外文翻译译文-基于动态分发装置基础上的可燃气体可编程逻辑控制器

中北大学 2013 届毕业设计说明书第 1 页 共 5 页基于动态分发装置基础上的可燃气体可编程逻辑控制器摘要：根据采用的产品标准的各种可燃气体探测器，我们设计了一种适用于气体分配装置不同的性能测试。该设备采用 PLC 与 HMI 设备的质量流量计控制输出，可以调节的可燃气体的气体混合物和比例连续输出流。它提高了测量精度和有效测试的效率。关键词：气体分布装置，动态方法，PLC，人机界面，质量流量中北大学 2013 届毕业设计说明书第 2 页 共 5 页1 引言 可燃气体探测器被广泛应用于住宅楼宇，公共场所，工业用地，矿山和可燃气体探测器等。他们发挥着至关重要的作用，为人类生活和生产的安全。在使用和工作原理，有几种类型的检测器。例如，催化装置中使用的扩散或抽吸模式，红外使用单点和光束探测器的光谱吸收装置，即通道打开探测器。根据不同的检测器的产品标准，我们需要不同的测试性能的测定探测器。所以，在不同的测试方法之间找到共同点，并指定测试设备，以满足这些测试要求，就是现在的移动设备的发展。2 分配方法的选择在最开始的时候，该气体分配时，应首先确定的是，有两种气体分派方式，静态模式和动态模式的常规方法。前者申请在实验中需要一个单一的体积分数，使用气密性容器来制备气体混合物。这方法是为了制造和目标浓度的一致的气体混合物，适用于检测器的性能进行测试。但当它不在测量范围内时，就不能够持续的表现给出结论。而且由于空间的限制，在气密性容器中，它是不适合大尺寸和校准的检测器，或者在大规模生产中用来测试。与静态的形式相比，动态气体分配方法，可以连续地调节输出的浓度和流量，并切它并不限于探测器的大小。这是适用于测试和校准点型通道打开探测器。由于气密容器是没有必要的，装置的结构可以更简单，重量更轻。所以我们选择的动态形式气体分配方法。3 技术要求为了对各类探测器的性能进行测试，应该两个方面，检测精度和响应时间。测试所需要的分配装置会提供稳定流量的气体混合物和准确的比例。例如，国家标准 GB15322规定测试气体流量 0.5L/MIN 的浓度范围是 190LEL。当测试对象是打开的路径时，应该充满高浓度的可燃性气体和氮气的混合物。要求在分配装置里应该具有一个成分分析，测量范围大的功能，但也应该具有较大的输出流量和较少的分配时间，以便提高测试的效率。气体分配装置的规格如下：测量范围为从 0 的可燃性气体至 100体积分数的混合气体，输出流量是 02L/MIN。4 系统组件中北大学 2013 届毕业设计说明书第 3 页 共 5 页分配装置是以西门子 S7-200 PCL 作为主控制单元。它形成了一个良好的人机界面，采用西门子 TP177 微型计算机触摸屏，并拥有完整的 I / O 功能的模拟和数字输入和输出模块。由于良好的电磁兼容性，PLC 不仅可以应用于实验室测试，而且也可用于恶劣的工业用地，可以用于在大规模的校准工作中。跟据这次的检测，需要洁净的空气或者是氮气用作测试气体混合物的背景气体。它有一个双通道系统，使用流量为每立方米的可燃性气体和背景气体来控制。EL-FLOW 型质量流量为米的装置，这是由由布琅轲锶标准，这是一个从 0 到 5 升每分钟的测量范围，提供了 DC05V 模拟 I / O 信号。随着两米连接到模拟量 I/ O 模块，PLC 可以进行实时设置和收集气体流量。用 PLC 的数字量输出模块来控制电磁阀通道或者进行气体源切换。此外，该设备还具有煤气泄漏报警器，紧急关断功能。在气体分析仪，该设备配备西门子 Ultramat6 红外光谱吸收气体分析仪，测量范围为 0-100体积分数。5 系统设计图 1 显示了分配装置的结构。易燃气体和氮源来自气瓶，清新的空气由气泵提供的。质量流量计是 3bar，输出输入压力 1bar。通过 HMI 装置（触摸屏） ，PLC 进行的测试为气体的分布参数，主要包括气体混合物的流量 L（升每分钟） ，气体混合物的可燃性气体中的 n 的体积分数，和可燃性气体 N1 的体积分数。易燃气体输出流量的 L1 和背景气体输出流量 L2 分别由下面的公式计算。L1=Ln/n1 L2=L (1-n/n1) 根据公式，PLC 计算出两个通道的气体流量，并且设置数-模转换为 DC0-5V 模拟式中的质量流量计的输出值。同时，PLC 的输出收集质量流量计的信号，并显示 HMI 设备上的实际气流。在有微调键的触摸屏幕上，用户可以调节易燃气体和输出的气体流量的比例，还可以连续测试在测量的范围内的检测器的性能。数字 I / O 接口方面，用户可以控制电磁阀管道切换操作 HMI 设备。为了避免在这个过程中的气体发生燃气泄漏，该设备还配备有易燃气体传感器。传感器有报警输出继电器，当他们发出警报，继电器触发数字输入信号，以使该设备关断。在同一时间，背景气体清除管道。中北大学 2013 届毕业设计说明书第 4 页 共 5 页图 5.1 分配装置的结构6 指定软件将 PLC 程序写入西门子 STEP74.0 中，配置 HMI 设备与西门子 WinCC2008。系统初始化后，PLC 程序的主程序用来实现模拟和数字 I/ O 子程序、固定参数设置和收集质量流量计。该方案还包括洁净空气吹扫煤气管道的中断子程序，气体泄漏检测报警或紧急发生关机程序。除了输出 HMI 设备上显示的浓度和流量，它还包括气体分布参数的设置和动态监管的职能。图 6.1 系统程序流程图中北大学 2013 届毕业设计说明书第 5 页 共 5 页7 结论以 PLC 作为控制单元，有效地提高了系统的稳定性，该设备是能够适应各种各样环境。质量流量计的应用大大降低气体分派的时间，提高了测试效率。我们的结论是，与传统的使用比例电磁阀气体分配装置相比，新装置在分配的时间和精