发电厂烟气排放监测系统设计

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摘要

火力发电厂作为我国最主要的燃煤企业之一，每年排放的二氧化硫和氮氧化合物是酸雨及其他大气危害的主要来源，烟气排放监测系统是监测烟气排放的现代化手段，不仅可以为环境监管部门提供企业排放的实时数据，而且可以为电厂调节空气燃煤比，减少二氧化硫等气态污染排放物提供依据。

论文详细介绍了烟气排放系统一般结构与基本原理，红外吸收法分析二氧化硫和氮氧化合物的含量，论文设计内容主要包括样气的采集与预处理模块、PLC数据通讯模块的软硬件设计及上位机组态与远程通讯系统的软件的介绍。

本论文设计实现的烟气排放监测系统具有操作便捷，扩展性强，维护和升级方便的特点，可精确稳定地进行烟气排放的监测，并具有串口通信功能。

关键词：烟气排放监测；可编程控制器

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Abstract

Most of china therml power plant coal-fired one of the most important ,its annual emissions of SO2 and nitrogen oxides are acid and ther major source of atmospheric hazards.Flue Gas Continuous Emission Monitoring System is to monitor flue gas emissions in the modernization of means.not only for environmental regulators to provide businesses real-time emissions data,but also for coal-fired power plants than the air-conditioning in order to reduce SO2 and other gaseous pollution provide the basis for emissions

This paper introduces the general structure of flue gas emission system and basic principle, infrared absorption method for the analysis of sulphur dioxide and nitrogen oxides content, the design content mainly includes the sample gas acquisition and preprocessing module, PLC communication module the software and hardware design of PC configuration and remote communication system software.

This thesis design of flue gas continuous emission monitoring system has convenient operation,maintenance and upgrade is convenient, accurate and stable flue gas emission monitoring, and has the function of serial communication

Key words: flue gas emission monitoring; programmable controller

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目录

摘要 ........................................................................ I Abstract ................................................................... II 目录 ...................................................................... III 1 绪论 ...................................................................... 1

1.1 论文的研究背景与意义 ................................................ 1 1.2 烟气排放监测技术的发展 .............................................. 1

1.2.2 国内外研究的现状 ............................................... 3 1.2.3 我国火电厂检测现状分析 ......................................... 4 1.3 本系统技术的发展趋势 ................................................ 5 1.4 本文的主要工作 ...................................................... 6 2 烟气排放监测系统的结构 .................................................... 7

2.1 烟气排放监测系统的组成 .............................................. 7 2.2 采样与预处理子系统 .................................................. 7

2.2.1 采样工况 ....................................................... 7 2.2.2 采样位置 ....................................................... 7 2.2.2 稀释采样探头 ................................................... 7 2.2.4 样气预处理 ..................................................... 8 2.3 烟尘监测子系统 ...................................................... 8

2.3.1 烟尘监测的目的和监测项目 ....................................... 8 2.3.2 烟尘监测方法 ................................................... 9 2.3.3 测尘仪的校准与反吹 ............................................. 9 2.4 烟气参数监测子系统 .................................................. 9 2.5 气态污染物监测子系统 ............................................... 10

2.5.1 NO的连续监测方法 ............................................. 10 2.5.2 二氧化硫的连续监测方法 ........................................ 10 2.5.3 气体分析器的校准 .............................................. 11 2.6 数据采集与处理子系统 ............................................... 11 2.7 系统结构 ........................................................... 12

III

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2.8 本章小结 ........................................................... 13 3 系统的硬件设计 ........................................................... 14

3.1 系统的特点 ......................................................... 14 3.2 系统的硬件的设计 ................................................... 14

3.2.1 取样单元-电热式气体取样探头 ................................... 14 3.2.2 预处理单元 .................................................... 15 3.2.3 吹扫单元 ...................................................... 15 3.2.4 分析单元 ...................................................... 15 3.2.5 过程控制单元 .................................................. 16 3.2.6 校对单元 ...................................................... 16 3.2.7 自动控制及数据采集系统 ........................................ 16 3.3 系统的工作原理 ..................................................... 18 3.4 系统的硬件连接图 ................................................... 19 4 系统软件的设计 ........................................................... 20

