現實中，生產環境可能複雜多變，因此會遇到很多不可控因素。例如，干擾、短路、過壓、欠壓、不明脈衝等都會影響正常工作訊號。此時在控制系統中增加隔離器，它能保護控制系統下級控制迴路、削弱環境噪聲影響、抑制裝置接地和干擾，同時還具有限壓限流、保護控制系統輸出輸入等作用。

訊號隔離器的工作原理

訊號隔離器，將生產現場模擬量輸出儀表訊號首先透過自身的半導體器件調至轉化，其次透過自身的光感和磁感器件進行隔離轉換，最後透過解調轉換成初始訊號。

訊號隔離器的作用

原始訊號通過幾次轉換後，確保電源、訊號、地三者之間的絕對獨立。濾除原始訊號中的干擾訊號。因此，訊號隔離器在控制系統中起到隔離、濾波、放大、匹配等作用。

現在的DCS控制系統功能強大，很多DCS模擬量卡件自帶光電隔離功能。一般來說DCS是能完全滿足生產要求，但是考慮到一些突發事件引起生產停車，又考慮到生產安全、生產效益等方面，更換訊號隔離器比更換模擬量卡件方便快捷，經濟省時。是否需要裝訊號隔離器，還得根據實際情況而定。

為何控制系統需要訊號隔離器？

為什麼控制系統需要訊號隔離，因為我們在控制系統實際應用過程中會出現各種複雜的因素，例如電磁干擾致使迴路電壓升高，從而損壞控制系統模組；施工過程中220V和24V電壓接線錯誤致使控制系統模組損壞；執行過程中由於暴雨致使戶外元器件短路；裝置機械故障引發的電氣故障，從而損壞控制系統模組；等等等等。

進行了訊號隔離就安全了嗎？當然不是，訊號隔離只是把控制系統的模組保護了起來，避免由於外部因素損壞控制模組，從而引起主機故障，乃至於停機。訊號隔離同樣會損壞隔離器，只不過隔離器的價格遠遠小於控制器模組，即使損壞，成本也不高，並且隔離器起到了防止故障擴散的作用。

我們常用的隔離器分為兩種，一種是數字量模組的隔離器，也就是中間繼電器，一種是模擬量隔離器，俗稱隔離柵。

一、數字量隔離器（中間繼電器），如下圖：

中間繼電器如何起到隔離作用的呢，對於DI模組來說，如下圖：

上面兩張圖是西門子PLC的DI模組透過中間繼電器進行的訊號隔離，例如SK00繼電器線圈接入外部訊號，而SK00繼電器的輔助觸點接入了I0.0訊號點，進行了訊號轉換，當SK00繼電器線圈得電時，SK00繼電器的常開輔助點閉合，I0.0接受到24V訊號，反之SK00繼電器線圈失電時，SK00繼電器的常開輔助點斷開，I0.0接受不到24V訊號。

DO模組同樣是透過中間繼電器進行的訊號隔離，如下圖：

上圖中Q0.0接入KA00中間繼電器線圈，而KA00的常開輔助觸點接入外部訊號，當KA00繼電器線圈得電時，KA00繼電器的常開輔助點閉合，使控制迴路透過電流，接通該控制迴路，反之，斷開控制迴路。

二、模擬量訊號隔離器（隔離柵），隔離柵與中間繼電器不同，我常用的是南京優倍的隔離柵，如下圖為隔離器接線圖：

該訊號隔離器可連線二線制和三線制變送器，訊號是4~20mA訊號。

當然，隨著發展現在的PLC或者DCS控制模組本身擁有光電隔離的作用的，但是有些危險區域，我們也有必要進行訊號隔離，例如隔離式安全柵，如下圖為安全柵的應用範圍：

綜上，控制系統進行訊號隔離是有必要的，可以防止故障擴散，並且能很好的保護控制系統，對於不支援熱插拔的控制系統來說，進行訊號隔離尤其的重要！