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光电隔离技术范文1
【关键词】建筑工程技术 课程体系 改革
【中图分类号】 G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2014）03C-0064-03
基于国家骨干高职院校广西水利电力职业技术学院建设项目，建筑工程技术专业作为国家骨干高职院校中央财政支持建设重点专业，以《教育部 财政部关于进一步推进“国家示范性高等职业院校建设计划”实施工作的通知》等文件精神为指导，主动适应北部湾经济区发展和广西建筑行业现代化建设的需要，改革课程体系，开发设计基于房屋建造过程的“五阶段”项目化课程体系，提高育人质量。
一、广西水利电力职业技术学院建筑工程技术专业课程体系现状
广西水利电力职业技术学院建筑工程技术专业的课程体系为学科性的“三段式”课程体系，划分为公共基础课、专业基础课、专业课。该课程体系比较臃肿，重理论轻实践、先理论后实践，不利于培养新时期建筑工程技术专业高素质人才。因此，需对其进行改革。
二、改革广西水利电力职业技术学院建筑工程技术专业课程体系
（一）改革的思路
通过职业岗位及岗位能力分析，获取各个岗位的主要工作职责；以房屋建造过程为导向，进行实际工作任务分析，获取“4个工作领域”；以完成工作领域的工作为目标，通过主要工作职责分析，寻求与工作领域对接的课程，使完成岗位任务的职业能力与教学内容相一致。在研究从“初学者―高级初学者―有能力者―熟练者―实践专家的五阶段职业成长模式”的基础上，考虑到各个职业岗位的职业成长阶段，有不同的岗位基本能力、通用能力（关键能力）成长要求，结合高职的可操作性，在学校主要培养前三个职业成长阶段的能力，并为后两个阶段的可持续发展打下基础。并按照从自由人到职业人的规律、人的认知规律，进行方案设计，最终形成项目化课程体系。
（二）改革的具体实施
1.职业岗位主要工作职责及岗位能力分析。通过社会调研、企业调研、岗位调研，得出岗位主要工作职责，并以此为基准，分析岗位应具有的能力，详见表1。
2.以房屋建造过程为导向，进行实际工作任务分析，获取“4个工作领域”，即承接任务、施工准备、工程施工、竣工验收。
3.以完成工作领域的工作为目标，通过主要工作职责分析，进行课程开发。“4个工作领域”与课程对接情况详见表2。
1 承接任务 完成工程招标与投标文件的编制；熟悉施工合同的主要条款、熟悉建筑法规；进行方案的技术经济分析。 招投标与合同管理 课程13：建筑工程经济
2 施工准备 参与施工组织管理策划；参与制定管理制度；参与图纸会审、技术核定；参与做好施工现场组织协调工作，合理调配生产资源；落实施工作业计划。
3 工程施工 负责组织测量放线、参与技术复核；参与制订并调整施工进度计划、施工资源需求计划，编制施工作业计划；参与现场经济技术签证、成本控制及成本核算；参与制定施工项目安全生产管理计划；参与建立安全生产责任制度；参与制定施工现场安全事故应急救援预案；参与制定工序质量控制措施；负责核查进场材料、设备的质量保证资料，监督进场材料的抽样复验。
4 竣工验收 负责分项工程的质量验收、评定，参与分部工程和单位工程的质量验收、评定；负责施工资料的立卷、归档；负责汇总、整理、移交质量资料；负责施工资料的收集、审查及整理；负责施工资料的封存和安全保密工作；负责施工资料的验收与移交。 工序质量控制；质量资料管理；质量问题处置；资料收集整理；资料归档移交。 课程25：建筑工程资料整编课程
26：建筑工程质量与安全管理
4.进行课程体系设计。按照从自由人到职业人的规律、人的认知规律，以及建筑行业的项目特点，将人才培养划分成5个阶段，设计基于房屋建造过程的“五阶段”课程体系，详见表3。
其中，课程27（员级实务）主要针对学生考取施工员、质量员、安全员、资料员、材料员、标准员等职业资格证而开设的综合训练课程，是专业主干课程的综合训练，进一步培养施工员等能力。课程28（综合实训）以实际工作任务为载体，采用项目化教学完成该实训课程。在学完1～4学期的专业基本技能课程与专业核心技能课程之后，在第五学期安排课程27及课程28，达到“强化提高学生专业能力”的教学目的，为第六学期的顶岗实习打下良好的基础。
（三）“五阶段”项目化课程体系的内涵