4.1 PLC简介及其程序设计 ................................................ 20

4.1.1 PLC技术简介 .................................................. 20 4.1.2 PLC程序介绍 .................................................. 21 4.2 组态软件介绍 ....................................................... 24

4.2.1 组态软件的概述 ................................................ 24 4.2.2 组态软件与工控软件 ............................................ 24 4.2.3 组态软件在系统的使用 .......................................... 24 4.3 PLC与PC之间的数据传输方式 ......................................... 24

4.3.1 PLC与PC通讯的一般方式 ....................................... 24 4.3.2 西门子S7-200系列PLC通信方式及应用 ........................... 25 4.4 本章小结 ........................................................... 27 5 结论与展望 ............................................................... 28

5.1 结论 ............................................................... 28 5.2 烟气排放监测系统的展望 ............................................. 28 参考文献 ................................................................... 29 结束语 ..................................................................... 30

IV

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致 谢 ..................................................................... 31

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1 绪论

1.1 论文的研究背景与意义

随着全球工业化和城市化的迅猛发展，人类在开发自然资源得到巨大财富的同时，对环境造成了很大的破坏，温室气体的排放以及大量的工业废气的产生使人类的生存环境遭到严重的破坏，并越来越成为制约经济和社会可持续发展的重要因素。

我国使用的主要能源是煤炭燃料，所以大气污染以煤烟型污染为主。主要是二氧化硫及氮氧化合物，而二氧化硫正是形成酸雨的主要原因，酸雨对我国经济和社会发展带来了极大的危害，我国政府高度重视酸雨的控制工作，通过控制污染物排放总量来防止酸雨的产生。

火力发电厂是污染大气环境的大型工业企业之一。限制火电厂的污染物排放对环境保护具有重要意义，对火电厂的烟气排放的监测是首先需要解决的问题。

烟气排放监测系统，是监测烟气污染物排放的现代化手段，可连续监测污染物二氧化硫、烟尘等排放浓度和排放总量，本系统是集光电子、空气动力学、电子技术、特种技术、计算机网络等多种科技于一身的综合性科技产品，其具有连续监测、定期统计、远程通讯等特点，能将运行现场的监测数据实时传输给环境监测部门，为我国污染物排放总量控制计划及酸雨控制计划的实施提供强有力的保障，并为排污收费制度的实施提供科学的定量依据。烟气排放监测系统的研究与发展能为国家环境监测部门提供有效的监控手段。

1.2 烟气排放监测技术的发展

烟气排放监测系统与以往的监测技术相比，最大的特点在于在线连续测量的优势。由于是在烟气排放的过程中直接测量，并对测量结果进行传输或存储，因而具有数据实时性、准确性高、数据便于传输与处理等优势。目前我国烟气排放监测系统的典型结构如图1.1所示，系统分为：样气采集与分析子程序、吹扫与标定子系统、数据采集与控制子系统和数据处理与通讯系统四大部分。

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固定污染源 烟尘监测子系统 烟尘测量仪 气态污染物监测子系统 烟气参数测量子系统 数据采集与控制系统 数据处理与远程通讯系统 固定源监控系统环保监测中心

图1.1 系统构成图

烟气排放监测系统按取样方式可分为3类：采样式、在线式和遥测监测系统： （1）采样式从烟道中抽取样气送至远处进行调节和分析。采样方法有直接采样法和稀释采样法。直接采样法师把分析部件安装在烟道上，结构简单，无需管线。其主要缺点是仪器工作环境恶劣，维修不便，同时差分吸收无法实现在线校准，测量精度低，难以长期连续工作。稀释采样法是将除尘后的取样烟气用大量的干燥纯净空气按一定比例稀释后，使样气的露点温度远低于室温，再送至分析器进行分析，分析结果乘以稀释比，得到检测值，优点是杜绝了酸性凝结水腐蚀管道引起的故障，提高了系统的运行可靠性，适用于各种场合，市场占有率较大。

