数据采集与监控系统中传感器输出信号的处理

　　SCADA系统概述

　　SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能。

　　由于各个应用领域对SCADA的要求不同，所以不同应用领域的SCADA系统发展也不完全相同。

　　在电力系统中，SCADA系统应用最为广泛，技术发展也最为成熟。它作为能量管理系统（EMS系统）的一个最主要的子系统，有着信息完整、提高效率、正确掌握系统运行状态、加快决策、能帮助快速诊断出系统故障状态等优势，现已经成为电力调度不可缺少的工具。它对提高电网运行的可靠性、安全性与经济效益，减轻调度员的负担，实现电力调度自动化与现代化，提高调度的效率和水平中方面有着不可替代的作用。

　　SCADA在铁道电气化远动系统上的应用较早，在保证电气化铁路的安全可靠供电，提高铁路运输的调度管理水平起到了很大的作用。在铁道电气化SCADA系统的发展过程中，随着计算机的发展，不同时期有不同的产品，同时我国也从国外引进了大量的SCADA产品与设备，这些都带动了铁道电气化远动系统向更高的目标发展。

　　数据采集与监视控制系统（SCADA）中，各类型传感器信号隔离、放大、转换IC选型参考

　　SCADA系统要实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能，就要把现场的压力、温度、湿度、流量、速度、液位、位移等传感器感应的信号进行采集、隔离转换处理。而不同的传感器由于工作方式、配电、输出信号类型等方面的差异，对隔离放大器产品的功能选择和匹配上也不相同。

　　现场各种类型传感器信号隔离放大、变换应用举例：

　　1、安全

　　为了确保人身和设备的安全，安装、检修、更换本系列产品时，请务必完全关闭设备运行并切断电源。以免因错误信号导致控制系统失控而造成事故，给人身和设备安全带来危害。

　　ISO系列 隔离放大器现场安全保护典型应用方案图：

　　2、SCADA系统在电力、轨道交通设备中内置RS485通讯接口抗浪涌、防静　电、高隔离模块电源选型

　　型号：WRF0505H-1W/2W　VD050512H-2W

　　说明： VD / WRF 系列模块电源，是一款具有高电气隔离和抗浪涌、防静电特性，且输出具有自恢复过载和短路保护的国家专利产品（国家专利号：ZL 200420042857.1）。近期该产品在电力负荷管理控制终端（用户管理终端）仪表外接RS485/RS232接口安全高隔离（4500V）、抗静电（外端子直接接触：8000V）的相关技术送检中，顺利通过高隔离/抗浪涌/防静电测试。目前已在电力仪器仪表制造行业广泛使用。

　　VD / WRF 系列的DC-DC隔离模块电源，采用陶瓷基板、印刷电阻的可靠性工艺制作，能满足工业级振动、潮湿、静电干扰、宽温度（-45-+85 ℃）及其它恶劣环境下的工作。产品有SIP单列和DIP双列封装方式。主要应用领域：电气设备地线干扰抑制，仪器仪表的外接（RS485/RS232 /RS422/USB/IEEE1394等通讯接口）端口电源隔离及变换，仪表壳体接口端子外露金属部位的安全高隔离/抗浪涌/防静电隔离（国家安规标准：8KV以上）。
传感器两线制4-20mA输出信号的隔离和调理#e#

　　3、传感器两线制4-20mA输出信号的隔离和调理

　　3.1 两线制4-20mA 电流环路 隔离器

　　型号：ISO 4-20mA

　　说明： ISO 4-20mA电流环隔离器是单片两线制隔离接口芯片，该IC内部包含有电流信号调制解调电路、信号耦合隔离变换电路等。很小的输入等效电阻，使该IC的输入电压达到超宽范围（7.5-32V），以满足用户无需外接电源而实现信号远距离、无失真传输的需要。内部的陶瓷基板、印刷电阻工艺及新技术隔离措施使器件能达到3KVAC绝缘电压和工业级宽温度、潮湿、震动的现场恶劣环境要求。ISO 4-20mA系列产品使用非常方便无需外接任何元件即可实现4-20mA电流环隔离功能。

　　典型应用方案图：

　　3.2 两线制4-20mA 隔离配电器

　　型号：ISO 4-20mA-F

说明： ISO 4-20mA-F是一种两线制4-20mA 信号环路式隔离配电器，具有节能、安全防爆功能。该IC为两线制传感器配电16V~21.5V，方便了一些两线制传感器的信号测量、远传、隔离等功能。该 IC输出是针对24VDC和取样电阻（负载电阻）相串联的二线制供电回路（现场防爆功能）来设计的，同当前流行的模拟量输入接口板（上位机）、PLC、 DCS或其他仪表的模拟量输入端口相匹配，ISO 4-20mA-F产品在使用时，其输入端外接传感器上的电源和信号是由4-20mA配电器模块从输出端耦合过来的，这个电信号可以用PLC、DCS、工控机来控制，当需要采集数据时就给传感