間的電位發生變化時引起的靜電感應。也就是說假如在一個導體上的電壓發生了變化，通過分布電容使另一導體上的電壓也發生變化，這樣就會造成另一導體的信號受到干擾，于是裝置的正常工作就會受到影響。二是互感耦合，就是當載流導體在交變電流時，周圍所產生的交變磁場就會在臨近的閉合電路里產生感應電動勢，于是在鄰近電路中就形成了干擾信號。三是公共阻抗耦合，當幾個電路的電流流經同一個公共阻抗時，該阻抗上的壓降就會影響到另一個電路，從而產生壓降對其他電路的干擾。四是輻射耦合，高頻電流流過導體時在周圍就會產生電力線和磁力線，在電磁輻射范圍的導體就會產生電動勢，這種干擾很容易通過電源線傳播到系統中，所以在微機保護裝置的內外引線要盡量短。
二、微機保護的硬件抗干擾措施
對外部的干擾信號所采取的措施是防止干擾進入裝置，為了提高裝置的可靠性，微機保護的硬件抗干擾措施主要是隔離措施、屏蔽措施和接地措施。
1、隔離措施。隔離就是對引入的干擾通道進行切斷，就是把電路上的干擾源和受干擾的部分與電氣完全隔開。所采取的隔離措施有：（1）光電隔離，主要是采用光電耦合器件，在隔離后輸入和輸出電路與電隔離，這兩種電路可以采用不同的工作電壓來進行工作。在微機保護裝置中通常采用的隔離電路有：開關量輸入電路的光電隔離、開關量輸出電路的光電隔離、驅動打印機電路的光電隔離和VFC式數據采集系統的光電隔離。（2）變壓器隔離，就是隔離變壓器來進行隔離。（3）繼電器隔離，因為繼電器的線圈和出點之間不過電，所以說繼電器線圈和出點之間根本就是隔離的，微機保護裝置根據這一原因進行繼電器隔離措施，為了保證驅動器跳閘開關的可靠性，通常在微機保護裝置的硬件上加有告警繼電器或總閉鎖繼電器的觸點來進行控制。
2、屏蔽措施。首先保護小間屏蔽，為了減小開關廠的強電場對微機保護裝置造成的影響，我們可以把微機保護裝置安裝到保護小間內，并對這個保護小間進行全密封式和網孔式封閉，使這個保護小間構成一個屏蔽體，一般情況為了加強屏蔽效果，對保護小間進行雙層屏蔽措施。然后對保護柜進行屏蔽，因為保護柜安裝在開關場，保護裝置就安裝在密封的保護柜內，這時為了保證保護裝置能夠正常運行，就要對保護柜進行屏蔽措施。對連成一體的保護機箱進行機箱屏蔽措施，還要在模擬變換器的一、二次側設有屏蔽層，最后對印制板內的布線進行屏蔽措施。
3、接地措施。在微機保護裝置中有好多地線，那么怎樣在微機保護裝置中對這些地線進行處理呢？通常有下列幾種地線，第一種是指微機系統工作電源的地線即數字地。第二種是指在微機保護裝置中數據采集系統中模擬信號的公共端，一般建議數字地和模擬地用盡可能短的連線來進行連接。第三種在微機保護裝置中對小變換器所設有的屏蔽層，就是連接公共點的屏蔽地。第四種在微機保護裝置中，因為不同的電路會分布著不同的直流電壓，這些電源均采用不共地的方式，這時在數據采集系統中，電源地應要和模擬地連在一起。第五種是機殼地。在微機保護裝置中，裝置機箱上的接地端子和屏蔽地應連接，再通過這個端子和保護屏上的接地端進行連接，最后與變電站的接地網進行相連。
微機保護裝置中各插件板應遵循接地這一原則，有助于增強抗噪聲的能力。另外對裝置內部的零電位應全部懸浮，不和機殼連接或盡量的對零電位和機殼之間的絕緣強度進行加強，這樣就能夠減少電容，抑制共模干擾。
三、微機保護的軟件抗干擾措施
微機保護裝置的軟件抗干擾方法是常規繼電保護所不能夠做到的，所以微機保護裝置的可靠性較常規保護高。微機保護軟件抗干擾的常用措施有：
1、設置上電標志。對微機保護裝置上電時，復位電路在RESET引腳上產生規定的復位信號，然后裝置進入復位狀態軟件從量地址取指令，程序開始運行。
2、指令冗余技術。為了保證單字節指令和三字節指令不被拆散，在其后插入兩條空操作指令，如果因干擾造成程序出格時，那么指令的第一個數據就變為操作數，因為空操作指令的存在，程序就能夠正常運行。
3、軟件陷阱技術。為了防止程序“飛掉”進入非程序區執行該指令，改變傳送的指令而造成死機的情況，就要設置軟件陷阱技術，軟件陷阱就是引導指令強行使“飛掉”的程序進入復位地址，使程序能夠從開始執行。
4、軟件“看門狗”技術。當干擾導致程序“出格”時系統能夠恢復正常運行，就要在單片機的內部設有監視定時器，監視定時器時按照一定頻率來進行計數的，當程序“出格”時，監視定時器就會溢出，產生中斷，在中斷中可以使軟件進行復位指令，從而使程序恢復正常運行。
四、結語
本文通過對微機保護裝置的干擾進行探討，對干擾源、干擾形式和干擾途徑進行了分析，提出了微機保護裝置中的硬件和軟件措施，希望大家提出寶貴建議。
參 考 文 獻
[1]張培龍，鞏懷軍，張吉祥.電力系統微機保護組成與維護[J].電子技術與軟件工程，2014，10：38.