（2）在线式取样方式不抽取烟气，而是直接测量烟道中的烟气成分。分为“点”和“线”系统。“点”监测系统由电化学或光电传感器组成，传感器安装在探头的端部，插入烟道，测量超过离传感器仅几厘米范围内烟气中污染物的浓度。“线”监测系统是使光通过烟气，利用烟气中被测污染物对光的吸收来进行测量。

（3）遥感监测系统

遥感监测系统在自然灾害预报、气象、农业、勘探、生态环境监测等领域得到了广泛应用。遥测监测系统仅仅是向烟道发射光或感知烟道排放“热”分子的光辐射就能监测排放污染物的浓度。美国EPA制定了用激光测量烟气不透明度的参比方法，但是由于缺乏遥感监测系统测量气体浓度的参比方法和标准化得规范操作程序，遥感监测系统发展缓慢。

采样式烟气排放检测系统应用之所以广泛，因为比其他二种结构的系统相比具有以下

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优点：

1.能长距离输送气体，实现远距离检测。由于烟气排放口处附近测试条件恶劣，温度高，温度和压力波动明显、烟气腐蚀性强、烟尘浓度高等因数使得仪器仪表难以长时间可靠工作。采样式结构的采样管长度一般在几十米，结合专用的隔离措施可以有效提高设备工作的可靠性。

2.维护，保养工作量小。采样部分只抽取少量的烟气并用洁净空气加以稀释，所以送往分析部分的烟气含量和水蒸气含量都很低，降低了系统前期除尘、过滤的工作量，只需要具有很小纳污能力的过滤器即可；反吹系统利用样气分析的时间定时用高压气体反吹采样管，降低采样管积尘过量的概率，不需人工的定期清扫； 1.2.2 国内外研究的现状

60年代人们尝试把环境空气分析仪和工业过程监控仪用于污染源排放物的监测。山于当时制作的烟气稀释系统的稳定性差，环境空气分析仪在污染源排放物监测中的应用是不成功的，但是工业过程监控仪适合于污染源排放物的监测，特别是紫外吸收和红外吸收原理的监狈J仪。60年代末期至70年代初期，德国和美国成功地研制、生产、发展了监测系统，重新设计了测量高浓度气体的环境分析仪和不用抽样品而是将探头直接插入烟道测量烟气的现场分析仪，并不断对仪器进行改进。在这些测试技术中，德国的不透明度光学系统和美国的荧光检测技术，为实现烟气连续监测奠定了技术基础。

一开始人们想到的方法就是利用二氧化硫或氮氧化合物等污染因子对红外光或紫外光的特征吸收，光线经不同波段的滤光片直接射入烟道，通过测量各自对应的光强衰减程度，根据郎伯-比尔原理可分析出污染物浓度，这种方法称作IN-situ方式。

光束 烟气直通孔 分析仪 反射镜 数据线 法兰 烟气

图1.2单端式IN-situ方式布置示意图

这位种方式曾一度流行，后均因无法实现用标气进行在线标定而不再流行。因不能实

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现在线标定的根源在于光束是直接裸露于烟道中，而标气要覆盖光速时，却无法充满烟道。

在美国，第一台连续排放监测系统出现于1971年。但是直到1975年末，连续排放监测系统制造工业仍停止不前。直到美国国家环境保护局制定了连续排放监测系统性能的技术指标，并规定在某些排放源安装连续排放监测系统后，连续排放监测系统才逐渐的越来越广泛得到应用[2]。以美国为代表的西方发达国家，为控制大气污染物的排放总量，自80年代中期就开始大量安装CEMS系统，用于及时监测大气污染物的排放总量。

