PLC在稀硝酸尾气系统中的应用

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摘要：简介plc的构成及在稀硝酸尾气检测系统中的具体应用实例，并在使用中带来的好处。

关键词：PLC 稀硝酸尾气 检测系统

中图分类号：P578文献标识码： A

PLC概述

PLC可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

PLC基本构成为：

一、电源

可编程逻辑控制器的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。

二、中央处理单元(CPU)

中央处理单元 (CPU)是可编程逻辑控制器的控制中枢。它按照可编程逻辑控制器系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当可编程逻辑控制器投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。

三、存储器

存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。存放系统软件的存储器称为系统程序存储器;存放应用软件的存储器称为用户程序存储器；存放工作数据的存储器称为数据存储器

四、输入输出接口电路

1．现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是可编程逻辑控制器与现场控制的接口界面的输入通道。

2．现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用可编程逻辑控制器通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。

3.I/O单元有良好的电隔离和滤波作用。接到PLC输入接口的输入器件是各种开关、按钮、传感器等。PLC的各输出控制器件往往是电磁阀、接触器、继电器。

五、编程模块

编程器是PLC的最重要设备。利用编程器将用户程序送入PLC的存储器，还可以用编程器检查程序，修改程序，监视PLC的工作状态。

PLC在稀硝酸尾气检测系统中的应用

稀硝酸尾气检测系统主要由在线环境监测仪器和计算机数据采集处理软件两部分组成，实现对锅炉烟气里的氮化物、烟尘等污染物进行连续监测，并实现环境污染物数据报表处理和数据传输，彻底改变了过去环境监测由人工现场数据采集、手工汇总报表的落后方法，达到环境监测、控制污染排放，最终保护环境的目的。可实时显示整套烟气监测系统的各项污染物参数的数值和整套系统的运行状况，直观看出烟气的排放污染物浓度，并且根据有关标准和方法，对数据进行筛选和统计，按照环保报表的格式自动生成日报表、月报表及年报表。

主控站采用的PC机，通过PPI电缆与数据采集装置连接，数据采集装置即采用的PLC，PLC采集过来的环境监测数据进入主控站PC机，通过主控站上的监控软件进行数据处理，生成能够实时监测的自动化监测仪表或前段传感器所测量的粉尘浓度(mg/m3)、烟气流速(m/s)、氮化物浓度（mg/m3）、烟气温度（℃）

等数据，并将长期保存。这些数据计算成小时均值自动存入数据库，自动进行数据统计，生成报表。通过主控站软件可以进行历史、实时曲线查询、历史/实时数据查询，并能统计/打印报表。主控机具有与上级管理系统通讯的通讯接口和打印机接口。

系统组成：如图1-1

测量原理：NRIR不分光红外法，即以非分散性IR辐射的吸收为基础，测量相关波段红外线的衰减幅度即可测量相应气体的浓度。

烟气经过采样探头(SP)和电加热采样管现有取样泵抽取至分析仪表柜，探头过滤器完成对样气过滤，保护过滤器起监视作用。然后通过压缩机冷凝器来对样气进行快速冷凝，达到分析器的进样要求，当制冷器冷凝温度不在设定范围内，将输出报警节点，这是PLC会控制取样泵关断，以避免湿样气体进入分析仪，从而对分析仪单元部件造成污染。

PLC控制自动运行时，完成相应的流路切换，泵运行吹扫的功能，只有当系统正常运行时，DAS（数据采集）系统接受的测量数据为有效数据，若出现故障，PLC将跟踪连锁，并将相应的状态输入DAS系统。

图1-1

PLC的特点

可靠性高，抗干扰能力强

PLC的输人、输出接口电路一般采用光电离合器来传递信号，这种光电隔离措施，使外部电路与内部电路之间避免了电的联系，可有效地抑制外部干扰源对PLC的影响，同时防止外部高电压窜人，减少故障和误动作。在PLC的电源电路和输入、输出电路中设置了多种滤波电路，用以对高频干扰信号进行有效抑制。对PLC的内部电源还采取了屏蔽、稳压、保护等措施，以减少外界干扰，保证供电质量。

易操作性

对PLC的操作包括程序输入和程序更改的操作。程序的输入直接可接显示，更改程序的操作也可以直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或程序的操作修改。

维修工作量少，维修方便

PLC的故障率很低，且有完善的自诊断和显示功能。PLC或外部的输入装置和执行机构发生故障时，可以根据PLC上的发光二极管或编程器提供的住处迅速的查明故障的原因，用更换模块的方法可以迅速地排除故障。

通过实践证明，PLC在稀硝酸尾气检测系统中的应用，具有良好的稳定性，并具备良好的防尘、防震动、抗干扰等性能。

参考文献：《可编程控制器原理及应用》 中国电力出版社

作者简介：沈虹，河北省沧州大化股份公司，电仪专业工程师

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