[2]楊龍，李東輝，張立志.微機電力變壓器差動保護的研究[J].哈爾濱商業大學學報（自然科學版），2008，01：60-63.
[3]張燕.微機型主變差動保護誤動原因分析及對策[J].科協論壇（下半月），2013，11：80-81.
光電隔離技術范文4
關鍵詞：發電廠 ，PLC， 控制系統 ，抗干擾
中圖分類號：TM6 文獻標識碼：A 文章編號：
前言：
本文針對發電廠中PLC 控制系統普遍存在的干擾問題, 分析了PLC 控制系統干擾信號的來源, 對發電廠中PLC 控制系統從隔離、電源、輸出端、安裝與布線等幾方面, 提出了一些抗干擾措施, 以此提高電力系統中PLC的抗干擾能力和可靠性。
PLC的干擾源分析
PLC 作為一種自動化程度高、配置靈活的工業生產過程控制裝置, 因其本身的高可靠性, 在自動控制領域中得到廣泛應用。但PLC 控制系統本身也存在薄弱環節(在I/0端口) , 雖然該系統具有與現場可靠的隔離和端口之間的隔離以及端口輸入、輸出信號與總線信號之間的隔離, 但由于PLC 的應用場合越來越廣, 應用環境越來越復雜,所受到的干擾也越來越多。發電廠的空間存在極強的電磁場, 發電機電壓高達數千伏, 電流高達數百安甚至數千安, 開關站的輸出電壓高達數十千伏或數百千伏。由于現場條件的限制(如設計原因或老設備的改造等) , 有時百米長的強電和PLC的信號電纜不能有效分隔, 甚至只能敷設在同一電纜溝或電纜橋架內, 高電壓、大電流接通和斷開時產生的強電干擾, 可能會在PLC 輸入線上產生很強的感應電壓和感應電流, 足以使PLC 輸入端的光電耦合器中的發光二極管發光, 使光電耦合器的抗干擾作用失效, 導致PLC 誤動作、程序紊亂、裝置死機等。干擾信號除了經PLC 的輸入端侵入PLC外, 也可能經PLC 的電源侵入PLC。同時, 系統內部元器件及電路間也會相互產生電磁輻射, 存在來自于PLC 系統內部的干擾。如邏輯電路相互輻射及其對模擬電路的影響, 模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。各種形式的干擾, 都可能使系統不能正常工作, 因此研究PLC 控制系統干擾信號的來源、成因及抑制措施, 對于提高PLC控制系統的抗干擾能力和可靠性具有重要作用。
PLC 抗干擾措施
1. 抗干擾的隔離措施
PLC 內部采用光電耦合器、輸出模塊中的小型繼電器和光電可控硅等器件來實現對外部開關量信號的隔離, PLC 的模擬量I/ O 模塊一般也采取了光電耦合的隔離措施。這些器件除了能減少或消除外部干擾對系統的影響外, 還可以保護CPU 模塊, 使之免受從外部竄入PLC 的高電壓的危害, 因此一般沒有必要在PLC 外部再設置抗干擾隔離器件。
如果PLC 輸入端的光電耦合器不能有效地抵抗干擾, 可以用小型繼電器來隔離發電站中用長線引入PLC 輸入端的開關量信號。光電耦合器中發光二極管的工作電流僅數毫安, 而小型繼電器的線圈吸合電壓為數十伏, 強電干擾信號通過電磁感應產生的能量一般不可能使隔離用的繼電器吸合。有的系統需要使用外部信號的多對觸點, 例如一對觸點用來給PLC 提供輸入信號, 一對觸點用來給上位計算機提供開關量信號, 一對觸點用于指示燈, 使用繼電器轉接輸入信號既能提供多對觸點, 又實現了對強電干擾信號的隔離。
PLC 來自開關柜內的輸入信號和距開關柜不遠的輸入信號一般沒有必要用繼電器來隔離。為了提高抗干擾能力, PLC 的外部信號、PLC和計算機之間的串行通信線路也可以用光纖或帶光電耦合器的通信接口來隔離, 在要求防火、防爆的環境更適于采用這種方法。
2. 電源措施