采用“能力递进”式培养人才，贯穿以岗位能力培养为主线。第一阶段“通用能力培养阶段”，在第一学期进行。第二阶段“专业基本技能培养阶段”，在第一、第二学期进行。实践课程建筑工程见习安排在第一学期，是为了让学生尽早接触企业实际工程，专业学习以专业实践知识为起点，而不是以理论知识学习为起点。第三阶段“专业核心技能培养阶段”，在第三、第四学期进行。根据项目化课程，需要到南宁―东盟经济开发区、广西建工集团下属企事业单位进行技能培训，工学交替，边理论边实践，边打基础边应用。第四阶段“专业能力强化提高培养阶段”，在第五学期进行。在岗位群的共性知识、技能培养的基础上，根据南宁―东盟经济开发区、北部湾经济区、华南地区建筑行业的人才需求，结合学生就业的不同岗位，开设相应的员级实务课程，进行专业能力强化训练。学生可以根据建筑行业、市场需求来选择2～3个职业岗位进行强化培养，呈动态状。如资料员的培养，就是对深圳市宝鹰建设集团股份有限公司等建筑企业考察调研，了解到目前建筑行业非常紧缺工程资料整编的人才，于是着手进行培养的。广西水利电力职业技术学院“宝鹰特色班”在第五学期工学交替以真实工程项目为载体完成综合实训。授课任务由深圳宝鹰建设集团选派的技术骨干和技术能手与学院的专任教师共同承担，专业课教学以企业兼职教师为主，教学内容与工作内容对接，建立在学习中工作，在工作中学习的教学管理制度，同时学生的日常管理要引入深圳宝鹰建设集团管理要素，对学生进行职业素养培养。另外，校企每年定期开展学生职业技能大赛，提高学生的职业素质和团队合作能力；聘请企业技术专家开设新技术、新规范讲座2～4次，使学生掌握建筑工程技术的前沿技术。第五阶段“能力应用培养阶段”，在第六学期进行。学生到企业进行顶岗实习，在完成该专业培养目标的基础上，针对市场需求和个人特点，强化提高某一特长，提高应用能力。如在第六学期到宝鹰建设集团以工作为途径，以学习为目的进行顶岗实习。学生真正达到“零距离”上岗，到企业上班之前就已经接受了企业的文化、形象、设备、技术等，大大减少了企业对新职工岗前培训的时间和经费开支。
综上，基于房屋建造过程的“五阶段”项目化课程体系改变传统重理论轻实践、先理论后实践的做法，重视学生技能的培养，实现理论和实践一体化，其中专业核心技能培养阶段的课程大部分为项目化课程，所以也称为基于房屋建造过程的“五阶段”项目化课程体系。本专业培养过程既有系统的实践能力培养，也有系统的基础理论知识学习。系统的基础理论知识学习不是单设的理论为主课程，而是理论实践一体化课程；系统的实践能力培养不是实践为主课程，而是有理论知识的深化和拓展，是实践理论一体化课程。手段是“工学结合、校企合作、顶岗实习”， 真正的“做中学”。
光电隔离技术范文2
机床包含全部的电动机、制动器、各种开关等。它们是实现各种机床操作的执行者和各种机床状态的报告者。电动机按照用途可以分为主轴与伺服电动机。主轴电动机是主轴驱动的动力源，主轴电动机可以使用一般的异步三相电动机和专门数控机床厂生产的电动机；伺服电动机是工作台和刀架的动力源，伺服电动机具有的调速功能要比主轴电动机要求高，一般异步三相电动机无法胜任。
通常需要由集装主轴与电动机的脉冲编码器来完成速度测量。它将电动机实际具有的转速匹配电压数值输送给伺服驱动系统成为反馈速度信号，与电压数值具有的速度指令进行比较，进而对速度实现精确控制。常见的脉冲编码器故障是内脏、电压不足与断线。
测量位置通常使用光栅尺。它们主要是对运行中的机床坐标轴具有的实际位置组织直接或者间接的测量，将测量数值提供给CNC并且使指令位移坐标轴到达指定的位置，进而精确控制位置。常见的光栅尺故障包含脏与断线。
数控机床电气控制系统中存在的干扰因素
数控机床电气控制系统所处的工作环境，产生一些由于各种因素引发的电磁干扰信号，利用特定的途径将这些信号输入电气控制系统。能够凭借各种传播干扰源的重要途径，见那个数控机床电气控制系统具有的干扰划分为两种，一种是控制系统内部产生的各种干扰，另一种是控制系统外部产生的各种干扰。电气控制系统中具有的控制模块之间产生的各种干扰一般是通过继电器、开关等装置引起的。可以通过控制系统中的通道进行干扰，利用空间与供电系统产生的干扰形式迅速接入数控机床内部的控制系统模块之中。对接触器实行的操作可以产生两种干扰信号，一种是在母线上存在的接触器通过开、合触点引起的各种频率分量的振荡波，母线相当于天线，在附近空间中辐射暂态电磁场产生的能量，在控制系统模块中出现了干扰。该种形式的干扰等同于开关产生的干扰及其所携带的负载模式的大小功率，一般状况下，变压器出现的较大功率将会造成更大的强度；另一种是在接触器上的圆通制线、线圈两端产生的过电压，通过继电器发生的输出以及电源线进入电气控制系统。除此之外，存在于电气控制系统中的其他信号，可以经过电源线的传输与耦合电磁空间等模式干扰电气控制系统。最后是电气控制系统的外部环境，比如电流与电弧产生的强大电磁场和交变的电磁场，以及较大功率的雷电与变频器等，传播这些干扰的主要途径是电磁空间耦合。
