第22卷第12期甘肅科技Vol.22 No. 122006年12月Gansu Science and TechnologyDec. 2006天然氣多點(diǎn)溫度巡檢系統(tǒng)的研究曹學(xué)文.(西北民族大學(xué)電氣工程學(xué)院,甘肅蘭州730030 )摘要介紹了基于工控機(jī)和PLC采集天然氣的工業(yè)控制過(guò)程中溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合通信技術(shù)、進(jìn)程技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)控制過(guò)程中溫度的監(jiān)控。關(guān)鍵詞:PLC ;工控機(jī);自動(dòng)控制中圖分類號(hào):TP319口和一個(gè)RS232串行接口，可直接與工控機(jī)通信。1引言工控機(jī)。在采集天然氣的工業(yè)控制過(guò)程中，對(duì)于溫度的監(jiān)控是非常重要的。這項(xiàng)工作關(guān)系到天然氣集氣站0工作人員人身和設(shè)備的安全,以及關(guān)系到產(chǎn)出天然I小本地IO物塊| DIUDO事越D塊0 Al事地風(fēng)模決DIDO不地0模塊。氣的質(zhì)量。所以為了保證安全和天然氣的質(zhì)量,并[ 建受送路執(zhí)行機(jī)構(gòu)。]溫要交運(yùn)題門(mén)執(zhí)行機(jī)構(gòu)-且減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，開(kāi)發(fā)多點(diǎn)溫度巡檢系統(tǒng)是圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖很有必要的。該系統(tǒng)采用工業(yè)上廣泛應(yīng)用的工控組2.2控制方案態(tài)軟件具有能夠與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字通訊、布線簡(jiǎn)安裝在各區(qū)的溫度變送器將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成4單、接受信號(hào)簡(jiǎn)單、使用方便、精度高、性能穩(wěn)定價(jià)~ 20mA的電流信號(hào)并送到AI本地1/o模塊(模格便宜等諸多優(yōu)點(diǎn)。塊的通道以菊花鏈方式接線) ,AI本地I/O模塊將此信號(hào)轉(zhuǎn)換成ASCII碼形式巡回輸出這些數(shù)據(jù)至2系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制方案RTU ,上位機(jī)通過(guò)與RTU通信將數(shù)據(jù)讀入數(shù)據(jù)庫(kù)2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)后對(duì)讀入的數(shù)據(jù)進(jìn)行分段比較、判別，同時(shí)在上位:系統(tǒng)根據(jù)天然氣的采氣工藝流程將一個(gè)集氣機(jī)顯示現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)?？卣痉譃樘烊粴膺M(jìn)站區(qū)、加熱爐區(qū)、分離器區(qū)、外輸區(qū).制信號(hào)經(jīng)RTU至相應(yīng)的至DO本地I/O模塊信號(hào)四個(gè)區(qū)。每個(gè)區(qū)為一個(gè)獨(dú)立的控制系統(tǒng)使用一個(gè)輸出通道到控制開(kāi)關(guān),驅(qū) 動(dòng)相對(duì)應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(如控制器對(duì)其溫度進(jìn)行監(jiān)控,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如(圖1 )所閥門(mén)、加熱爐)控制元件執(zhí)行動(dòng)作完成后將反饋信示圖中溫度變送器采用美國(guó)霍尼韋爾公司的STT號(hào)通過(guò)DI本地I/O模塊信號(hào)輸入通道到RTU ,上位-305-0-EP0O-000-MB型溫度變送器輸出機(jī)通過(guò)RTU判斷該信號(hào)后進(jìn)行提示。同時(shí)也有人為標(biāo)準(zhǔn)的4 ~ 20mA電流信號(hào)(共兩路,并支持工調(diào)節(jié)的方式來(lái)對(duì)各區(qū)進(jìn)行控制,從而提高了系統(tǒng)HART協(xié)議) ;本地I/O模塊采用美國(guó)SIXNET公司的可靠性和穩(wěn)定性并降低了成本。的ET- 16AI2 - H( 14位)本地I/O模塊和ET-3軟件設(shè)計(jì)8DI2 -8D02-H本地I/O模塊ET- 16AI2-H( 14根據(jù)用戶要求和考慮到的控制方案工控機(jī)的位)本地I/O模塊共有18的通道A~20mA電流輸主要功能為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的顯示、控制參數(shù)的修改、報(bào)入其中16個(gè)AI通道為信號(hào)通道2個(gè)為極性;ET警提示及保存數(shù)據(jù)。選用美國(guó)Honeywell公司( Pla--8D12-8D02-H本地I/0模塊有8個(gè)DI通道和ntscape ,Experion PKS )作為組態(tài)和前臺(tái)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)8個(gè)DO通道,兩個(gè)為極性。