ABB AC500 PLC和FameView在監測行業的應用

               （提供： ABB（中國）有限公司低壓產品部 ）  

　　治理大氣汙染，必須有準確可靠的監測儀器和係統來保證。煙氣連續監測係統CEMS在國內越來越多的滿足廣大用戶需求。在一些大型的重點項目和企業中應用CEMS，結合環境監測儀器
、ABB PLC和傑控FameView軟件，完善煙氣連續監測係統
，對促進高技術在監測儀器中的應用，具有很重要的意義。
　　CEMS中有很多種監測方法：比如煙氣SO2自動分析儀的原理有電導法、非分散紅外吸收法（動態範圍較窄）、紫外吸收法

、紫外熒光法、火焰光度法和定電位電解法。采用方式主要有：（1）直接抽氣采樣法（2）稀釋抽氣采樣法（包括煙道內稀釋和煙道外稀釋，占85.5%，主要為歐美產品）；（3）在線直接測量法；（4）定電位電解法。
　　CEMS環保行業有兩個典型的特點：
　　一是典型的SCADA應用，二是數據及報表處理比較複雜。
　　ABB AC500 PLC 和FameView在這兩方麵做的最為出色：
      ABB PLC集成有MODBUS 主、從協議，通訊靈活;
　　可配置的開關量
、模擬量模塊，集成簡單;
　　AC500的模塊和端子分離，預接線方便;
　　FameView強大而簡單的數據庫連接功能,存儲各種數據到各種數據庫中;
　　根據需求能提供各種打印報表;
　　能通過寬帶/ADSL/GPRS/CDMA/電話撥號向中心站提供實時數據和曆史數據;
　　提供中心站軟件，能接收和管理100個分站的數據;
　　FameView近三年已成功應用到900多套CEMS子站和多個中心站。
　　
　　　　AC500 PLC的de部bu分fen開kai關guan量liang通tong道dao可ke以yi通tong過guo軟ruan件jian設she為wei輸shu入ru或huo輸shu出chu
，這zhe大da大da的de方fang便bian了le用yong戶hu的de使shi用yong和he適shi應ying現xian場chang的de變bian化hua。而er模mo擬ni量liang模mo塊kuai上shang的de每mei個ge通tong道dao都dou可ke以yi根gen據ju用yong戶hu的de需xu求qiu接jie入ru：電流
，電壓和熱電阻信號，可以在同一個模塊上接入各種不同的分析信號，簡化了係統。
　　 

　　近年來，由於CEMS係統的要求越來越高，使得“組態軟件+PLC”的組合模式在CEMS係統中的應用越來越廣泛
，並已逐步取代以前慣用的“上位軟件+單片機+板卡”
，成為CEMS係統中實現數據采集及控製的首選。
　　FameView組態軟件和ABB公司的AC500係列PLC共同開發的CEMS係統，以其高效穩定的通訊能力和強大的數據處理能力，逐漸為業界所認可。
　　　　AC500係列PLC是ABB公司的產品，其中煙氣上用了一款CPU是PM571

，它的特點是：
　　1
、24VDC供電，64K程序內存，1K字節指令執行時間0.3mS；
　　2
、用戶程序密碼保護，支持多任務、浮點運算

；
　　3
、集成RS232/RS485、以太網RJ45；
　　4、CPU麵板上能顯示狀態、診斷信息
；
　　5、串口直接支持MODBUS 主
、從協議
　　6、支持多種語言編程FBD、IL、LD、ST、SFC、CFC
　　7、可以用SD卡擴展128M的數據空間
　　
　　　　在沒有上位監控子站的係統中，AC500 PLC的串口除了可以作為Modbus通訊外，還可以通過Modem 直接和GPRS 等係統相連
，並可以在就地用SD卡儲存高達128M 的曆史數據。
　　
　　係統概述：
　　　　煙氣汙染物排放總量數據監測係統（CEMS）
，根據使用需要的不同，可以選擇不同的測量參數（如：SO2