数控机床电气控制系统中的电气隔离技术
1干扰信号控制的电气隔离
1.1光电耦合的隔离技术光电隔离电路通常是指利用光传送信号，分别隔离输入和输出电路。充分发挥抑制干扰信号的功能，合理消除在接地回路中产生的干扰，并且极快做出响应动作、较长的寿命和较小的体积等特点，经常在强弱电接口电路中应用。光电隔离主要是通过光电耦合器件实施完成。将发光源配置在输入端，在输出端则安置受光器，在电气输入与输出是完全隔离的。光电耦合器主要隔离内部电路和输入信号，或者将外部电路和内部输出信号进行隔离。连接开关输入电路与光电耦合装置以后，由于光电耦合装置发挥的隔离功能，致使其拥有的脉冲各类干扰完全被阻截在一侧的输入回路上。光电耦合装置不能对输入和输出位置的电信号直接实行耦合，二是以光作为介质进行耦合，具有较强的电气干扰隔离控制能力。在数控机床电气控制系统中，由于被测控系统与设备之间会遭遇一定的干扰，致使信号在传输过程中产生畸变或者失真。此外，应用远距离设备传输电缆信号，常常由于设备之间产生的地线电位差，出现电流地环路现象，引起干扰差模电压。为了能够强化传输中具有的可靠性，可以应用光电耦合技术实施隔离，将电路中存在的连接电气分别实行隔开，保证他们之间的独立性，切断有可能产生的环路，提高电路中存在的抗干扰性。
1.2脉冲变压器具有的隔离技术脉冲变压器具有比较少的匝数，同时分别在两侧铁氧体磁心绕一次绕组与二次绕组，这样的工艺促使它具有比较小的电容分布，因此能够作为脉冲信号的隔离部件。通过脉冲变压器输出与输入脉冲信号时，不能够传输直流分量，应用的PLC进行控制输入输出数字量信号的有关设备，此时并不需要传递直流分量，所以能够在数控系统中大量应用。
2供电系统中的电气隔离
2.1应用交流电源隔离技术交流电网中产生了大量高频干扰与谐波等，针对电源交流供电控制设备和电气电子装置，都可以使用相应的抑制手段。应用变压器具有的隔离电源作用，能够迅速抑制进入交流电源之中的干扰噪声。可是，一般变压器并不能充分发挥抗干扰功能，主要原因是，即使是一次与二次绕组之间存在着绝缘数据，也能够更好的防止一次侧产生的电压噪声以及直接将电流传送到二次侧，充分发挥隔离作用。但是，因为存在的电容分布，交流电网之中的噪声必须经过分布的电容在二次侧实行耦合。为了能够有效抑制噪声干扰，必须在绕组之间设置屏蔽层，这样处理能够有效抑制噪声，尽量消除干扰，对设备自身的抗干扰性能发挥了提升作用。
2.2应用直流电源隔离技术当控制装置与电气电子设备内部的子系统之间需要进行隔离时，它们各自的直流电源供电之间应需要进行隔离，其隔离方式：一是在交流侧应用隔离变压器；二是利用直流电压隔离器。
光电隔离技术范文3
【关键词】 微机保护 干扰 干扰源 硬件 软件 措施
一、微机保护的干扰和干扰源
1.1电力系统中产生的干扰源
干扰信号的产生就是因为有干扰源。干扰源主要包括微机保护装置内部自身的内干扰源和微机保护装置外部的外干扰源。外干扰是因为微机保护装置工作的外部环境而产生的干扰；内干扰是因为装置内部元件工作时所产生的干扰。下面我们来介绍一些在电力系统中的主要干扰源：
（1）由于系统操作所引起的噪声干扰。高压线路、母线或其他高压设备再投入或断开时，在过电压和高频振荡时通过电磁感应和静电感应干扰微机装置。
（2）因耦合所引起的噪声干扰。电磁耦合。当投入电容式电压互感器时，电磁感应在二次电压信号的回路中所产生的噪声。静电耦合。当电厂和变电站的控制电缆处在强电场的环境下时，电容耦合和静电感应耦合所产生的噪声干扰。
（3）因直流系统的操作所引起的噪声干扰。当突然切断带电感的器件时，在电感线圈两端所产生的感应电压而引起的噪声。
（4）大规模集成电路在工作时所产生的噪声。在微机保护装置内有很多大规模集成电路芯片，当某芯片在工作时电流会突然变大，信号的工作频率就会很高，通过电路耦合就会产生很大的尖峰噪声。
1.2干扰形式
根据干扰侵入装置形式分共模干扰形式和差模干扰形式两种。共模干扰是因为干扰源引起回路对地电位发生变化而产生的干扰。消除共模干扰的方法主要有：采用隔离变压器、双层屏蔽技术、浮空隔离技术、系统一点接地和光电耦合等方法。差模干扰是因为噪声源在两条信号线之间所产生的干扰。它一般是由线间分布电容耦合或由长线传输的互感耦合所产生的。
1.3干扰的传播途径
