神經(jīng)毒氣：GA 塔崩、GB 沙林、GD 索曼、GF、VX等 
皮膚毒氣：HD（S-Lost）、HN（N-Lost）、L（劉易士毒氣）等 
血液毒氣：AC（Cydon B）等

應(yīng)用方向 
j u n警反恐：化學(xué)戰(zhàn)劑（j u n事毒劑）現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)；大型活動(dòng)公共場(chǎng)所安全保障；樓堂館所、口岸、機(jī)場(chǎng)等敏感區(qū)域安全檢測(cè)；公安刑偵檢測(cè)等。 
環(huán)境監(jiān)測(cè)：現(xiàn)場(chǎng)污染源排放監(jiān)測(cè)；突發(fā)事故現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)急檢測(cè)；污染氣監(jiān)測(cè)和分析。 
石油化工：泄露檢測(cè)、應(yīng)急事故快速檢測(cè)、管道輸送及運(yùn)輸檢測(cè)、油品成分分析。 
海關(guān)及檢驗(yàn)檢疫：熏蒸劑檢測(cè)；可疑物品檢測(cè)；口岸安全檢測(cè) 
消防火災(zāi)：有毒有害氣體及易燃易爆氣體檢測(cè)；劃定事故安全警戒線(xiàn)。 
疾病預(yù)防控制：作業(yè)場(chǎng)所安全監(jiān)測(cè)和分析；氣體中毒檢測(cè)。

所以建立一套對(duì)有害氣體時(shí)時(shí)監(jiān)控的裝置尤為重要；此片我們就介紹一下研華PAC產(chǎn)品在此領(lǐng)域的應(yīng)用：

      有毒有害氣體檢測(cè)系統(tǒng)包括可燃?xì)怏w報(bào)警器和硫化氫報(bào)警器等，是保障人身安全的安全設(shè)備，在工廠(chǎng)里起著舉足輕重的作用。目前多采用二次表-報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警顯示。
　　某罐區(qū)有可燃?xì)怏w報(bào)警器10臺(tái)，硫化氫（H2S）報(bào)警器10臺(tái)，由于導(dǎo)線(xiàn)間隔長(zhǎng)，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(hào)干擾，使報(bào)警器的二次表因受干擾頻繁產(chǎn)生錯(cuò)報(bào)，無(wú)法正常使用。
　　由于罐區(qū)覆蓋面積大，所以信號(hào)導(dǎo)線(xiàn)多且雜，而且與220V儀表供電線(xiàn)敷設(shè)在同一槽線(xiàn)盒。其中間隔較遠(yuǎn)的幾十臺(tái)報(bào)警器的二次表因而受干擾產(chǎn)生錯(cuò)報(bào)，具體有兩種表現(xiàn)形式：一是頻繁產(chǎn)生誤報(bào)，即一次表指示不超標(biāo)，但二次表出現(xiàn)高報(bào)；二是聯(lián)報(bào)，即一臺(tái)一次表測(cè)得高報(bào)信號(hào)，卻引起多臺(tái)二次表顯示高報(bào)，干擾了正常的生產(chǎn)。
　　可燃?xì)怏w報(bào)警器的信號(hào)線(xiàn)不是屏蔽導(dǎo)線(xiàn)，且沒(méi)有為它單獨(dú)敷設(shè)槽線(xiàn)盒，是導(dǎo)致題目的根本原因。由于現(xiàn)場(chǎng)不能正確判定干擾源，全部更換導(dǎo)線(xiàn)工程量大，投資高�！〉�是，全部更換導(dǎo)線(xiàn)浪費(fèi)大，工程量大，且罐區(qū)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)火危險(xiǎn)性高。因此需要摸索一套工程量小的修補(bǔ)方案來(lái)解決題目，保護(hù)前期投資。
　　1、改造方案選擇
　　方案一：全部更換受干擾的信號(hào)線(xiàn)。重新布槽線(xiàn)盒，更換多線(xiàn)電纜為三芯電纜，每塊一次表單根電纜。

　　方案二：離現(xiàn)場(chǎng)150米處有一間消防泵房，將20臺(tái)表的信號(hào)線(xiàn)引到泵房，在泵房?jī)?nèi)安裝一臺(tái)PAC，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)集中傳送到主操縱室，泵房到主操縱室只需要拉一根光纜，形成現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字通訊系統(tǒng)。
　　用度概算如下表：