、NOX
、CO、CO2、O2、顆粒物、溫度、壓力
、流速、濕度等）。這些參數數值一般由各類分析儀采集煙道中氣體進行測量分析後傳送到上位機
，由上位機對其進行處理、運算、存儲、報表等。同時，上位機還要作為服務器與環保行政主管部門進行遠程通訊，向其提供數據。
　　　　汙染源在線監控係統由專用數據處理軟件和采集傳輸係統兩大部分構成。係統拓樸結構如下圖：
　　 

　　硬件設計：
　　　　CEMS測ce量liang煙yan道dao中zhong的de固gu體ti煙yan塵chen。現xian國guo內nei一yi般ban采cai用yong直zhi接jie抽chou取qu法fa采cai樣yang
，將jiang濕shi煙yan氣qi經jing過guo過guo濾lv送song氧yang化hua鋯gao分fen析xi儀yi，測ce出chu濕shi氧yang含han量liang。再zai把ba煙yan氣qi經jing幹gan燥zao器qi送song入ru煙yan氣qi分fen析xi儀yi，分fen析xiCO、SO2及氮氧化合物、幹gan氧yang的de含han量liang。煙yan氣qi的de濕shi度du可ke采cai用yong幹gan濕shi潤run氧yang法fa計ji算suan得de出chu
，直zhi接jie測ce量liang得de出chu。壓ya力li一yi般ban由you壓ya力li測ce試shi儀yi測ce得de，並bing通tong過guo壓ya力li計ji算suan出chu煙yan氣qi流liu速su和he流liu量liang。
　　軟件設計
　　　　CEMS一般由PLC控製、上位機程序、遠程通訊三部分組成。
　　PLC控製程序
　　　　由於CEMS中需要控製的是按一定時間序列開閉的管路，故PLC程序主要用於接收各種操作命令，控製各種閥、泵、指示燈的開閉及互鎖


，並定時或實時完成對采樣通道的吹掃、測量儀器的標定。並對采集到的各模擬量進行數字濾波。
　　•　　上位機程序
　　　　主要用於顯示各個分析設備的工作情況
，彙總煙氣的曆史數據
，進行打印歸檔、趨勢顯示及報警信息處理。
　　　　上位機通過FameView組態軟件與AC500 PLC通過MODBUS-RTU或MODBUS-TCPIP協xie議yi進jin行xing通tong訊xun。實shi時shi的de從cong儀yi器qi上shang采cai集ji數shu據ju
，將jiang采cai集ji到dao的de數shu據ju分fen析xi處chu理li後hou保bao存cun到dao數shu據ju庫ku中zhong，並bing實shi現xian實shi時shi數shu據ju和he曆li史shi數shu據ju查zha看kan和he曲qu線xian查zha詢xun，對dui數shu據ju庫ku中zhong的de數shu據ju進jin行xing查zha詢xun、報表打印或導出到 EXCEL 表格中。
　　　　實時數據監測：能neng實shi時shi的de從cong與yu計ji算suan機ji連lian接jie的de儀yi器qi上shang采cai集ji數shu據ju

，並bing進jin行xing分fen析xi顯xian示shi
，可ke實shi時shi顯xian示shi各ge種zhong檢jian測ce數shu據ju及ji係xi統tong運yun行xing時shi各ge部bu分fen的de運yun行xing狀zhuang態tai。係xi統tong主zhu要yao完wan成cheng如ru下xia功gong能neng：
　　　　係統設置：設置係統參數。
　　　　用戶管理：實現係統的權限管理。
　　　　設備控製：能在計算機上對儀器進行控製，實現實時反吹和標定。
　　　　數據處理：將采集到的數據分析處理後保存到數據庫中。
　　　　曆史數據查詢：可以按時間段來查詢曆史測量數據。
　　　　數據報表打印：可以打印小時平均值日報表、日平均值月報表及月平均值年報表。
　　遠程通訊
　　　　遠程通訊主要是上位機與環保中心站之間通過GPRS/CDMA/電話撥號/局域網進行數據通訊。CEMS中的上位機作為服務器，環保中心站作為客戶機，采用C/S模式獲取數據。具體來說就是環保中心站站發送查詢請求
，CEMS上位機返回相應時間段內的煙氣排放數據。
　　
　　　　經過在現場的實際運行
，整個係統穩定可靠。很好的完成了用戶的工藝要求。