摘要：基于和利時(shí)LM系列PLC的氣體分析預(yù)處理系統(tǒng)可以為氣體分析系統(tǒng)提供符合要求的采樣氣體。實(shí)踐證明，取樣氣體預(yù)處理效果良好。取樣氣體經(jīng)預(yù)處理裝置后，達(dá)到了降溫、除水、除干擾組份的目的，投運(yùn)后運(yùn)行穩(wěn)定，在線分析響應(yīng)時(shí)間常量分析小于30秒，微量分析小于40秒。取樣氣體測(cè)量準(zhǔn)確，能夠迅速和正確反映工況，同時(shí)儀器的故障率與維修量大為下降，保證了氣體分析系統(tǒng)的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行，為 終客戶的安全生產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、降耗等起到了重要作用。
關(guān)鍵詞：和利時(shí)LM系列PLC；氣體分析；多通道；巡檢
1 氣體分析預(yù)處理技術(shù)概述
本文介紹和利時(shí)LM系列PLC在四路巡檢氣體分析預(yù)處理系統(tǒng)中的應(yīng)用�；诤屠麜r(shí)LM系列PLC和HT6000系列觸摸屏的氣體預(yù)處理系統(tǒng)因其可靠性高、自動(dòng)化水平高、預(yù)處理質(zhì)量穩(wěn)定、人機(jī)界面友好等特點(diǎn)在得到了廣泛的應(yīng)用。
傳統(tǒng)的分析方法如化學(xué)分析法、氣相色譜法較多采用人工采樣法。人工采樣法的特點(diǎn)是采用人工取樣的方式，抽取某一時(shí)點(diǎn)的樣氣進(jìn)行分析。其缺點(diǎn)顯而易見：
�。�1）必須對(duì)氣體進(jìn)行人工取樣，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，其中操作者的操作技能對(duì)分析的精度有很大影響；
�。�2）只能單一成份地逐個(gè)進(jìn)行檢測(cè)分析，不具備多重輸入和信號(hào)處理功能；
�。�3）分析費(fèi)時(shí)費(fèi)力，響應(yīng)速度慢，效率低，難以實(shí)時(shí)地反映工況信息。
在現(xiàn)代氣體分析儀器的設(shè)計(jì)中，主要包括兩種設(shè)計(jì)方案。一種是以分離器件和小規(guī)模集成電路為基礎(chǔ)的模擬信號(hào)處理方案，這類儀器主要應(yīng)用于功能簡(jiǎn)單的小型儀器，它們一般只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的測(cè)試，由于儀器內(nèi)部沒有專門的功能軟件，所以無法完成更進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理和計(jì)算功能，這類產(chǎn)品一般都做成便攜式儀器，間斷的對(duì)氣體進(jìn)行取樣檢查。第二種方案是以單片機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的數(shù)字電路處理方案，這類儀器在進(jìn)行信號(hào)處理和數(shù)據(jù)通訊方面具有較高的靈活性，在氣體分析儀器行業(yè)中處于主流地位，已基本能夠完成必要的數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算功能。對(duì)于一些具有高集成的單片機(jī)系統(tǒng)，它具有更全面的功能。但是對(duì)多種組份、多路通道、惡劣環(huán)境的氣體測(cè)量要求，對(duì)采樣氣體需要進(jìn)行必要的預(yù)處理的應(yīng)用要求，以單片機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的氣體分析儀在設(shè)計(jì)時(shí)存在著較大的難度。針對(duì)第二種方案的不足，我們把氣體分析預(yù)處理系統(tǒng)單獨(dú)分離出來，用成熟靈活的PLC系統(tǒng)來設(shè)計(jì)。
氣體預(yù)處理系統(tǒng)是可靠性和穩(wěn)定性要求 高的氣體分析子系統(tǒng)，其性能直接決定了采樣氣體的質(zhì)量�；赑LC的氣體預(yù)處理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)氣體的自動(dòng)連續(xù)采樣。采用不同測(cè)量方法的氣體分析系統(tǒng)都由采樣預(yù)處理系統(tǒng)和分析儀表兩部分組成。采樣探頭將被測(cè)氣體從煙道或管道中引出，并送入預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行氣體預(yù)處理，然后連續(xù)送入儀器的氣體室中，分析儀器通過不同的方法完成氣體濃度的測(cè)量。采樣預(yù)處理系統(tǒng)完成氣體的采樣工作，其基本原理分為正壓和負(fù)壓兩種，由PLC完成各管路電磁閥和電動(dòng)閥的時(shí)序動(dòng)作。
2 氣體分析預(yù)處理控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
氣體分析輔助系統(tǒng)由以PLC為核心的控制機(jī)柜、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、聲光報(bào)警和一次、二次外圍元件組成，控制柜里配置有PLC、報(bào)警繼電器、泵、閥等。每一路輸出通道都有與之相對(duì)應(yīng)的流程指示燈，可以檢查某一通道的當(dāng)前工作情況，而且系統(tǒng)具有自動(dòng)巡檢和手動(dòng)功能。
本系統(tǒng)的CPU模塊選用和利時(shí)LM系列PLC的LM3107E模塊，模塊本體上集成12點(diǎn)數(shù)字量輸入和8點(diǎn)繼電器輸出，還有2路模擬量輸入和1路模擬量輸出。系統(tǒng)采用LM3223擴(kuò)展8通道繼電器輸出。系統(tǒng)中顯示部件采用和利時(shí)HT7700T觸摸屏，通過串口以ModbusRTU的協(xié)議與
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