　　評(píng)估：由于光纜不怕電磁干擾，所以不受線(xiàn)間干擾影響也能解決題目。但泵房環(huán)境對(duì)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(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(hào)都必須經(jīng)過(guò)二次表轉(zhuǎn)換，且顯示為接點(diǎn)信號(hào)，不易觀察具體報(bào)警值，很不直觀。
　　因此，更換一次表為能輸出4～20mA電流信號(hào)的模擬表，20臺(tái)共花費(fèi)14萬(wàn)元。同時(shí)，不用二次表顯示，模擬信號(hào)直接通過(guò)原24芯電纜進(jìn)進(jìn)主操縱室，接進(jìn)PAC中，用工控機(jī)作為上位機(jī)顯示數(shù)據(jù)。由于電流信號(hào)抗干擾性比接信號(hào)強(qiáng)，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(hào)干擾題目。
　　評(píng)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(jí)了系統(tǒng)，大大進(jìn)步了丈量的可靠性和自動(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(hào)的三線(xiàn)制模擬表，仍用原24芯電纜。由于每臺(tái)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，在主操縱室加裝1臺(tái)20A直流穩(wěn)壓電源來(lái)給一次表供電，增大了供電功率，進(jìn)一步進(jìn)步了穩(wěn)定性。
　　用度概算如下表：

　　評(píng)估：此實(shí)施方案不用二次表作為顯示設(shè)備，節(jié)省用度20X0.4萬(wàn)=8萬(wàn)元。
2、方案驗(yàn)證
　　綜合分析以為，方案四佳。這套方案不但完全利用了現(xiàn)有的電纜線(xiàn)，還把信號(hào)的質(zhì)量全面進(jìn)步了，更重要的是這個(gè)方案是節(jié)省錢(qián)的（8-4.2=3.8萬(wàn)元）。但其有效性需要實(shí)驗(yàn)證實(shí)。
　　假如方案四不理想，那方案三同樣也不適用。
　　假如方案四失敗，考慮驗(yàn)證方案二，但要解決PAC的防爆題目，用隔爆箱則帶來(lái)散熱題目。
　　其它三種方案都無(wú)法解決題目時(shí)，就只有按方案一實(shí)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(chǎng)已有多套應(yīng)用，以其運(yùn)行穩(wěn)定成為我們的產(chǎn)品。也由于這臺(tái)控制器的處理能力比較強(qiáng)，為將來(lái)罐區(qū)所有的儀表（包括油位、溫度、流量等計(jì)量值）改造也做好了系統(tǒng)容量的預(yù)備。  
　　由于監(jiān)控需要人機(jī)界面（HMI）軟件選用開(kāi)物2000，這是一套國(guó)產(chǎn)軟件，在石化行業(yè)有較多應(yīng)用，在我廠(chǎng)也有多套在用，它有專(zhuān)門(mén)針對(duì)ADAM-5550KW控制器開(kāi)發(fā)的驅(qū)動(dòng)程序。由于研華公司的ADAM-5550KW控制器運(yùn)行的是WinCE操縱系統(tǒng)，所以這次系統(tǒng)改造中我們暫時(shí)還是采用一臺(tái)研華工控機(jī)來(lái)運(yùn)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(yùn)行，直接接顯示器就可以了。這樣能省掉一臺(tái)工控機(jī)的用度。
3、PAC簡(jiǎn)介
　　PAC （Programmable Automation lController，可編程自動(dòng)化控制器） ，是由ARC咨詢(xún)團(tuán)體的高級(jí)研究員Craig Resnick提出的，定義如下:

具有多重領(lǐng)域的功能，支持在單一平臺(tái)里包含邏輯、運(yùn)動(dòng)、驅(qū)動(dòng)和過(guò)程控制等至少兩種以上的功能。
單一開(kāi)發(fā)平臺(tái)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(kù)來(lái)訪(fǎng)問(wèn)所有的參數(shù)和功能。
軟件工具所設(shè)計(jì)出的處理流程能跨越多臺(tái)機(jī)器和過(guò)程控制處理單元, 實(shí)現(xiàn)包含運(yùn)動(dòng)控制及過(guò)程控制的處理程序。
開(kāi)放式、模塊化構(gòu)架，能涵蓋產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中從工廠(chǎng)的機(jī)器設(shè)備到過(guò)程控制的操縱單元的需求。

采用公認(rèn)的網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)及語(yǔ)言，答應(yīng)不同供貨商之設(shè)備能在網(wǎng)絡(luò)上交換資料。  
　　使用軟邏輯PAC控制器的優(yōu)點(diǎn)：
　　1、強(qiáng)大的PC-BASED 功能：
大容量的存儲(chǔ)能力
眾多方便、靈活的通訊端口
強(qiáng)大的浮點(diǎn)、數(shù)學(xué)運(yùn)算能力
復(fù)雜的控制算法（模糊控制）
強(qiáng)大的軟件功能，方便增加功能庫(kù)
內(nèi)嵌的低本錢(qián)以太網(wǎng)
　　2、編程軟件：