长期以来，我国烟气排放监测主要应用常规的分析方法，如重量法、容量法、比色法等，几乎没有任何在线监测仪器。测定烟气中的污染物的常规方法是将采样头插入烟道，抽取样品，然后在实验室中对样品进行分析。尽管手工采样方法是经典的方法，但是它消耗时间长，不能提供长期的、连续的、系统的测试数据[2,9,10]。70年代初期人们认识到，需要一种比手工采样更方便、更快捷的方法来准确测定烟气中的污染物，即使用连续监测系统。

由于技术方面的原因，国内仪器厂家大部分只能生产电化学方式的非连续性的烟气成分测量装置，而对于采用稀释法等先进方法的在线烟气测量装置还不能独立生产，部分可提供此类产品的厂家也只是代理国外产品而已。90年代初，我国部分环境科研单位开始研制烟气连续监测装置。如南京环境科学研究所研制的JYZ- I型烟气浊度在线监测仪，太原中绿环保新技术公司生产的TGH-Y I型烟气自动监测仪，都只是在线式烟尘连续监测装置，对于二氧化硫 ；氮氧化物等气体连续监测的产品还在开发中[14,16]。目前国内CEMS系统中使用的分析仪器主要是美国 KVB公司和热电子公司的产品，软硬件价格昂贵，可扩展性较差。

1.2.3 我国火电厂检测现状分析

火电厂在电力生产中占主导地位，也是污染大气环境的大型工业污染源，有效限制火电厂污染物排放无疑具有重大意义。为此国家环境保护局和原电力部陆续修改、补充、制定和颁布了一系列法规和标准，对火电厂环境保护设计和污染物的排放作了明确的规定。1997年1月1日正式实施的由国家环保局、国家技术监督局颁布的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-96)明确规定，新、扩、改建的火电厂应装设烟尘连续监测装置；在酸雨控制区和二氧化硫污染控制区内的火电厂和其它地区建成有烟气脱硫设施的火电厂应装设二氧化硫连续监测装置，300MW以上机组应装设氮氧化物连续监测装置，第Ⅱ时段火电厂应逐步实现连续监测。同时指出污染物连续监测装置经认定合格时，其监测数据为法定监测数据[5]。

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1986年，广东沙角发电厂从日本引进了一套烟气连续监测系统，这是在我国火电厂安装使用的第一套烟气连续监测系统。90年代初我国引进的烟气连续监测系统大多安装在合资、外商独资及华能系统的电厂，而且一般是随进口锅炉或主机一同引入的。近几年来，由于国家强制性排放标准GB13223-1996的颁布实施和国家环保局二氧化硫控制区及征收二氧化硫排污费等政策的出台，安装烟气连续监测系统的电厂增长较快，但只有少数几个电厂的CEMS系统能正常投运。我国部分环境科研单位也开始研制CEMS装置，由于起步晚和一些关键部件的技术含量高,大部分分析仪器仍是靠从国外进口。

由于目前国内的CEMS市场占有率仍以国外品牌为主，在设备采购、安装调试、运行维护、人员培训、监督管理等方面都存在问题，主要表现在[3,7]：

(1)设备无认证：引进的CEMS基本是随机组配套进来的，未经我国环保和电力系统的技术认证，这样各种类型的CEMS都有，各种类型的CEMS的监测数据相互之间可比性差。而且由于没有建立入网许可证制度，部分国外厂商销售不符合我国标准和电力行业特点的CEMS，甚至是早期的现已被淘汰的产品。

(2)安装无技术标准：引进的CEMS安装主要依赖于提供设备的厂家。我国无技术标准要求，因而安装位置不符合我国环保技术要求和相应的标准，监测数据也不能正确反映火电厂实际排放状况。

