研華工控機產(chǎn)品在有害氣體自動(dòng)檢測報警裝置中的應用案列介紹：

在很多大型制造企業(yè)，工廠(chǎng)環(huán)境都會(huì )產(chǎn)生很多的有害氣體、或者存在安全威脅的氣體，比如：可燃氣體、硫化氫氣體等。當這些氣體的濃度過(guò)大將會(huì )產(chǎn)生大的安全隱患，所以建立一套有害氣體檢測和報警裝置就尤為重要，大程度的將安全隱患防患于未然。GDS（有毒有害氣體檢測系統）包括可燃氣體報警器和硫化氫報警器等，是保障人身安全的安全設備，在工廠(chǎng)里起著(zhù)舉足輕重的作用。目前多采用二次表-報警器進(jìn)行報警顯示。

某罐區有可燃氣體報警器10臺，硫化氫（H2S）報警器10臺，由于導線(xiàn)距離長(cháng)，且采用的是24芯電纜，在線(xiàn)間形成電容性積累電荷，造成信號干擾，使報警器的二次表因受干擾頻繁產(chǎn)生錯報，無(wú)法正常使用。

由于罐區覆蓋面積大，所以信號導線(xiàn)多且雜，而且與220V儀表供電線(xiàn)敷設在同一槽線(xiàn)盒。其中距離較遠的幾十臺報警器的二次表因而受干擾產(chǎn)生錯報，具體有兩種表現形式：一是頻繁產(chǎn)生誤報，即一次表指示不超標，但二次表出現高報；二是聯(lián)報，即一臺一次表測得高報信號，卻引起多臺二次表顯示高報，干擾了正常的生產(chǎn)。

       可燃氣體報警器的信號線(xiàn)不是屏蔽導線(xiàn)，且沒(méi)有為它單獨敷設槽線(xiàn)盒，是導致問(wèn)題的根本原因。由于現場(chǎng)不能準確判定干擾源，全部更換導線(xiàn)工程量大，投資高。但是，全部更換導線(xiàn)浪費大，工程量大，且罐區現場(chǎng)動(dòng)火危險性高。因此需要摸索一套工程量小的修補方案來(lái)解決問(wèn)題，保護前期投資。

1、改造方案選擇

方案一：全部更換受干擾的信號線(xiàn)。重新布槽線(xiàn)盒，更換多線(xiàn)電纜為三芯電纜，每塊一次表單獨一根電纜。

方案二：離現場(chǎng)150米處有一間消防泵房，將20臺表的信號線(xiàn)引到泵房，在泵房?jì)劝惭b一臺PAC，轉換為數字信號集中傳送到主操作室，泵房到主操作室只需要拉一根光纜，形成現場(chǎng)數字通訊系統。

費用概算如下表：

評估：因為光纜不怕電磁干擾，所以不受線(xiàn)間干擾影響也能解決問(wèn)題。但泵房環(huán)境對PAC提出嚴格安裝條件：出于安全考慮，必須要將數采控制器和卡件置于隔爆箱內。但密封的隔爆箱散熱性能差，夏季高溫可能會(huì )超出PAC的工作溫度范圍。

方案三：以上兩種改造方案都需要更換電纜，所使用的信號都必須經(jīng)過(guò)二次表轉換，且顯示為接點(diǎn)信號，不易觀(guān)察具體報警值，很不直觀(guān)。

因此，更換一次表為能輸出4~20mA電流信號的模擬表，20臺共花費14萬(wàn)元。同時(shí)，不用二次表顯示，模擬信號直接通過(guò)原24芯電纜進(jìn)入主操作室，接入PAC中，用工控機作為上位機顯示數據。由于電流信號抗干擾性比接信號強，再加上數采控制器的濾波抗干擾特性，應該能解決信號干擾問(wèn)題。

評估：此方案避免更換電纜的巨大工作量，而且從質(zhì)的方面升級了系統，大大提高了測量的可靠性和自動(dòng)化水平。但投資較大。

方案四：更換一次表為能輸出4~20mA電流信號的三線(xiàn)制模擬表，仍用原24芯電纜。由于每臺一次表由四線(xiàn)改為三線(xiàn)，則可將空余出來(lái)的一根電纜線(xiàn)作為屏蔽線(xiàn)進(jìn)行接地處理，讓其不要產(chǎn)生多余的電荷從而造成干擾。

另外，在主操作室加裝1臺20A直流穩壓電源來(lái)給一次表供電，增大了供電功率，進(jìn)一步提高了穩定性。

費用概算如下表：

評估：此實(shí)施方案不用二次表作為顯示設備，節省費用20X0.4萬(wàn)=8萬(wàn)元。

2、方案驗證

綜合分析認為，方案四佳。這套方案不但完全利用了現有的電纜線(xiàn)，還把信號的質(zhì)量全面提高了，更重要的是這個(gè)方案是節省錢(qián)的（8-4.2=3.8萬(wàn)元）。但其有效性需要實(shí)驗證明。

如果方案四不理想，那方案三同樣也不適用。

如果方案四失敗，考慮驗證方案二，但要解決PAC的防爆問(wèn)題，用隔爆箱則帶來(lái)散熱問(wèn)題。

其它三種方案都無(wú)法解決問(wèn)題時(shí)，就只有按方案一實(shí)施改造。

2．1、方案四系統配置

PAC的硬件選用研華公司的PAC控制器ADAM-5550KW，模擬量采集比較多，此系統在我廠(chǎng)已有多套應用，以其運行穩定成為我們的產(chǎn)品。也因為這臺控制器的處理能力比較強，為將來(lái)罐區所有的儀表（包括油位、溫度、流量等計量值）改造也做好了系統容量的準備。

由于監控需要人機界面（HMI）軟件選用開(kāi)物2000，這是一套國產(chǎn)軟件，在石化行業(yè)有較多應用，在我廠(chǎng)也有多套在用，它有專(zhuān)門(mén)針對ADAM-5550KW控制器開(kāi)發(fā)的驅動(dòng)程序。因為研華公司的ADAM-5550KW控制器運行的是WinCE操作系統，所以這次系統改造中我們暫時(shí)還是采用一臺研華工控機來(lái)運行開(kāi)物2000的組態(tài)軟件。待以后有時(shí)間時(shí)再將組態(tài)軟件移植到控制器中運行，直接接顯示器就可以了。這樣能省掉一臺工控機的費用。

1、PAC簡(jiǎn)介

              PAC (Programmable Automation lController，可編程自動(dòng)化控制器) ，是由ARC咨詢(xún)集團的高級研究員Craig Resnick提出的，定義如下:

n         具有多重領(lǐng)域的功能，支持在單一平臺里包含邏輯、運動(dòng)、驅動(dòng)和過(guò)程控制等至少兩種以上的功能。n         單一開(kāi)發(fā)平臺上整合多規程的軟件功能如HMI及軟邏輯, 使用通用標簽和單一的數據庫來(lái)訪(fǎng)問(wèn)所有的參數和功能。

1、  強大的PC-BASED 功能：

n         大容量的存儲能力

n         多任務(wù)架構

n         國際通用編程標準IEC61131-3，