多任務(wù)架構(gòu)
國(guó)際通用編程標(biāo)準(zhǔn)IEC61131-3，
同時(shí)支持五種語(yǔ)言編程：梯形圖、功能塊、ST、IL、SFC等，
編程快速上手，無(wú)擾切換
　　PAC軟邏輯控制器—ADAM-5550KW


CPU AMDGeode GX533（GX2）
I/O 能力8槽
LED 指示燈電源、CPU 和通訊
內(nèi)存128 MB DDR SDRAM，帶 512KB電池備份
1xCompactFlash 卡（內(nèi)部）
操縱系統(tǒng)Windows CE 5.0
實(shí)時(shí)時(shí)鐘有
看門(mén)狗定時(shí)器有
通訊協(xié)議Modbus/RTU 和 Modbus/TCP
多節(jié)點(diǎn)數(shù)32
媒體帶RJ-45接口的2X 以太網(wǎng)接口
傳輸速率10M/100M bps （10/100 Base-T）

　　現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)直接連接到AI卡ADAM-5017的端子上，用ADAM-5550KW采集到信號(hào)值并進(jìn)行處理后，將數(shù)據(jù)放進(jìn)MODBUS存儲(chǔ)區(qū)；采用MODBUS TCP協(xié)議傳至工控機(jī)，再由開(kāi)物2000軟件完成圖形顯示。
　　對(duì)ADAM-5550KW編程采用KW-Multiprog開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行PLC程序的編寫(xiě)，硬件配置簡(jiǎn)單明了，如下所示：



圖2  改造后的報(bào)警器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖　　2.2、方案四應(yīng)用效果
　　這套方案通過(guò)采用研華PAC將現(xiàn)場(chǎng)一次表轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)集中傳送到主操縱室，構(gòu)成數(shù)字抗干擾上風(fēng)代替二次表完成報(bào)警功能。方案投用后，原有的強(qiáng)噪信號(hào)被有效抑制，干擾幅度不超過(guò)0.3%，完全削除了誤報(bào)現(xiàn)象，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。而且計(jì)算機(jī)系統(tǒng)比二次表的上風(fēng)是，數(shù)據(jù)顯示直觀精確，并有歷史記錄功能，受到工藝操縱職員的普遍歡迎。
　　工控機(jī)作為顯示設(shè)備，可以接收更多的數(shù)據(jù)，為將來(lái)的儀表擴(kuò)建提供了寬裕的硬件平臺(tái)。
　　工控機(jī)的數(shù)字量可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將可燃?xì)夂土蚧瘹浜�量值上傳到�?shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中。
　　由此，我們以為方案4，完全滿(mǎn)足了我們的要求，是佳方案。所以就不再驗(yàn)證其它方案了。至此，我們圓滿(mǎn)地解決了題目。
4、小結(jié)
　　通過(guò)運(yùn)行新的高科技含量的計(jì)算機(jī)和控制設(shè)備，只用了少量的投資，就將原有的30萬(wàn)元的設(shè)備盤(pán)活了，并從本質(zhì)上進(jìn)步了應(yīng)用效果。而且把改造所需的工程量減到低。
　　此項(xiàng)目的成功實(shí)施，得到以下經(jīng)驗(yàn)：
　　1、對(duì)于儀表專(zhuān)業(yè)常碰到的線(xiàn)間干擾的故障處理，提供了新的解決方式，即改用PAC來(lái)轉(zhuǎn)換信號(hào)，排除干擾。PAC（包括本項(xiàng)目所使用的研華公司的ADAM-5550KW）在信號(hào)采集過(guò)程中的濾噪功能相當(dāng)有效，對(duì)解決現(xiàn)場(chǎng)干擾提供了避免浪費(fèi)的修正手段。
　　2、計(jì)算機(jī)顯示技術(shù)替換二次表顯示是科技進(jìn)步的必然趨勢(shì)。產(chǎn)業(yè)控制用的計(jì)算機(jī)可靠性高，不但處理能力強(qiáng)大，顯示形式靈活直觀，并且提供對(duì)外的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接口。這使控制水平有了質(zhì)的奔騰。
　　3、本項(xiàng)目中搭建起來(lái)的PAC硬軟件系統(tǒng)是一個(gè)容量很大的平臺(tái)，可滿(mǎn)足將來(lái)罐區(qū)所有的儀表（包括油位、溫度、流量等計(jì)量值）改造的需要。為罐區(qū)自動(dòng)化水平的提升作了預(yù)備。