(3)运行维护管理制度不够完善：绝大多数电厂CEMS运行管理制度不完善。由于CEMS是近年来引进的先进环保监测仪器，对运行操作人员的要求较高，只有具备一定素质的专业技术人员才可保证仪器的正常运行和维护。目前有许多电厂没有CEMS运行与管理人员，而是由其它部门人员兼管，导致有时系统出现一些小问题也不能得到及时维修。

(4)监督管理不完善：各火电厂的CEMS的数据统计和处理是以各电厂为单元进行的，环保部门只能通过报表方式来监督，无法随时掌握各电厂的CEMS运行情况及烟气污染物的排放状况。应将各省的CEMS的数据处理器进行联网，建立全电网的烟气连续监测网络信息系统。

1.3 本系统技术的发展趋势

从文献的调查结果来看，烟气排放检测系统的发展趋势主要表现在以下几个方面： （1）新的采样方式的研究。本系统自身特点决定其标定必须是在线标定，这就要求采样系统和标定系统采用同一个通道：仅就目前技术来看，Dilution方式最适合的采样方式，但是由于稀释后的样气浓度很低，对分析系统的精确度提出了很高的要求，造成系统成本过高，且难以实现多组分测量，限制了其推广。因此，研究新的样气采集和在线标定方式

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有望在根本上解决这一难题。

（2）分析传感器技术的研究。目前比较成熟的是红外吸收法，因稀释比难以精确控制，对于稀释后样气的测量精度提出了更高的要求。因此，研究新的传感器和探头技术一方面可以提高测量的精度和可靠性，实现多组分的精密测量，另一方面也可降低运行和维护成本。

（3）发展智能化、网络化和便携式设备。目前系统监控的机组多为1到2台，鉴于各地的燃煤状况区别很大，系统并无固定的结构，往往需要工程人员根据使用环境惊醒调试安装，若能设计固定结构的系统，自适应各地的工作条件，可大大提高该系统的推广速度。上位机功能相对过剩，若可以实现异地传输实时数据，则系统监控的机组可以是分布在不同地点的多台。

1.4 本文的主要工作

综上所诉，本文为满足火电厂实现烟气排放的检测系统和检测网络化实时监控的要求，研究并开发烟气排放检测系统。设计了由采样、分析和数据采集与处理等三个子系统构成的系统。其中：

1、采样子系统设计包括样气抽取方式的确定； 2、分析子系统设计包括分析设备选型及检测信号输出；

3、数据采集与处理子系统设计主要包括PLC与上位机的通讯设计、上位机等等。

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2 烟气排放监测系统的结构

2.1 烟气排放监测系统的组成

本系统由烟尘监测子系统、气态污染物监测子系统、烟气排放参数测试子系统、系统控制及数据采集处理子系统、信号输送通讯系统等组成，系统通过采样方式或非采样方式，测试烟气中污染物浓度，并同时测试烟气温度、烟气压力、烟气流量、烟气湿度、氧量等参数，按国家有关标准显示与记录，实现污染物排放监测的在线性、连续性、准确性及数据处理和输出打印的完整性。

2.2 采样与预处理子系统

2.2.1 采样工况

应在生产设备处于正常运行状态下进行，或根据有关污染物排放标准的要求，在所规定的工况条件下测定。 2.2.2 采样位置

(1) 采样位置应优先选择在垂直管段，应避开烟道弯头和断面急剧变化的部位，采样位置应设置在距弯头、阀门、变径管下游方向不小于6倍直径，和距上述部件上游方向不小于3倍直径处。对矩形烟道，其当量直径D=2AB/(A+B),式中的A 、B为边长。