電源是干擾侵入PLC 的主要途徑之一。電源干擾主要是通過供電線路的阻抗耦合產生的,各種大功率用電、發電設備是主要的干擾源。如果PLC 使用交流電源, 在干擾較強或對可靠性要求很高的場合, 可以在PLC 的交流電源輸入端加接帶屏蔽層的隔離變壓器和低通濾波器。隔離變壓器可以抑制竄入的外來干擾, 提高抗高頻共模干擾能力, 但屏蔽層應可靠接地。
輸出端的可靠性措施
繼電器輸出模塊的觸點工作電壓范圍寬, 導通壓降小, 與晶體管型和雙向可控硅型模塊相比, 承受瞬時過電壓和過電流的能力較強, 但是動作速度較慢。系統輸出量變化不是很頻繁時, 一般選用繼電器型輸出模塊。PLC 輸出模塊內的小型繼電器的觸點很小, 斷弧能力很差, 不能直接用于發電站的DC220 V 電路中, 必須用PLC 驅動外部繼電器, 用外部繼電器的觸點驅動DC220 V 的負載。
斷開直流電路要求較大的繼電器觸點, 接通同一直流電路可用較小的觸點。選擇外接的繼電器時, 應仔細分析是用PLC 來控制接通還是斷開外部回路。例如水電站中用得較多的DC220 V 電磁閥,其內部有與其線圈串聯的限位開關常閉觸點, 電磁閥線圈通電, 閥芯動作后, 是用閥內部的觸點來斷開電路的。在這種情況下, 可以選用觸點較小的小型繼電器來轉接PLC 的輸出信號。
安裝與布線措施
開關量信號(如按鈕、限位開關、接近開關、行程開關、壓力控制器等提供的信號)一般對信號電纜無嚴格要求, 可選用一般的銅芯多股電纜,信號傳輸距離較遠時, 可選用屏蔽電纜或光纖。模擬信號(如油壓力開關、流量開關等提供的信號)應選擇屏蔽電纜。通信電纜要求可靠性高,有的通信電纜的信號頻率很高, 一般應選用PLC生產廠家提供的專用電纜; 在要求不高或信號頻率較低時, 也可以選用帶屏蔽的雙絞線電纜。PLC 應遠離強干擾源, 如大功率可控硅裝置、高頻大功率焊機和大型動力設備等。PLC不能與高壓電器安裝在同一個開關柜內, 若在柜內PLC 應遠離動力線(二者之間的距離應大于200mm)。與PLC 裝在同一個開關柜內的電感性元件, 如繼電器、接觸器的線圈, 應并聯RC消弧電路。PLC 的I /O 線與大功率動力線應分開走線, 如大金坪電站設計的電纜橋架模式, 若要在同一線槽中布線,信號線應使用屏蔽電纜。交流線與直流線應分別使用不同的兩根電纜, 開關量、模擬量I/O線應盡量分開敷設, 后者應采用屏蔽線。不同類型的線應分別裝入不同的電纜管或電纜槽中, 使其有盡可能大的空間距離。如果模擬量輸入/輸出信號距離PLC 較遠, 應采用4mA ~ 20mA 的電流傳輸方式, 不宜采用DC24V電壓傳輸方式。傳送模擬信號的屏蔽線, 其屏蔽層應一端接地, 為了泄放高頻干擾, 數字信號線的屏蔽層應并聯電位均衡線,其電阻應小于屏蔽層電阻的1 /10, 并將屏蔽層兩端接地。如果無法設置電位均衡線, 或只考慮抑制低頻干擾時, 也可一端接地。不同的信號線最好不用同一個插接件轉接, 如必須用同一個插接件, 要用備用端子或地線端子將其分隔開, 以降低相互干擾。
結束語：
PLC 控制系統中的干擾是一個十分復雜的問題, 發電廠在抗干擾設計或技術改造中應綜合考慮各方面的因素, 只有合理有效地抑制干擾, 才能夠使PLC控制系統正常工作。
光電隔離技術范文5
在數據采集、處理的應用中，使用最為廣泛，基礎最為牢固的是PC_Based Control 技術，它是融合PC 技術、信號測量和分析技術、控制技術、通信技術于一體的高性能測量與控制技術，用于信號量測、工業過程數據采集和控制、運動控制、通信控制等。包括工業電腦平臺、功能卡和應用軟件。通過插入各種功能卡和編寫軟件，形成功能強大的數據采集系統、通信控制器和運動控制系統。