干扰的传播途径是干扰信号通过耦合通道传送到受干扰设备。干扰的耦合方式分四种：一是静电耦合，指在干扰源和受扰对象之间的电位发生变化时引起的静电感应。也就是说假如在一个导体上的电压发生了变化，通过分布电容使另一导体上的电压也发生变化，这样就会造成另一导体的信号受到干扰，于是装置的正常工作就会受到影响。二是互感耦合，就是当载流导体在交变电流时，周围所产生的交变磁场就会在临近的闭合电路里产生感应电动势，于是在邻近电路中就形成了干扰信号。三是公共阻抗耦合，当几个电路的电流流经同一个公共阻抗时，该阻抗上的压降就会影响到另一个电路，从而产生压降对其他电路的干扰。四是辐射耦合，高频电流流过导体时在周围就会产生电力线和磁力线，在电磁辐射范围的导体就会产生电动势，这种干扰很容易通过电源线传播到系统中，所以在微机保护装置的内外引线要尽量短。
二、微机保护的硬件抗干扰措施
对外部的干扰信号所采取的措施是防止干扰进入装置，为了提高装置的可靠性，微机保护的硬件抗干扰措施主要是隔离措施、屏蔽措施和接地措施。
1、隔离措施。隔离就是对引入的干扰通道进行切断，就是把电路上的干扰源和受干扰的部分与电气完全隔开。所采取的隔离措施有：（1）光电隔离，主要是采用光电耦合器件，在隔离后输入和输出电路与电隔离，这两种电路可以采用不同的工作电压来进行工作。在微机保护装置中通常采用的隔离电路有：开关量输入电路的光电隔离、开关量输出电路的光电隔离、驱动打印机电路的光电隔离和VFC式数据采集系统的光电隔离。（2）变压器隔离，就是隔离变压器来进行隔离。（3）继电器隔离，因为继电器的线圈和出点之间不过电，所以说继电器线圈和出点之间根本就是隔离的，微机保护装置根据这一原因进行继电器隔离措施，为了保证驱动器跳闸开关的可靠性，通常在微机保护装置的硬件上加有告警继电器或总闭锁继电器的触点来进行控制。
2、屏蔽措施。首先保护小间屏蔽，为了减小开关厂的强电场对微机保护装置造成的影响，我们可以把微机保护装置安装到保护小间内，并对这个保护小间进行全密封式和网孔式封闭，使这个保护小间构成一个屏蔽体，一般情况为了加强屏蔽效果，对保护小间进行双层屏蔽措施。然后对保护柜进行屏蔽，因为保护柜安装在开关场，保护装置就安装在密封的保护柜内，这时为了保证保护装置能够正常运行，就要对保护柜进行屏蔽措施。对连成一体的保护机箱进行机箱屏蔽措施，还要在模拟变换器的一、二次侧设有屏蔽层，最后对印制板内的布线进行屏蔽措施。
3、接地措施。在微机保护装置中有好多地线，那么怎样在微机保护装置中对这些地线进行处理呢？通常有下列几种地线，第一种是指微机系统工作电源的地线即数字地。第二种是指在微机保护装置中数据采集系统中模拟信号的公共端，一般建议数字地和模拟地用尽可能短的连线来进行连接。第三种在微机保护装置中对小变换器所设有的屏蔽层，就是连接公共点的屏蔽地。第四种在微机保护装置中，因为不同的电路会分布着不同的直流电压，这些电源均采用不共地的方式，这时在数据采集系统中，电源地应要和模拟地连在一起。第五种是机壳地。在微机保护装置中，装置机箱上的接地端子和屏蔽地应连接，再通过这个端子和保护屏上的接地端进行连接，最后与变电站的接地网进行相连。
微机保护装置中各插件板应遵循接地这一原则，有助于增强抗噪声的能力。另外对装置内部的零电位应全部悬浮，不和机壳连接或尽量的对零电位和机壳之间的绝缘强度进行加强，这样就能够减少电容，抑制共模干扰。
三、微机保护的软件抗干扰措施
微机保护装置的软件抗干扰方法是常规继电保护所不能够做到的，所以微机保护装置的可靠性较常规保护高。微机保护软件抗干扰的常用措施有：
1、设置上电标志。对微机保护装置上电时，复位电路在RESET引脚上产生规定的复位信号，然后装置进入复位状态软件从量地址取指令，程序开始运行。
2、指令冗余技术。为了保证单字节指令和三字节指令不被拆散，在其后插入两条空操作指令，如果因干扰造成程序出格时，那么指令的第一个数据就变为操作数，因为空操作指令的存在，程序就能够正常运行。
3、软件陷阱技术。为了防止程序“飞掉”进入非程序区执行该指令，改变传送的指令而造成死机的情况，就要设置软件陷阱技术，软件陷阱就是引导指令强行使“飞掉”的程序进入复位地址，使程序能够从开始执行。
4、软件“看门狗”技术。当干扰导致程序“出格”时系统能够恢复正常运行，就要在单片机的内部设有监视定时器，监视定时器时按照一定频率来进行计数的，当程序“出格”时，监视定时器就会溢出，产生中断，在中断中可以使软件进行复位指令，从而使程序恢复正常运行。
四、结语
本文通过对微机保护装置的干扰进行探讨，对干扰源、干扰形式和干扰途径进行了分析，提出了微机保护装置中的硬件和软件措施，希望大家提出宝贵建议。
参 考 文 献
[1]张培龙，巩怀军，张吉祥.电力系统微机保护组成与维护[J].电子技术与软件工程，2014，10：38.