(2) 对于气态污染物，由于混合比较均匀，其采样位置可不受上述规定限制，但应避开涡流区，如果同时测定排气流量，采样位置仍按(1)选取。

(3) 采样位置应避开对测试人员操作有危险的场所。 2.2.2 稀释采样探头

简单的采样探头只不过是插入烟道的一根贯通的金属管，它仅适合于在没有颗粒物的烟气中采样。然而用连续排放监测系统测量排放源烟气，烟气中不含颗粒物的情况几乎是没有的。由于贯通式金属管易被烟气中的颗粒物堵塞，特别是烟气含湿量高时，水蒸气可能冷凝，与颗粒物结合在一起形成块状物，更易使探头堵塞。为减少堵塞，应在探头的一端安装过滤器。过滤器由烧结不锈钢或多孔陶瓷材料制成，防止颗粒物进入采样管。烧结金属由微米粒径的金属颗粒物在高温、高压下压缩而成，金属形成的孔隙度与压力有关。烧结不锈钢能滤去10 -50 μm粒径的颗粒物常作为探头过滤器[11]。

对任何一个完好的抽取系统，都可能出现堵塞过滤器的问题。为了减少堵塞，采用高压气体，即工厂的压缩空气的空气，与正常气流流向相反的方向反吹过滤器。反吹持续时

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间和周期可由用户根据烟气中颗粒物的特性和浓度设定。使用反吹系统时，必须注意防止反吹气体冷却探头，造成酸和其它气体冷凝。 2.2.4 样气预处理

采样与预处理子系统的结构与工作流程见图2.1

样气 气体预处理环节 气体分析仪 吹扫气入口 空气过滤器 采样探头

图2.1采样与预处理子系统结构图

在图2.1中，采集器探头伸入烟道，对于直接抽取式系统是需要加装第一层过滤网的，否则极易堵塞。采集器接二条气路，其中一路经反吹控制电磁阀接反吹气路，电磁阀由PLC控制开闭；另一路经采样电磁阀接第一除湿器，对高温的样气降温除湿，因为温度是样气分析一项重要参数。经过初步除湿的样气经抽气泵加压后再经过第二除湿器成为可测样气，可测样气再经气溶胶过滤器和精细过滤器后进入分析子系统，样气进入分析子系统的流量通过针形调节阀控制。为了定期标定，采样子系统提供一路标准气通道，同样经气溶胶过滤器和精细过滤后进入子系统作为标准调节分析子系统的零点，标准气一般取洁净的空气。

2.3 烟尘监测子系统

2.3.1 烟尘监测的目的和监测项目

烟尘监测的目的主要有以下几个方面：（1）确定粉尘排放的浓度和单位时间排放量（2）评价现有净化装置的性能效率及使用情况（3）检查现行排放标准的执行情况（4）验证关于污染物排放量的各种估算方法（5）为大气污染预报提供必须的数据。

火电厂的烟尘监测是对除尘器改造前后烟尘排放和除尘器性能进行监测。监测分析项

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目有：烟气量、烟尘绝对排放量、烟尘排放浓度、过剩空气系数、烟气湿度以及除尘器焦虑、阻力、漏风率和烟气温度降等。 2.3.2 烟尘监测方法

一般情况下，烟尘浓度测试的方法有三种：人工过滤称重法、林格曼黑度测定法、光电投射法。其优缺点如表2.1所示[11,16]。

表2.1三种烟尘浓度测量方法的比较

方法 优点 缺点 人工过滤称测量烟尘浓度的标准方法，精确不能了解烟尘浓度的动态变重法 度高，精密度好。 化。 林格曼黑度简便易行，成本低廉，特别适用人为因素大，环境条件影响测定法 光电投射法 于黑色烟气的测定。 大。 仪器结构简单，使用方便，维护对仪器的安装要求高，且标定量小，响应快，能在被测含尘气工作复杂。 体物理化学性质不变的条件下进行连续测定。 2.3.3 测尘仪的校准与反吹

在测尘仪的发射端内有一面一半镀银的镜子，镜子旋转时，当镀银的一部分对着光源时，光将被反射到一个探测器上，根据光的衰减情况来校准测尘仪的跨值，一般来说，衰减为12%。当没有镀银的一部分对着光源时，光将透射到接收端，没有光反射到探测器上，这样来校准测尘仪的零值。