近年來，PC_Based Control 技術向更快速、更精確的測控方向發展，其中數據采集與控制是其核心技術之一，其基本任務是物理信號（電壓/電流）的產生或測量。但是要使計算機系統能夠測量物理信號，必須要使用傳感器把物理信號轉換成電信號（電壓或者電流信號）。有時不能把被測信號直接連接到數據采集卡，而必須使用信號調理輔助電路，先將信號進行一定的處理。總之，數據采集與控制系統是在硬件板卡/遠程采集模塊的基礎上借助軟件來控制整個系統的工作，包括采集原始數據、分析數據、給出結果等，其中的硬件板卡就是現在廣為使用的數據采集卡。而要對數據進行分析并產生結果，就需要利用軟件編程技術來實現了。
這里，筆者以PCI-8319 光電隔離模入接口卡為例，介紹如何利用VC++ 6.0實現數據的采集、控制和分析。
PCI-8319 光電隔離模入接口卡
本文所要介紹的PCI-8319 光電隔離模入接口卡就是一款滿足PC_Based Control 技術要求的硬件板卡。它提供了PCI 總線插槽的PC系列微機，具有即插即用（PnP）的功能。操作系統可選用Windows、Unix等多種操作系統，以及專業數據采集分析系統LabVIEW 等軟件環境。在硬件的安裝上也非常簡單，使用時只需將接口卡插入機內任何一個PCI總線插槽中并用螺絲固定，信號電纜從機箱外部直接接入。
PCI-8319 光電隔離模入接口卡主要由多路模擬開關電路、高性能放大器電路、模數轉換電路、開關量輸入輸出電路、接口控制邏輯電路、光電隔離電路及DC/DC電源電路組成，采用三總線光電隔離技術，使被測量信號系統同計算機之間完全電氣隔離，適用于惡劣環境的工業現場數據采集以及必須保證人身安全的人體信號采集系統。該模入接口卡采用了高性能的儀用放大器，具有極高的輸入阻抗和共模抑制比，并具有最高可達 1000 倍的放大增益，可直接配接各種傳感器，以完成對不同信號的放大處理，同時，本卡自帶 DC/DC隔離電源模塊，無需用戶外接電源。
PCI-8319 模入接口卡允許采用32路單端輸入方式或16路雙端輸入方式。用戶可根據需要選擇測量單極性信號或雙極性信號。其輸入的模擬信號由卡前端的37芯D型插頭直接接入。本卡還提供了非隔離的TTL電平的16路輸入和16路輸出信號通道，這些信號通道由卡后端的40芯扁平電纜轉換為37芯D型插頭提供給用戶。
其多路模擬開關電路以及高性能放大器電路和模數轉換電路均采用了AD公司的芯片作為使用器件，可以滿足不同用戶的不同需求。
開關量輸入輸出電路，接口控制邏輯電路及光隔電路DC/DC電源電路均可達到較好的使用效果。
相關函數
PCI8KP.dll是為PCI8000 系列數據采集卡配制的工作在中西文Windows 95／98／2000/NT環境下的一個動態鏈接庫，它所封裝的函數可以被其他應用程序在運行時直接調用。用戶可以用任何一種可以使用 DLL鏈接庫的編程工具來編寫。表中所列函數的說明格式為C++ 應用程序中調用 DLL 庫函數時的常用格式，無論使用哪一種開發工具，務必請注意數據格式的匹配及函數的返回類型。
點擊看大圖
為了將對PCI-8319卡的操作簡單化。動態鏈接庫 (PCI8KP.dll)中所有的函數的參數均通過一個結構體（ZT_PCIBOARD）來傳遞。該結構體及PCI8000的有關函數如表所示。
struct ZT_PCIBOARD
{
long lIndex; /* PCI卡索引值，該值在安裝時被系統分配*/
HANDLE hHandle; /* PCI卡的操作句柄（只有涉及中斷時才用）*/
short nCh; /* 通道號*/
long lData; /*輸入輸出數據變量*/
long* plData; /*輸入輸出數據指針*/
long lCode; /*設備控制字，具體含義見函數說明*/
};
實現數據采集