[2]杨龙，李东辉，张立志.微机电力变压器差动保护的研究[J].哈尔滨商业大学学报（自然科学版），2008，01：60-63.
[3]张燕.微机型主变差动保护误动原因分析及对策[J].科协论坛（下半月），2013，11：80-81.
光电隔离技术范文4
关键词：发电厂 ，PLC， 控制系统 ，抗干扰
中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：
前言：
本文针对发电厂中PLC 控制系统普遍存在的干扰问题, 分析了PLC 控制系统干扰信号的来源, 对发电厂中PLC 控制系统从隔离、电源、输出端、安装与布线等几方面, 提出了一些抗干扰措施, 以此提高电力系统中PLC的抗干扰能力和可靠性。
PLC的干扰源分析
PLC 作为一种自动化程度高、配置灵活的工业生产过程控制装置, 因其本身的高可靠性, 在自动控制领域中得到广泛应用。但PLC 控制系统本身也存在薄弱环节(在I/0端口) , 虽然该系统具有与现场可靠的隔离和端口之间的隔离以及端口输入、输出信号与总线信号之间的隔离, 但由于PLC 的应用场合越来越广, 应用环境越来越复杂,所受到的干扰也越来越多。发电厂的空间存在极强的电磁场, 发电机电压高达数千伏, 电流高达数百安甚至数千安, 开关站的输出电压高达数十千伏或数百千伏。由于现场条件的限制(如设计原因或老设备的改造等) , 有时百米长的强电和PLC的信号电缆不能有效分隔, 甚至只能敷设在同一电缆沟或电缆桥架内, 高电压、大电流接通和断开时产生的强电干扰, 可能会在PLC 输入线上产生很强的感应电压和感应电流, 足以使PLC 输入端的光电耦合器中的发光二极管发光, 使光电耦合器的抗干扰作用失效, 导致PLC 误动作、程序紊乱、装置死机等。干扰信号除了经PLC 的输入端侵入PLC外, 也可能经PLC 的电源侵入PLC。同时, 系统内部元器件及电路间也会相互产生电磁辐射, 存在来自于PLC 系统内部的干扰。如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响, 模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。各种形式的干扰, 都可能使系统不能正常工作, 因此研究PLC 控制系统干扰信号的来源、成因及抑制措施, 对于提高PLC控制系统的抗干扰能力和可靠性具有重要作用。
PLC 抗干扰措施
1. 抗干扰的隔离措施
PLC 内部采用光电耦合器、输出模块中的小型继电器和光电可控硅等器件来实现对外部开关量信号的隔离, PLC 的模拟量I/ O 模块一般也采取了光电耦合的隔离措施。这些器件除了能减少或消除外部干扰对系统的影响外, 还可以保护CPU 模块, 使之免受从外部窜入PLC 的高电压的危害, 因此一般没有必要在PLC 外部再设置抗干扰隔离器件。
如果PLC 输入端的光电耦合器不能有效地抵抗干扰, 可以用小型继电器来隔离发电站中用长线引入PLC 输入端的开关量信号。光电耦合器中发光二极管的工作电流仅数毫安, 而小型继电器的线圈吸合电压为数十伏, 强电干扰信号通过电磁感应产生的能量一般不可能使隔离用的继电器吸合。有的系统需要使用外部信号的多对触点, 例如一对触点用来给PLC 提供输入信号, 一对触点用来给上位计算机提供开关量信号, 一对触点用于指示灯, 使用继电器转接输入信号既能提供多对触点, 又实现了对强电干扰信号的隔离。
PLC 来自开关柜内的输入信号和距开关柜不远的输入信号一般没有必要用继电器来隔离。为了提高抗干扰能力, PLC 的外部信号、PLC和计算机之间的串行通信线路也可以用光纤或带光电耦合器的通信接口来隔离, 在要求防火、防爆的环境更适于采用这种方法。
2. 电源措施
电源是干扰侵入PLC 的主要途径之一。电源干扰主要是通过供电线路的阻抗耦合产生的,各种大功率用电、发电设备是主要的干扰源。如果PLC 使用交流电源, 在干扰较强或对可靠性要求很高的场合, 可以在PLC 的交流电源输入端加接带屏蔽层的隔离变压器和低通滤波器。隔离变压器可以抑制窜入的外来干扰, 提高抗高频共模干扰能力, 但屏蔽层应可靠接地。
输出端的可靠性措施
继电器输出模块的触点工作电压范围宽, 导通压降小, 与晶体管型和双向可控硅型模块相比, 承受瞬时过电压和过电流的能力较强, 但是动作速度较慢。系统输出量变化不是很频繁时, 一般选用继电器型输出模块。PLC 输出模块内的小型继电器的触点很小, 断弧能力很差, 不能直接用于发电站的DC220 V 电路中, 必须用PLC 驱动外部继电器, 用外部继电器的触点驱动DC220 V 的负载。