四個(gè)區(qū)為四組I/0模言來(lái)設(shè)計(jì)各種人機(jī)界面和工控機(jī)部分的通信程序，塊控制器將四個(gè)AI本地I/O模塊的數(shù)據(jù)分時(shí)巡回Microsoft Execl 作為后臺(tái)報(bào)表數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)將Excel檢測(cè)并將數(shù)據(jù)傳輸給控制器控制器采用廈門(mén)科昊報(bào)表分為動(dòng)態(tài)報(bào)表和靜態(tài)報(bào)表，動(dòng)態(tài)報(bào)表從上位機(jī)110甘肅科技第22卷報(bào)表從動(dòng)態(tài)報(bào)表中每一個(gè)小時(shí)讀取一次數(shù)據(jù),并將hart協(xié)議溫度變送器各時(shí)間的數(shù)據(jù)保存后按時(shí)打印(每天一次)。由于工控機(jī)既要完成人機(jī)界面操作,同時(shí)又要工挖機(jī)modbus協(xié)議RTU數(shù)字信號(hào)C執(zhí)行機(jī)構(gòu)_與RTU進(jìn)行串行數(shù)據(jù)通信為了保證人機(jī)界面操作圖2通信協(xié)議圖和工控機(jī)與RTU之間的通信互不影響,在此采用了當(dāng)RTU接收到工控機(jī)發(fā)出的信息后即觸發(fā)中多進(jìn)程運(yùn)行的原理,即將工控機(jī)程序的任務(wù)分為兩斷服務(wù)程序,作出相應(yīng)的響應(yīng)。工控機(jī)發(fā)送組態(tài)數(shù)個(gè)進(jìn)程數(shù)據(jù)通信進(jìn)程和人機(jī)操作進(jìn)程并以數(shù)據(jù)通據(jù)后若RTU無(wú)應(yīng)答則提示報(bào)警;工控機(jī)接收現(xiàn)場(chǎng)信進(jìn)程為主保證在工控機(jī)與RTU正常通信的情況數(shù)據(jù)時(shí)超過(guò)6次延時(shí)時(shí)間(5秒延時(shí))后,仍無(wú)應(yīng)下,才能對(duì)工控機(jī)進(jìn)行手動(dòng)操作。答則工控機(jī)將屏幕數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖定并提示報(bào)警,直RTU.上的程序主要完成集氣站內(nèi)各區(qū)溫度數(shù)到通信正常。據(jù)的采集將數(shù)據(jù)傳輸給工控機(jī)并響應(yīng)工控機(jī)發(fā)出的控制指令對(duì)工控機(jī)回復(fù)響應(yīng)同時(shí)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)5結(jié)論出動(dòng)作信號(hào)。本系統(tǒng)投入運(yùn)行后,由于采集數(shù)據(jù)的精度高運(yùn)行穩(wěn)定，大大提高了天然氣集氣站的安全生產(chǎn)和天4通信方式然氣的質(zhì)量效益十分明顯。RTU的通信口工作方式為自由口方式,可以與.參考文獻(xiàn):任何有串口的設(shè)備進(jìn)行通信。自由口通信采用主從[ 1 ]美國(guó)Honeywell公司. Honeywell智能現(xiàn)場(chǎng)儀表選型表，方式,即工控機(jī)為主站,RTU為從站。RTU 接收到1999工控機(jī)的的通信請(qǐng)求幀后才對(duì)工控機(jī)發(fā)送相應(yīng)的[2]湯子瀛,哲鳳屏等.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其應(yīng)用[ M]成幀。系統(tǒng)采用半雙工方式通信物理層采用Modbus都電子科技大學(xué)出版社2000協(xié)議波特率為9600dbs數(shù)據(jù)長(zhǎng)度8位,停止位1[3]賴壽宏. 微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)[ M ]北京機(jī)械工業(yè)出位采用奇校驗(yàn)。通信協(xié)議圖如圖2所示:版社1997(上接第112頁(yè))3.6穩(wěn)定性適量電解質(zhì)可以調(diào)節(jié)聚合反應(yīng)速率降低聚合物乳根據(jù)上述試驗(yàn)所確定的聚合配方和工藝條件，液的粘度。當(dāng)電解質(zhì)用量0.2~0. 44份時(shí),隨電解進(jìn)行了重復(fù)性試驗(yàn),以考察聚合過(guò)程的穩(wěn)定性和批質(zhì)用量的增加,由于降低了臨界膠束濃度增加了乳間產(chǎn)品膠乳的重復(fù)性。表7表明,反應(yīng)重復(fù)性好各膠粒數(shù),使聚合反應(yīng)速率增大;當(dāng)電解質(zhì)用量大于批膠乳的物理性能接近。0.6份時(shí)隨電解質(zhì)用量增加聚合反應(yīng)速率有所下降。這是由于大量電解質(zhì)的加入使電位下降發(fā)生4結(jié)論乳膠的撞合或凝聚使乳膠粒減少,因而使聚合反應(yīng)(1)采用復(fù)合皂高溫乳液聚合法合成水泥專用速率下降。電解質(zhì)用量在0.2 ~0.4份范圍時(shí)膠乳羧基丁苯膠乳具有反應(yīng)快、單體轉(zhuǎn)化率高、工藝過(guò)各項(xiàng)性能可獲得較佳平衡。程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。3.5反應(yīng)溫度(2 )采用實(shí)驗(yàn)室研究獲得的膠乳合成聚合配方試驗(yàn)考察了不同溫度下的聚合情況其結(jié)果列和工藝條件合成的膠乳,各項(xiàng)指標(biāo)性能符合使用要于表6。求。從表6看出在相同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)聚合溫度升高(3)小試樣品在水電廠水庫(kù)混凝土中和建筑材膠乳粘度明顯增大表面張力增加。隨反應(yīng)溫度的料砂 漿中的應(yīng)用性能優(yōu)于其他類型的水泥改性劑。升高反應(yīng)速率加快，但反應(yīng)溫度過(guò)高反應(yīng)劇烈容易失控如表6所示在腔乳中則會(huì)出現(xiàn)少量絮凝物。[1] 日本專利平1 -266114