0、导言
GDS(有毒有害气体检测体系)包含可燃气体报警器和硫化氢报警器等，是保证人身安全的安全设备，在工厂里起着无足轻重的作用。现在多选用二次表-报警器进行报警显现。
某罐区有可燃气体报警器10台，硫化氢(H2S)报警器10台，由于导线间隔长，且选用的是24芯电缆，在线间构成电容性堆集电荷，构成信号搅扰，使报警器的二次表因受搅扰频频发生错报，无法正常运用。
由于罐区覆盖面积大，所以信号导线多且杂，而且与220V外表供电线敷设在同一槽线盒。其间间隔较远的几十台报警器的二次表因而受搅扰发生错报，详细有两种表现方式：一是频频发生误报，即一次表指示不超支，但二次表呈现高报;二是联报，即一台一次表测得高报信号，却引起多台二次表显现高报，搅扰了正常的出产。
可燃气体报警器的信号线不是屏蔽导线，且没有为它独自敷设槽线盒，是导致问题的根本原因。由于现场不能准确断定搅扰源，悉数替换导线工程量大，出资高。如下图所示：
图1 报警器搅扰体系结构示意图
可是，悉数替换导线糟蹋大，工程量大，且罐区现场动火危险性高。因而需求探索一套工程量小的修补计划来处理问题，维护前期出资。
1、改造计划挑选
计划一：悉数替换受搅扰的信号线。从头布槽线盒，替换多线电缆为三芯电缆，每块一次表独自一根电缆。
计划二：离现场150米处有一间消防泵房，将20台表的信号线引到泵房，在泵房内装置一台PAC，转化为数字信号会集传送到主操作室，泵房到主操作室只需求拉一根光缆，构成现场数字通讯体系。
费用概算如下表：
评价：由于光缆不怕电磁搅扰，所以不受线间搅扰影响也能处理问题。但泵房环境对PAC提出严厉装置条件：出于安全考虑，有必要要将数采操控器和卡件置于隔爆箱内。但密封的隔爆箱散热功用差，夏日高温可能会超出PAC的工作温度规模。
计划三：以上两种改造计划都需求替换电缆，所运用的信号都有必要经过二次表转化，且显现为接点信号，不易调查详细报警值，很不直观。
因而，替换一次表为能输出4~20mA电流信号的模仿表，20台共花费14万元。一起，不必二次表显现，模仿信号直接经过原24芯电缆进入主操作室，接入PAC中，用工控机作为上位机显现数据。由于电流信号抗搅扰性比接信号强，再加上数采操控器的滤波抗搅扰特性，应该能处理信号搅扰问题。
评价：此计划防止替换电缆的巨大工作量，而且从质的方面晋级了体系，大大提高了丈量的可靠性和自动化水平。但出资较大。
计划四：替换一次表为能输出4~20mA电流信号的三线制模仿表，仍用原24芯电缆。由于每台一次表由四线改为三线，则可将空余出来的一根电缆线作为屏蔽线进行接地处理，让其不要发生剩余的电荷然后构成搅扰。
别的，在主操作室加装1台20A直流稳压电源来给一次表供电，增大了供电功率，进一步提高了安稳性。
费用概算如下表：
评价：此施行计划不必二次表作为显现设备，节约费用20X0.4万=8万元。
2、计划验证
归纳剖析以为，计划四最佳。这套计划不光彻底利用了现有的电缆线，还把信号的质量全面提高了，更重要的是这个计划是节约钱的(8-4.2=3.8万元)。但其有用性需求试验证明。
假如计划四不抱负，那计划三相同也不适用。
假如计划四失利，考虑验证计划二，但要处理PAC的防爆问题，用隔爆箱则带来散热问题。
其它三种计划都无法处理问题时，就只有按计划一施行改造。
2.1、计划四体系装备
PAC的硬件选用研华公司的PAC操控器ADAM-5550KW，模仿量收集比较多，此体系在我厂已有多套运用，以其运转安稳成为咱们的首选产品。也由于这台操控器的处理才能比较强，为将来罐区一切的外表(包含油位、温度、流量等计量值)改造也做好了体系容量的预备。
由于监控需求人机界面(HMI)软件选用开物2000，这是一套国产软件，在石化职业有较多运用，在我厂也有多套在用，它有专门针对ADAM-5550KW操控器开发的驱动程序。由于研华公司的ADAM-5550KW操控器运转的是WinCE操作体系，所以这次体系改造中咱们暂时仍是选用一台研华工控机来运转开物2000的组态软件。待今后有时间时再将组态软件移植到操控器中运转，直接接显现器就能够了。这样能省掉一台工控机的费用。