反吹测尘仪时，压缩空气从进气口进入，通过空气过滤器器，流通过反吹管内的传感器，然后进入烟道，对取样区不产生影响。

2.4 烟气参数监测子系统

为了计算标准状况下的烟气体积，需要测量烟道内的压力和温度；为计算总的排放量，需要测量烟气的流量；因要换算为标准状态下的干基气体还必须测量烟气的湿度。烟气排放参数的连续监测项目主要包括烟气温度、烟气流量和压力、烟气含氧量。

在样气经第一除湿器之前，烟气参数监测子系统需监测烟道的原始状态数据，包括温度，流量，湿度，含尘量。除湿态烟气的各测量值外，转化为流速，并进行显示。公式如下：

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Qs＝3600×F×Vs 式中Qs-工况下湿烟气流量；F-测定断面的面积 同时系统需要将湿烟气流量转化为干态流量，转换公式如下：

Qsn＝Qs×273÷(273﹢Ts)×(B﹢Ps)÷101325×(1－Xsw)式中：Qsn---标准状态下烟气流量

B—大气压力，Ps—烟气静压，Ts—烟气湿度，Xsw—含水量

2.5 气态污染物监测子系统

2.5.1 NO的连续监测方法

NO的连续监测方法有红外吸收法、紫外吸收法、脉冲荧光法和化学发光法四种[9]。 （1） 红外吸收法：通过测量NO对5.3 μm附近的红外线吸收量的变化，连续测定烟气中NO浓度。NO2是通过还原转换器转换成NO再测量。抗水份、CO、 CO2、 SO2及有机物的干扰能力较弱。

（2）紫外吸收法：通过NO在195~230nm附近或NO2在350~450nm附近的紫外光吸收原理进行测定。仪器维修容易，不易受气流量、水蒸汽、CO2的影响。

（3）脉冲荧光法：采用脉冲紫外光照射到含有NOx的气样上，激发NOx产生荧光，用光电倍增管检测荧光强度，测定烟气中的NOx浓度。受芳香烃和水蒸汽的干扰，较适用于稀释采样法。

（4）化学发光法：测量NO2是NO和O3反应产生激发态的NO2，激发态的NO2转为常态的NO2时，伴随着光子的发射，产生化学发光，测量发光强度即NO浓度。适用于共存的二氧化碳干扰可以忽略或消除的场合。 2.5.2 二氧化硫的连续监测方法

SO2的连续监测方法主要有红外吸收法(NDIR法)、紫外吸收法(UV法)和紫外荧光法三种[7]。

（1） 红外吸收法：通过测量SO2对7.3 μm附近的红外线吸收量的变化，连续测定烟气中SO2的浓度。该方法抗水分、CO 、CO2的干扰能力较弱。

（2） 紫外吸收法：通过SO2在280~320nm附近的紫外光吸收原理进行测定。仪器维修容易，不易受气流量、水蒸汽、CO2的影响。

（3） 紫外荧光法：通过一定波长的紫外光（214nm）照射到含有SO2的气样上，激发SO2产生荧光，用光电倍增管检测荧光强度，测定烟气中的SO2浓度。紫外荧光法受芳香烃和水蒸汽的干扰，适用于芳香烃和水蒸汽干扰可以忽略或消除的场合，较适用于稀释采样法。

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本论文中对SO2的连续监测采用红外吸收法。 2.5.3 气体分析器的校准

依据我国的实际情况，要求校准零气和跨气，来判断监测仪器的零点漂移和全幅漂移。因为氮氧化合物的气体中不含二氧化硫，而二氧化硫的跨气中不含氮氧化合物，所以他们可以互为零气。即进行氮氧化合物的校跨时，氮氧化合物作为跨气，同时也可作为二氧化硫的零气，进行二氧化硫的校零；进行二氧化硫的校跨时，二氧化硫作为跨气，同时也可作为氮氧化合物的零气，进行氮氧化合物的校零。