第一步，啟動VC++6.0，建立一個工程文件；第二步，在工程文件中加入driver.h和Os.h兩個頭文件，并在工程設置中添加庫文件ADSAPI32.lib；第三步，在需要數據采集的文件中添加相關的程序代碼，具體步驟如下。
首先，在文件頭部第一條注釋行前加入如下常數變量及全局變量說明：
int time_sam;
SetTem dlg1;
int diff_tt;
CPoint end_tem;
CPoint start_tem;
ZT_PCIBOARD pci8319_tep;
其次,在相應的數據處理函數中加入下列代碼打開采集板，把輸入的模擬量轉化為數字量:
if(OpenDevicePlx(&pci8319) != 0)
{
AfxMessageBox("Open device failed!");
}
if(OpenDevicePlx(&pci8319_tep) != 0)
{
AfxMessageBox("Open device failed!");
}
pci8319.lIndex = 0;
pci8319_tep.lIndex = 0;
pci8319_tep.nCh = 2;//選擇通道1
pci8319_tep.lCode = 3;//0 = 原碼值, 1 = 0 -- 10000mV , 2= -5000 --- 5000mV, 3= -10000 -- 10000mV
ZT8319Init(&pci8319_tep);//啟動AD轉換
pci8319.nCh = 1;//選擇通道1
pci8319.lCode = 3;//0 = 原碼值, 1 = 0 -- 10000mV , 2= -5000 --- 5000mV, 3= -10000 -- 10000mV
ZT8319Init(&pci8319);//啟動AD轉換
long retVal,retVal1;
retVal = ZT8319AI(&pci8319);
retVal1 = ZT8319AI(&pci8319_tep);
中間開始進行數據采集及實時曲線的繪制，在這個過程中，采集過程與曲線繪制過程是同時進行的，每采集十個數據就按照曲線的要求取這十個數據的平均值在圖中繪出其數據值點，在采集過程中的某一時刻起曲線繪制如圖所示。
光電隔離技術范文6
【關鍵詞】 機場 燈光電纜 機場燈光故障
機場的助航燈光在飛機的安全起降中有著重要的作用，而作為燈光供電設施電纜在機場的運營過程中，由于外界的理化因子的破壞而出現故障，同時由于機場的燈光電纜鋪設線路長，甚至達到幾萬米，鋪設面積廣，達到幾十平方公里。因此，一旦機場的助航燈光系統出現故障不能及時的檢修，輕則造成航班復飛，重則使得整個機場癱瘓而關閉，因此快速有效的檢測排除機場助航燈光電纜主回路發生的故障，對機場的運行有著非常重要的作用。本文結合筆者的工作實踐經驗，對機場助航燈光主回路電纜常見的問題進行了歸納總結，希望能夠廣大同行提供給參考。
1 機場助航燈光主回路特點
機場助航燈光中，由隔離變壓器一次連接器、隔離變壓器、主電纜構成供電主回路。主回路的電壓視負載大小變化，常為5kV的高壓，因此這部分出現一旦出現故障則稱其主回路故障或者高壓回路故障。本文主要討論的就是主回路故障的診斷與排除。為了方便故障的排除，助航燈光電纜在回路的設計上采用了典型的串聯電路，但存在的問題是，任何一點出現故障則會造成整個電路都不可用。單回路的助航燈光的電纜最長接近20km，最短也在2km左右。同時需要考慮潮濕地區的電纜全年平均絕緣電阻值要低于干旱地帶，因此助航燈光的主電纜對地的絕緣阻止不能少于1000MΩ，而線芯的直流電阻應該在20-50Ω之間，這些基本的數據對于故障診斷和排除有著至關重要的作用。
2 機場助航燈光主回路常見故障
