1　200MW机组控制系统信号采集系统现状

　　大庆油田热电厂采用德国SIEMENS公司AS235电站专用控制系统，对现场热力生产过程实现监视和控制。该系统可以完成数据采集、闭环控制、事故追忆、制表打印等功能，采集信号种类多、分布广。由于生产现场的环境复杂、条件恶劣，采集信号回路经常出现以下问题：
1.1　现场压力、流量信号采集采用两线制变送器，模件提供24V电源。在现场实际运行中，由于变送器信号线短路导致模件烧坏，特别是有些模件采集信号较多，模件产生故障后直接影响机组的安全经济运行。
1.2　为保证机组安全经济运行，在计算机数据采集系统(DAS)中，设计了很多用于监视阀门位置、重要运行设备工作状态等开关量，由于大部分阀门现场条件恶劣，从信号线中串入强电信号(如交流220V或交流380V)时有发生，烧坏模件，影响主机运行。1992年就曾经出现过因开关量信号回路串入强电造成主机CPU模件烧坏的情况。计算机信号模件较贵，并且多数损坏的模件需返送国外修复，不但造成很大的经济损失，还影响机组的安全经济运行。

2　光电隔离转换器的工作原理及分类

　　在大庆油田热电厂机组运行中，主要存在开关量信号及两线制供电方式采集的信号串入强电的问题，因此在这里着重介绍模拟量及开关量隔离转换器在现场中的应用：
2.1　模拟量隔离转换器
　　由于现场DAS系统实际采用德国西门子公司AS235电站专用控制系统，因此我们选用大连达西公司推荐的德国AHMS/TV271模拟量隔离转换器，其原理框图如图1所示。
　　其主要性能及特点：

1-通讯电阻;2-阻幅器;3-电源转换器;4-交流转换器;
5-绿灯(供电电源);6-整流器;7-限幅器;8-输入放大器;
9-信号转换器;10-输出放大器;HK-通讯插孔;E-输入信号;
A-输出信号;PWR-供电电流.

图1　模拟量隔转换器原理图

2.1.1　可实现输入与输出之间的信号隔离、输入与供电电源之间的隔离、输出与供电电源之间的隔离，最大程度地防止强电信号的串入。
2.1.2　精度高，负载能力大，隔离能力强，最大可隔离交流电压1500V。
2.1.3　在隔离器前面板上通过电源指示灯、模件故障报警灯及测量通道实时反映是否串入强电信号。
2.1.4　可向两线制变送器供电(24VDC)，具有一定的抗RFI/EMI(无线射频/电磁干扰)能力。
2.1.5　信号隔离形式多样，我们主要选用输入4～20mA直流信号、输出4～20mA及0～10V直流信号。
　　同时根据现场实际，又选择了部分非供电方式模拟量隔离转换器，其工作原理参照供电方式隔离转换器。
2.2　开关量隔离转换器
　　开关量隔离转换器选用AHTS920型双通道隔离转换器，工作原理如图2所示。

1-稳压器;2-绿灯(电源指示);3-电气隔离;4-比较器;5-限幅单元;
6-切换开关;7-控制逻辑;8-红灯(故障灯);9-黄灯(输入指示);
10-黄灯(输出指示);11-继电气(输出);12-输出信号(电气信号);
13-警继电器(故障信号);E-输入信号;A-输出信号;PWR-供电电源.

图2　开关量隔离转换器工作原理图
　　其主要性能及特点

2.2.1　可实现输入与输出之间的信号隔离、输入与供电电源之间的隔离、输出与供电电源之间的隔离，最大程度防止强电信号的串入。
2.2.2　精度高，负载能力大，隔离能力强，最大可隔离交流电压1500V。
2.2.3　采用继电器输出，触点电压ACmax250V/4　A，DCmax200V/90W。
2.2.4　在隔离器前面板上通过电源指示灯、信号故障报警灯及输入/输出信号状态灯实时反映是否串入强电信号。

3.1　安装
　　隔离转换器安装在现场信号进入DAS系统之前，因此对于模拟量信号、模拟量隔离转换器输入输出电缆均采用软屏蔽电缆，以消除外来电磁干扰。隔离器工作电源为直流24V，采用双路稳压电源互为备用，稳压电源入口电压采用从不同电源段送来的两路交流电源。
3.2　应用效果
　　在3号机组大修中，完成了隔离转换器系统改造并随机组运行，隔离转换器系统运行正常，模拟量信号采集模件、开关量信号采集模件至今未发生因模件串入强电而导致损坏，这就证明光电隔离转换器在电厂数据采集系统中应用效果良好。