基于组态控制技术烟气排放监控系统的制作与研究.pdf

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基于组态控制技术烟气排放监控系统的制作与研究 王德志 / 包头职业技术学院电气系 【摘 要】论文详细介绍了烟气排放系统一般结构与基本原理,红外吸收法分析二氧化硫和氮氧化合物的 含量,论文设计内容主要包括样气的采集与预处理模块、PLC数据通讯模块的软硬件设计及上位机组态与远程 通讯系统的软件的介绍。本论文设计实现的烟气排放监测系统具有操作便捷,扩展性强,维护和升级方便的特 点,可精确稳定地进行烟气排放的监测,并具有串口通信功能。 【关键词】烟气排放系统;烟气排放监测;组态王 一、烟气排放连续监测系统的组成 CEMS系统由烟尘监测子系统、气态污染物监测子系统、烟气参数监测子系统、数据采集与控制系统、数据 处理与远程通讯系统等组成,如图1所示。通过采样方式 (抽取式连续监测)或直接测量方式 (现场连续监 测),测定烟气的污染物浓度,并同时测量烟气湿度、烟气静压、烟气流量、烟气温度、含氧量等参数,按国 家有关标准显示与记录。 CEMS系统所测量项目中,粉尘、SO2、NOx浓度为主要测量参数,为计算得到累积的粉尘、SO2、NOx排放 量,还需要测量烟气湿度、温度、静压、流量、含氧量这些系统辅助参数。 二、组态控制技术介绍 组态控制技术的概念:我们首先介绍一下组态 (configuration)的概念,其含义就是组合多种的工具的 模块,通过计算机对生产过程进行监控,不仅可以监控到生产自动化的现场情况,还可以利用计算机对生产过 程进行控制,也就是利用计算机编程实现可视化的控制要求。 三、组态王软件基本介绍 组态王kingview6.55是亚控科技根据当前的自动化技术的发展趋势,面向低端自动化市场及应用,以实现 企业一体化为目标开发的一套产品。是一种通用的工业监控软件,它融过程控制设计、现场操作以及工厂资源 管理于一体,将各种生产系统和应用以及信息交流汇集在一起,实现最优化管理。它基于Microsoft Windows XP/NT/2000/7操作系统,用户可以在企业网络的所有层次的各个位置上都可以及时获得系统的实时信息。采用 组态王软件开发工业监控工程,可以极大地增强用户生产控制能力、提高工厂的生产力和效率、提高产品的质 量、减少成本及原材料的消耗。适用于从单一设备的生产运营管理和故障诊断,到网络结构分布式大型集中监 控管理系统的开发。 四、上位机组态监控界面的制作 用户控制界面采用全中文工控组态软件进行编制,组态软件采用全中文、可视化、面向窗口的开发界面, 以窗口为单位构造用户运行系统的图形界面。所设计的监控主画面如图 1所示。 图 1.烟气排放系统监控主画面 组态软件通过 COM1 串口与 PLC 直接进行通信,采用西门子 S7-200 编制好系统控制与数据采集功能程序 后,下载至PLC 中。 五、组态软件与PLC 通信 1 PPI (Point-to-Point)是西门子专为 S7-200 系列开发的一个通讯协议,为主/从协议,PC 机为主站, S7-200 为从站。是使用 PPI 电缆将 PC 机串口和 S7-200 的通讯口相连,采用串行通讯方式。首先使用 “设备 配置向导” 定义外部设备,分别选择西门子 S7-200 系列 PPI 通信和西门子 S7-200 系列通讯卡通信,并设定 如下通信参数:波特率 9600bps,数据位 8 位,停止位 1 位,偶校验。在设定 PLC 地址时,两种方式有所不 同,前者将 PLC 地址设为默认地址 2。后者采用 “PLC地址.2”地址格式,小数点前的数字为有效地址 PLC 的 地址(即站号),小数点后为数字 2,所设定的地址范围为 2.2~126.2,其中 PLC 的地址可通过编程软件 STEP 7-Micro/WIN 设置来实现。 在组态王的设备管理当中逻辑设备变频器、智能仪表、智能板卡以及PLC,工程人员可以根据工程的实际 需要来对这些逻辑设备进行定义。而组态王和这些外围设备的联系是通过数据词典里的变量来实现的,通过变 量的设定可以指定设备的唯一的逻辑设备名,这样组态王就可以管理多台外围设备了。下面来分别介绍一下本 系统的 I/O设备:在组态王工程浏览器树型路中,选择设备,在右边的工作区中出现了

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