断开直流电路要求较大的继电器触点, 接通同一直流电路可用较小的触点。选择外接的继电器时, 应仔细分析是用PLC 来控制接通还是断开外部回路。例如水电站中用得较多的DC220 V 电磁阀,其内部有与其线圈串联的限位开关常闭触点, 电磁阀线圈通电, 阀芯动作后, 是用阀内部的触点来断开电路的。在这种情况下, 可以选用触点较小的小型继电器来转接PLC 的输出信号。
安装与布线措施
开关量信号(如按钮、限位开关、接近开关、行程开关、压力控制器等提供的信号)一般对信号电缆无严格要求, 可选用一般的铜芯多股电缆,信号传输距离较远时, 可选用屏蔽电缆或光纤。模拟信号(如油压力开关、流量开关等提供的信号)应选择屏蔽电缆。通信电缆要求可靠性高,有的通信电缆的信号频率很高, 一般应选用PLC生产厂家提供的专用电缆; 在要求不高或信号频率较低时, 也可以选用带屏蔽的双绞线电缆。PLC 应远离强干扰源, 如大功率可控硅装置、高频大功率焊机和大型动力设备等。PLC不能与高压电器安装在同一个开关柜内, 若在柜内PLC 应远离动力线(二者之间的距离应大于200mm)。与PLC 装在同一个开关柜内的电感性元件, 如继电器、接触器的线圈, 应并联RC消弧电路。PLC 的I /O 线与大功率动力线应分开走线, 如大金坪电站设计的电缆桥架模式, 若要在同一线槽中布线,信号线应使用屏蔽电缆。交流线与直流线应分别使用不同的两根电缆, 开关量、模拟量I/O线应尽量分开敷设, 后者应采用屏蔽线。不同类型的线应分别装入不同的电缆管或电缆槽中, 使其有尽可能大的空间距离。如果模拟量输入/输出信号距离PLC 较远, 应采用4mA ~ 20mA 的电流传输方式, 不宜采用DC24V电压传输方式。传送模拟信号的屏蔽线, 其屏蔽层应一端接地, 为了泄放高频干扰, 数字信号线的屏蔽层应并联电位均衡线,其电阻应小于屏蔽层电阻的1 /10, 并将屏蔽层两端接地。如果无法设置电位均衡线, 或只考虑抑制低频干扰时, 也可一端接地。不同的信号线最好不用同一个插接件转接, 如必须用同一个插接件, 要用备用端子或地线端子将其分隔开, 以降低相互干扰。
结束语：
PLC 控制系统中的干扰是一个十分复杂的问题, 发电厂在抗干扰设计或技术改造中应综合考虑各方面的因素, 只有合理有效地抑制干扰, 才能够使PLC控制系统正常工作。
光电隔离技术范文5
在数据采集、处理的应用中，使用最为广泛，基础最为牢固的是PC_Based Control 技术，它是融合PC 技术、信号测量和分析技术、控制技术、通信技术于一体的高性能测量与控制技术，用于信号量测、工业过程数据采集和控制、运动控制、通信控制等。包括工业电脑平台、功能卡和应用软件。通过插入各种功能卡和编写软件，形成功能强大的数据采集系统、通信控制器和运动控制系统。
近年来，PC_Based Control 技术向更快速、更精确的测控方向发展，其中数据采集与控制是其核心技术之一，其基本任务是物理信号（电压/电流）的产生或测量。但是要使计算机系统能够测量物理信号，必须要使用传感器把物理信号转换成电信号（电压或者电流信号）。有时不能把被测信号直接连接到数据采集卡，而必须使用信号调理辅助电路，先将信号进行一定的处理。总之，数据采集与控制系统是在硬件板卡/远程采集模块的基础上借助软件来控制整个系统的工作，包括采集原始数据、分析数据、给出结果等，其中的硬件板卡就是现在广为使用的数据采集卡。而要对数据进行分析并产生结果，就需要利用软件编程技术来实现了。
这里，笔者以PCI-8319 光电隔离模入接口卡为例，介绍如何利用VC++ 6.0实现数据的采集、控制和分析。
PCI-8319 光电隔离模入接口卡
本文所要介绍的PCI-8319 光电隔离模入接口卡就是一款满足PC_Based Control 技术要求的硬件板卡。它提供了PCI 总线插槽的PC系列微机，具有即插即用（PnP）的功能。操作系统可选用Windows、Unix等多种操作系统，以及专业数据采集分析系统LabVIEW 等软件环境。在硬件的安装上也非常简单，使用时只需将接口卡插入机内任何一个PCI总线插槽中并用螺丝固定，信号电缆从机箱外部直接接入。
PCI-8319 光电隔离模入接口卡主要由多路模拟开关电路、高性能放大器电路、模数转换电路、开关量输入输出电路、接口控制逻辑电路、光电隔离电路及DC/DC电源电路组成，采用三总线光电隔离技术，使被测量信号系统同计算机之间完全电气隔离，适用于恶劣环境的工业现场数据采集以及必须保证人身安全的人体信号采集系统。该模入接口卡采用了高性能的仪用放大器，具有极高的输入阻抗和共模抑制比，并具有最高可达 1000 倍的放大增益，可直接配接各种传感器，以完成对不同信号的放大处理，同时，本卡自带 DC/DC隔离电源模块，无需用户外接电源。