1、PAC简介
PAC (Programmable Automation lController，可编程自动化操控器) ，是由ARC咨询集团的高档研究员Craig Resnick提出的，界说如下:
具有多重范畴的功用，支撑在单一渠道里包含逻辑、运动、驱动和进程操控等至少两种以上的功用。
单一开发渠道上整合多规程的软件功用如HMI及软逻辑, 运用通用标签和单一的数据库来访问一切的参数和功用。
软件东西所规划出的处理流程能跨过多台机器和进程操控处理单元, 完结包含运动操控及进程操控的处理程序。
开放式、模块化构架，能包含工业运用中从工厂的机器设备到进程操控的操作单元的需求。
选用公认的网络接口规范及言语，答应不同供货商之设备能在网络上交流材料。
运用软逻辑PAC操控器的长处：
1、强壮的PC-BASED 功用：
大容量的存储才能
很多便利、灵敏的通讯端口
强壮的浮点、数学运算才能
杂乱的操控算法(含糊操控)
强壮的软件功用，便利添加功用库
内嵌的低成本以太网
2、编程软件：
多任务架构
世界通用编程规范IEC61131-3，
一起支撑五种言语编程：梯形图、功用块、ST、IL、SFC等，
编程快速上手，无扰切换
PAC软逻辑操控器—ADAM-5550KW
CPU AMDGeode GX533(GX2)
I/O 才能8槽
LED 指示灯电源、CPU 和通讯
内存128 MB DDR SDRAM，带 512KB电池备份
1xCompactFlash 卡(内部)
操作体系Windows CE 5.0
实时时钟有
看门狗定时器有
通讯协议Modbus/RTU 和 Modbus/TCP
最多节点数32
媒体带RJ-45接口的2X 以太网接口
传输速率10M/100M bps (10/100 Base-T)
现场信号直接连接到AI卡ADAM-5017的端子上，用ADAM-5550KW收集到信号值并进行处理后，将数据放入MODBUS存储区;选用MODBUS TCP协议传至工控机，再由开物2000软件完结图形显现。
对ADAM-5550KW编程选用KW-Multiprog开发东西进行PLC程序的编写，硬件装备简单明了，如下所示：
图2 改造后的报警器体系结构示意图
2.2、计划四运用作用
这套计划经过选用研华PAC将现场一次表转化为数字信号会集传送到主操作室，构成数字抗搅扰优势代替二次表完结报警功用。计划投用后，原有的强噪信号被有用按捺，搅扰起伏不超越0.3%，彻底削除了误报现象，增强了体系的可靠性。而且计算机体系比二次表的优势是，数据显现直观准确，并有历史记录功用，遭到工艺操作人员的遍及欢迎。
工控机作为显现设备，能够接纳更多的数据，为将来的外表扩建供给了宽余的硬件渠道。
工控机的数字量可经过网络将可燃气和硫化氢含量值上传到实时数据库中。
由此，咱们以为计划4，彻底满意了咱们的要求，是最佳计划。所以就不再验证其它计划了。至此，咱们圆满地处理了问题。
3、小结
经过运转最新的高科技含量的计算机和操控设备，只用了少数的出资，就将原有的30万元的设备盘活了，并从本质上提高了运用作用。而且把改造所需的工程量减到最低。
此项目的成功施行，得到以下经历：
1、关于外表专业常遇到的线间搅扰的毛病处理，供给了新的处理方法，即改用PAC来转化信号，扫除搅扰。PAC(包含本项目所运用的研华公司的ADAM-5550KW)在信号收集进程中的滤噪功用适当有用，对处理现场搅扰供给了防止糟蹋的批改手法。
2、计算机显现技能代替二次表显现是科技进步的必然趋势。工业操控用的计算机可靠性极高，不光处理才能强壮，显现方式灵敏直观，而且供给对外的实时数据接口。这使操控水平有了质的腾跃。
3、本项目中建立起来的PAC硬软件体系是一个容量很大的渠道，可满意将来罐区一切的外表(包含油位、温度、流量等计量值)改造的需求。为罐区自动化水平的提高作了预备。
参考文献：
1、ADAM-5550KW Series User’s Manual Ed-1.0.pdf
