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

在很多大型制造企業(yè)，工廠環(huán)境都會產(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(dāng)這些氣體的濃度過大將會產(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(tǒng)）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(shè)備，在工廠里起著舉足輕重的作用。目前多采用二次表-報警器進行報警顯示。

某罐區(qū)有可燃氣體報警器10臺，硫化氫（H2S）報警器10臺，由于導(dǎo)線距離長，且采用的是24芯電纜，在線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，無法正常使用。

由于罐區(qū)覆蓋面積大，所以信號導(dǎo)線多且雜，而且與220V儀表供電線敷設(shè)在同一槽線盒。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(xiàn)形式：一是頻繁產(chǎn)生誤報，即一次表指示不超標(biāo)，但二次表出現(xiàn)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不是屏蔽導(dǎo)線，且沒有為它單獨敷設(shè)槽線盒，是導(dǎo)致問題的根本原因。由于現(xiàn)場不能準(zhǔn)確判定干擾源，全部更換導(dǎo)線工程量大，投資高。但是，全部更換導(dǎo)線浪費大，工程量大，且罐區(qū)現(xiàn)場動火危險性高。因此需要摸索一套工程量小的修補方案來解決問題，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。重新布槽線盒，更換多線電纜為三芯電纜，每塊一次表單獨一根電纜。

方案二：離現(xiàn)場150米處有一間消防泵房，將20臺表的信號線引到泵房，在泵房內(nèi)安裝一臺PAC，轉(zhuǎn)換為數(shù)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(xiàn)場數(shù)字通訊系統(tǒng)。

費用概算如下表：

評估：因為光纜不怕電磁干擾，所以不受線間干擾影響也能解決問題。但泵房環(huán)境對PAC提出嚴(yán)格安裝條件：出于安全考慮，必須要將數(shù)采控制器和卡件置于隔爆箱內(nèi)。但密封的隔爆箱散熱性能差，夏季高溫可能會超出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)過二次表轉(zhuǎn)換，且顯示為接點信號，不易觀察具體報警值，很不直觀。

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14萬元。同時，不用二次表顯示，模擬信號直接通過原24芯電纜進入主操作室，接入PAC中，用工控機作為上位機顯示數(shù)據(jù)。由于電流信號抗干擾性比接信號強，再加上數(shù)采控制器的濾波抗干擾特性，應(yīng)該能解決信號干擾問題。

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(tǒng)，大大提高了測量的可靠性和自動化水平。但投資較大。

方案四：更換一次表為能輸出4~20mA電流信號的三線制模擬表，仍用原24芯電纜。由于每臺一次表由四線改為三線，則可將空余出來的一根電纜線作為屏蔽線進行接地處理，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(wěn)壓電源來給一次表供電，增大了供電功率，進一步提高了穩(wěn)定性。

費用概算如下表：

評估：此實施方案不用二次表作為顯示設(shè)備，節(jié)省費用20X0.4萬=8萬元。

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(xiàn)有的電纜線，還把信號的質(zhì)量全面提高了，更重要的是這個方案是節(jié)省錢的（8-4.2=3.8萬元）。但其有效性需要實驗證明。

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的防爆問題，用隔爆箱則帶來散熱問題。

其它三種方案都無法解決問題時，就只有按方案一實施改造。

2．1、方案四系統(tǒng)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(tǒng)在我廠已有多套應(yīng)用，以其運行穩(wěn)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，為將來罐區(qū)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(tǒng)容量的準(zhǔn)備。

由于監(jiān)控需要人機界面（HMI）軟件選用開物2000，這是一套國產(chǎn)軟件，在石化行業(yè)有較多應(yīng)用，在我廠也有多套在用，它有專門針對ADAM-5550KW控制器開發(fā)的驅(qū)動程序。因為研華公司的ADAM-5550KW控制器運行的是WinCE操作系統(tǒng)，所以這次系統(tǒng)改造中我們暫時還是采用一臺研華工控機來運行開物2000的組態(tài)軟件。待以后有時間時再將組態(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簡介

              PAC (Programmable Automation lController，可編程自動化控制器) ，是由ARC咨詢集團的高級研究員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、驅(qū)動和過程控制等至少兩種以上的功能。n         單一開發(fā)平臺上整合多規(guī)程的軟件功能如HMI及軟邏輯, 使用通用標(biāo)簽和單一的數(shù)據(jù)庫來訪問所有的參數(shù)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(gòu)

n         國際通用編程標(biāo)準(zhǔn)IEC61131-3，