[發明專利]焚燒煙氣中二惡英類自動連續采樣設備的采樣端控制系統

有效

• 申請號: 201210222152.7
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN103513601A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 劉崇杰;袁和平;倪余文;詹科萍;陳吉平
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;G01N1/22
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

技術領域

焚燒煙氣中二惡英類自動連續采樣設備是一種新型的監測焚燒源的二惡英類排放的采樣平臺。焚燒煙氣中二惡英類自動連續采樣設備主要由采樣端與主控柜端兩部分組成；采樣端控制系統主要負責自動連續采樣設備的采樣端作業過程數據采集、采樣端采樣裝置溫度控制、采樣端作業流程控制、采樣端系統狀態監測及系統保護等，是控制自動連續采樣作業關鍵裝置。

背景技術

焚燒煙氣中二惡英類自動連續采樣設備既是加強環境監測能力的技術需要，又是提高我國環境監測技術水平和二惡英類監測覆蓋水平的需要。可以為焚燒源的二惡英類排放提供有效的監測技術手段，同時能夠提高我國環境監測儀器的研制和生產水平，形成擁有自主知識產權的產品。焚燒煙氣中二惡英類自動連續采樣設備可以為有效控制劇毒二惡英類的排放提供新的環境監測設備，使環境監測部門具備長期監測垃圾焚燒企業二惡英類排放的能力，對于控制我國垃圾焚燒煙道氣二惡英類污染物排放，實現煙道氣排放的定期連續監測，提升公眾對垃圾焚燒處置方式的信心都是非常必要的。自動連續采樣設備的采樣端控制系統是焚燒煙氣中二惡英類自動連續采樣設備的關鍵裝置。

發明內容

本發明目的是提供一套有效、可靠、適用于焚燒煙氣中二惡英類自動連續采樣設備的采樣端控制系統。其功能與特點是：實現采樣端作業過程數據采集、采樣端溫控裝置調控、采樣端作業流程控制、采樣端作業狀態監測、采樣端采樣槍伺服系統控制、采樣端系統自保護等功能。

為了實現上述目的，本發明的技術方案包括：

本發明原理如圖1所示：采樣端控制器系統、數據采集系統、溫控系統、伺服系統及流程控制系統。采樣端控制器系統是自動連續采樣設備采樣端控制系統核心，運行PLC控制程序；數據采集系統負責傳感器數據采集、處理等；溫控系統對采樣端溫控裝置的溫度進行準確調控；伺服系統負責采樣端采樣槍頭裝置在煙囪中位置的定位調節；流程控制系統是根據自動連續采樣設備核心計算機作業命令對采樣端作業的流程進行控制。

焚燒煙氣中二惡英類自動連續采樣設備的采樣端控制系統，采用工業控制系統中PLC處理器為控制核心組成的采樣端控制器系統，控制管理數據采集系統、溫控系統、伺服系統及流程控制系統實現采樣端的控制系統功能；

采樣端控制器系統是自動連續采樣設備采樣端控制系統核心，運行PLC控制程序；數據采集系統負責傳感器數據采集、處理；溫控系統對采樣端溫控裝置的溫度進行準確調控；伺服系統負責采樣端采樣槍頭裝置在煙囪中位置的定位調節；流程控制系統是根據自動連續采樣設備核心計算機作業命令對采樣端作業的流程進行控制。

采樣端控制系統用于焚燒煙氣中二惡英類自動連續采樣設備上；

采樣端控制器系統包括采樣端控制器核心模塊，采樣端控制器核心模塊采用PLC處理器，通過PLC處理器的總線接口與繼電器輸出模塊、24Ｖ輸出模塊、網絡接口模塊、I/O輸入模塊、模擬轉換模塊及熱電偶傳感器模塊相連接，來實現擴展多路不同類型接口以滿足系統連接設備的需求；

數據采集系統由皮托管流速計單元與溫度檢測單元組成，主要完成作業過程數據采集；皮托管流速計單元包括信號連接的模擬傳感器模塊和壓差傳感器，溫度檢測單元包括信號連接的4個熱電偶和熱電偶傳感器模塊，4個熱電偶分別設置于煙囪內、采樣槍套內、過濾器內、水冷凝器內；皮托管置于煙囪內采樣槍口處，皮托管流速計單元通過模擬轉換模塊和壓差傳感器對采樣端作業過程中的煙囪內皮托管兩端煙氣壓力進行測量，根據模擬轉換模塊所采集到的壓力值計算出煙囪內煙氣流速。溫度檢測單元通過熱電偶傳感器模塊對作業過程中的溫度參數進行測量，包括煙囪內煙氣內溫度、采樣槍套溫控單元所需要的采樣槍套內的溫度、過濾器溫控單元所需要的過濾器裝置內的溫度值、水冷凝器溫控單元所需要的水冷凝器的溫度值；

溫控系統由采樣槍套溫控單元、過濾器溫控單元、水冷凝器溫控單元來實現；

伺服系統在自動連續采樣設備工作前，控制采樣端采樣槍頭裝置處于原點位置；當自動連續采樣設備工作后，根據設備需求對采樣槍頭裝置在煙囪中位置的進行定位調節；將采樣槍置于一可左右移動的平臺上，可左右移動的平臺與電機裝置傳動連接，電機裝置與電機驅動器信號連接；可左右移動的平臺的左右兩端設有限位開關，I/O輸入模塊17與限位開關信號連接；通過PLC處理器的總線接口對電機驅動器進行控制，把采樣槍頭裝置的定位數據命令發送給電機驅動器，電機驅動器根據PLC處理器的控制命令對電機裝置進行控制，讓電機裝置前進或者后退運動使其定位到設定的位置,同時根據讀取I/O輸入模塊的對限位開關的監測數據對電機運動進行位置限定與保護；