PCI-8319 模入接口卡允许采用32路单端输入方式或16路双端输入方式。用户可根据需要选择测量单极性信号或双极性信号。其输入的模拟信号由卡前端的37芯D型插头直接接入。本卡还提供了非隔离的TTL电平的16路输入和16路输出信号通道，这些信号通道由卡后端的40芯扁平电缆转换为37芯D型插头提供给用户。
其多路模拟开关电路以及高性能放大器电路和模数转换电路均采用了AD公司的芯片作为使用器件，可以满足不同用户的不同需求。
开关量输入输出电路，接口控制逻辑电路及光隔电路DC/DC电源电路均可达到较好的使用效果。
相关函数
PCI8KP.dll是为PCI8000 系列数据采集卡配制的工作在中西文Windows 95／98／2000/NT环境下的一个动态链接库，它所封装的函数可以被其他应用程序在运行时直接调用。用户可以用任何一种可以使用 DLL链接库的编程工具来编写。表中所列函数的说明格式为C++ 应用程序中调用 DLL 库函数时的常用格式，无论使用哪一种开发工具，务必请注意数据格式的匹配及函数的返回类型。
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为了将对PCI-8319卡的操作简单化。动态链接库 (PCI8KP.dll)中所有的函数的参数均通过一个结构体（ZT_PCIBOARD）来传递。该结构体及PCI8000的有关函数如表所示。
struct ZT_PCIBOARD
{
long lIndex; /* PCI卡索引值，该值在安装时被系统分配*/
HANDLE hHandle; /* PCI卡的操作句柄（只有涉及中断时才用）*/
short nCh; /* 通道号*/
long lData; /*输入输出数据变量*/
long* plData; /*输入输出数据指针*/
long lCode; /*设备控制字，具体含义见函数说明*/
};
实现数据采集
第一步，启动VC++6.0，建立一个工程文件；第二步，在工程文件中加入driver.h和Os.h两个头文件，并在工程设置中添加库文件ADSAPI32.lib；第三步，在需要数据采集的文件中添加相关的程序代码，具体步骤如下。
首先，在文件头部第一条注释行前加入如下常数变量及全局变量说明：
int time_sam;
SetTem dlg1;
int diff_tt;
CPoint end_tem;
CPoint start_tem;
ZT_PCIBOARD pci8319_tep;
其次,在相应的数据处理函数中加入下列代码打开采集板，把输入的模拟量转化为数字量:
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;//选择通道1
pci8319_tep.lCode = 3;//0 = 原码值, 1 = 0 -- 10000mV , 2= -5000 --- 5000mV, 3= -10000 -- 10000mV
ZT8319Init(&pci8319_tep);//启动AD转换
pci8319.nCh = 1;//选择通道1
pci8319.lCode = 3;//0 = 原码值, 1 = 0 -- 10000mV , 2= -5000 --- 5000mV, 3= -10000 -- 10000mV
ZT8319Init(&pci8319);//启动AD转换
long retVal,retVal1;
retVal = ZT8319AI(&pci8319);
retVal1 = ZT8319AI(&pci8319_tep);
中间开始进行数据采集及实时曲线的绘制，在这个过程中，采集过程与曲线绘制过程是同时进行的，每采集十个数据就按照曲线的要求取这十个数据的平均值在图中绘出其数据值点，在采集过程中的某一时刻起曲线绘制如图所示。
光电隔离技术范文6
【关键词】 机场 灯光电缆 机场灯光故障
机场的助航灯光在飞机的安全起降中有着重要的作用，而作为灯光供电设施电缆在机场的运营过程中，由于外界的理化因子的破坏而出现故障，同时由于机场的灯光电缆铺设线路长，甚至达到几万米，铺设面积广，达到几十平方公里。因此，一旦机场的助航灯光系统出现故障不能及时的检修，轻则造成航班复飞，重则使得整个机场瘫痪而关闭，因此快速有效的检测排除机场助航灯光电缆主回路发生的故障，对机场的运行有着非常重要的作用。本文结合笔者的工作实践经验，对机场助航灯光主回路电缆常见的问题进行了归纳总结，希望能够广大同行提供给参考。