機場助航燈光主回路電纜的常見故障類型有開路故障、對地絕緣降低故障、復合故障三種主要的故障。對于故障類型和對各個故障類型的了解能為今后故障的診斷和排除提供參考。
2.1 電纜開路故障
開路故障的定義是電纜導體發生損傷而出現斷開或者似斷非斷的問題。要明確的是導體是指電纜的電芯線和金屬的屏蔽層兩個部分。開路故障的表現是回路的直流電阻高于正常值或者無窮大。若為完全斷開則燈光完全熄滅，回路電流為0；若為似斷非斷的情況，則回路中的電流低于正常值，但不為0，燈光很暗。
2.2 電纜對地絕緣降低故障
電纜對地絕緣降低故障常常又被稱之為接地故障，發生該種故障時，電纜對于地的絕緣電阻為0，直流電阻應當小于100Ω，發生這種情況的可能原因是絕緣層的破裂。如果發生單一節點發生絕緣降低故障燈光會造成燈光發暗，但不會影響到燈光的正常工作；但如果發生多個節點出現絕緣降低故障，一般會出現燈光全部熄滅情況。
2.3 復合型故障
復合型故障，是指同時具有上述兩種故障的問題，但是表現出的特征又因為同時出現了兩種故障而出現較大的差別，因此在故障的診斷和排除上非常的困難，其常見的特征是發生故障的電纜直流電阻高于正常值可能為無窮大，而絕緣電阻幾乎為零。
由此可見復合型故障是最難于排除的故障，因此也是機場主回路故障中最大的安全問題。
3 助航燈光電纜主回路故障分析和排除
3.1 故障診斷常用方法
助航燈光電纜主回路故障的診斷方法是：在電源處用銅線或者其他導線將導線芯同金屬屏蔽層進行短接，在需要測試的一端使用萬用表測導線芯和屏蔽層之間的電阻值。如果測量值為無窮大，就是斷路故障；如果測量值大于電纜的正常直流的阻值達到2倍以上，就可以判斷成似斷非斷故障。
3.2 診斷應用實例
某機場在試運行的過程中助航燈光發生故障，導致部分中線燈出現熄滅的現象，機場迅速采取緊急預案，在保證航班正常運行結束之后對故障燈光進行了緊急搶修。首先對回路電纜端采用2500V的兆歐表實施遙測，發現其對地電阻近似為0，隨后利用萬用表測得電纜的直流電阻是88Ω，由此至少能夠得出該線路發生了接地故障。同時該電纜的正常電阻為35Ω，由此得出該線纜還可能出現開路故障，由此判定該線纜出現了復合型故障。
通過對燈工作狀態進行觀察，發現在五號燈之后所有的燈光都出現了明顯的變暗，而之前的燈光則是完全正常的。由此判定出現故障的電纜應該是在五號燈和六號燈之，將六號燈的隔離變壓器燈箱開啟后發現主電纜和隔離變壓器連接正常，因此故障點應該出在五號燈和六號燈之間連接的電纜上。將此段電纜挖出進行更換。再進行回路的直流電阻測量，為43Ω，絕緣電阻達到850MΩ，接地點排除，開啟燈光，五號和六號燈光恢復正常工作但16號燈光后的17號燈光沒有亮。開啟17號燈箱蓋，發現隔離變壓器和主電纜的接頭被燒壞，同時表皮有碳化，還有隔離變壓器擊穿鼓包。電纜屏蔽層銅皮和接頭的燒壞位置同電纜側芯線有著密切的關系，從而導致電纜芯線對屏蔽層產生放電。因此將隔離變壓器和電纜的接頭重做，然后進行燈光電纜主回路測量，發現其阻值為35Ω。開啟電源所有燈正常都發光，問題排除。
4 結語
機場的助航燈光在飛機的安全起降中有著重要的作用，而作為燈光供電設施電纜在機場的運營過程中，由于外界的理化因子的破壞而出現故障，同時由于機場的燈光電纜鋪設線路長，甚至達到幾萬米，鋪設面積廣，達到幾十平方公里。電線電纜樣品固有特性的限制，因此合理的分析機場的助航燈光主回路發生的故障類型，并及時的分析和排除故障。對于保證機場的正常的安全的運營有著重要的作用。
參考文獻：
[1]胡義柱.機場助航燈光電纜主回路故障診斷與排除[J].電氣技術，2011（3）.
[2]湯強.淺談機場助航燈光電纜主回路及恒流調光器故障分析及排除[J].科技與企業，2012（12）：343-343.