1 机场助航灯光主回路特点
机场助航灯光中，由隔离变压器一次连接器、隔离变压器、主电缆构成供电主回路。主回路的电压视负载大小变化，常为5kV的高压，因此这部分出现一旦出现故障则称其主回路故障或者高压回路故障。本文主要讨论的就是主回路故障的诊断与排除。为了方便故障的排除，助航灯光电缆在回路的设计上采用了典型的串联电路，但存在的问题是，任何一点出现故障则会造成整个电路都不可用。单回路的助航灯光的电缆最长接近20km，最短也在2km左右。同时需要考虑潮湿地区的电缆全年平均绝缘电阻值要低于干旱地带，因此助航灯光的主电缆对地的绝缘阻止不能少于1000MΩ，而线芯的直流电阻应该在20-50Ω之间，这些基本的数据对于故障诊断和排除有着至关重要的作用。
2 机场助航灯光主回路常见故障
机场助航灯光主回路电缆的常见故障类型有开路故障、对地绝缘降低故障、复合故障三种主要的故障。对于故障类型和对各个故障类型的了解能为今后故障的诊断和排除提供参考。
2.1 电缆开路故障
开路故障的定义是电缆导体发生损伤而出现断开或者似断非断的问题。要明确的是导体是指电缆的电芯线和金属的屏蔽层两个部分。开路故障的表现是回路的直流电阻高于正常值或者无穷大。若为完全断开则灯光完全熄灭，回路电流为0；若为似断非断的情况，则回路中的电流低于正常值，但不为0，灯光很暗。
2.2 电缆对地绝缘降低故障
电缆对地绝缘降低故障常常又被称之为接地故障，发生该种故障时，电缆对于地的绝缘电阻为0，直流电阻应当小于100Ω，发生这种情况的可能原因是绝缘层的破裂。如果发生单一节点发生绝缘降低故障灯光会造成灯光发暗，但不会影响到灯光的正常工作；但如果发生多个节点出现绝缘降低故障，一般会出现灯光全部熄灭情况。
2.3 复合型故障
复合型故障，是指同时具有上述两种故障的问题，但是表现出的特征又因为同时出现了两种故障而出现较大的差别，因此在故障的诊断和排除上非常的困难，其常见的特征是发生故障的电缆直流电阻高于正常值可能为无穷大，而绝缘电阻几乎为零。
由此可见复合型故障是最难于排除的故障，因此也是机场主回路故障中最大的安全问题。
3 助航灯光电缆主回路故障分析和排除
3.1 故障诊断常用方法
助航灯光电缆主回路故障的诊断方法是：在电源处用铜线或者其他导线将导线芯同金属屏蔽层进行短接，在需要测试的一端使用万用表测导线芯和屏蔽层之间的电阻值。如果测量值为无穷大，就是断路故障；如果测量值大于电缆的正常直流的阻值达到2倍以上，就可以判断成似断非断故障。
3.2 诊断应用实例
某机场在试运行的过程中助航灯光发生故障，导致部分中线灯出现熄灭的现象，机场迅速采取紧急预案，在保证航班正常运行结束之后对故障灯光进行了紧急抢修。首先对回路电缆端采用2500V的兆欧表实施遥测，发现其对地电阻近似为0，随后利用万用表测得电缆的直流电阻是88Ω，由此至少能够得出该线路发生了接地故障。同时该电缆的正常电阻为35Ω，由此得出该线缆还可能出现开路故障，由此判定该线缆出现了复合型故障。
通过对灯工作状态进行观察，发现在五号灯之后所有的灯光都出现了明显的变暗，而之前的灯光则是完全正常的。由此判定出现故障的电缆应该是在五号灯和六号灯之，将六号灯的隔离变压器灯箱开启后发现主电缆和隔离变压器连接正常，因此故障点应该出在五号灯和六号灯之间连接的电缆上。将此段电缆挖出进行更换。再进行回路的直流电阻测量，为43Ω，绝缘电阻达到850MΩ，接地点排除，开启灯光，五号和六号灯光恢复正常工作但16号灯光后的17号灯光没有亮。开启17号灯箱盖，发现隔离变压器和主电缆的接头被烧坏，同时表皮有碳化，还有隔离变压器击穿鼓包。电缆屏蔽层铜皮和接头的烧坏位置同电缆侧芯线有着密切的关系，从而导致电缆芯线对屏蔽层产生放电。因此将隔离变压器和电缆的接头重做，然后进行灯光电缆主回路测量，发现其阻值为35Ω。开启电源所有灯正常都发光，问题排除。
4 结语
机场的助航灯光在飞机的安全起降中有着重要的作用，而作为灯光供电设施电缆在机场的运营过程中，由于外界的理化因子的破坏而出现故障，同时由于机场的灯光电缆铺设线路长，甚至达到几万米，铺设面积广，达到几十平方公里。电线电缆样品固有特性的限制，因此合理的分析机场的助航灯光主回路发生的故障类型，并及时的分析和排除故障。对于保证机场的正常的安全的运营有着重要的作用。
参考文献：
[1]胡义柱.机场助航灯光电缆主回路故障诊断与排除[J].电气技术，2011（3）.
[2]汤强.浅谈机场助航灯光电缆主回路及恒流调光器故障分析及排除[J].科技与企业，2012（12）：343-343.