在校准状态下，必须把抽取采样系统和气体分析系统当成一个整体进行校准，高于烟道气压的标准气进入采样探头的前室，边将采样通道气挤出采样前室，从而通过音响小孔进入稀释系统，实现校准而各种校准气体必须在玻璃小孔之前或是在探头的尖端注入。这样由于校准气和采样烟气以同一路径进入采样系统，只要标气可靠，就能获得准确的烟气浓度值，从而大大减少了系统的误差。常用探头检查得到的读数和直接对分析仪检查得到的读数来发现系统的故障。通常每隔2-4小时由系统自动注入校准气体为了更好地观察系统，许多操作人员愿意用手动方法校准系统。

2.6 数据采集与处理子系统

分析子系统对样气的分析结果输出为4-20mA的标准模拟量信号，通过PLC的模拟量输入接口送入PLC进行A／D转换，由上位机处理软件实现对监测数据的采集。

上位机所采集的原始数据需进行量程转换，才能成为有效的测量数据；该数据在根据有关国标进行修正，存放在本地数据库，上位机显示实时数据。

数据采集与处理子系统的结构如图2.2所示：

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1号机组分析模块 1号机组PLC 现场总线 上位机监控系统 通过厂域网发送

图2.2数据采集与处理子系统的结构图

图中的分析单元与PLC之间连接线全部采用同轴电缆，PLC与上位机之间通过光纤连接，进一步提高通讯子系统的可靠性；上位机同时作为本地数据库服务器，存放实时监控数据。

2.7 系统结构

根据以上的功能模块划分及相互之间的联系，本文设计的系统结构如图2.3

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烟尘测量仪 烟尘监测子系统 烟尘测量仪 烟气参数测试子系统 流速变送器 流速测量仪 压力变送器 压力测量仪 温度变送器 水分测量仪 氧变送器 氧分析仪 PLC可编程控制器 PC计算机 显示器 打印机 气态污染物监测子系统 烟气气态污染物采集器 烟气预处理器 气态污染物分析仪 标准气体、零气 气体控制器 烟气气态污染物测量仪 图2.3系统结构

图中烟尘监测、烟气参数测试和气态污染物监测单元通过针型阀与采样子系统相连，以获取稳定的恒温样气。

2.8 本章小结

本章将整个系统从功能上划分为采样与预处理。烟尘监测、烟气参数监测、气态污染物检测和数据采集与处理等5个子系统，详细描述了各子系统的工作流程和相互的关系，部分忠言子系统还列出技术要求与安装要求；这其中数据采集和处理子系统是和其他子系统紧密结合的，在设计中要统一考虑。

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3 系统的硬件设计

3.1 系统的特点

烟气排放分析系统能自动监测二氧化硫、氮氧化合物、一氧化碳、氧气、烟尘、烟气流量及压力、温度、湿度等。本装置可根据现场的具体工况参数和技术要求，进行灵活优化的配置，可针对排放烟气中的气态物质、烟尘等的测量，达到烟气排放物得量化控制。可充分满足用户的要求，并确保系统的经济性，追求最佳的价格比，采用成熟的分析控制技术和取样预处理技术，已得到了广泛的应用，在火电厂、冶金、石化、建材等行业有大量业绩，有良好的效果。 系统有如下特点：

（1）采用电加热控温干法直接取样方式，辅助环节少，可靠性高，能真实地反映烟气成分含量，无附加误差，因此测量精度较高；

（2）其探头过滤器采用特殊工艺制造，过滤面积大，强度高，过滤器焦虑高。取样管道的自动吹扫配置，系统能在高粉尘、工况恶劣情况下连续采样，保证系统长期可靠运行。

3.2 系统的硬件的设计

3.2.1 取样单元-电热式气体取样探头

防腐不锈钢取样探头由取样管、电热过滤腔两部分组成。过滤腔内装微孔过滤器，外装电加热器组成。其功能完成被测气体取样及第一级粗过滤，是整个取样预处理系统前级过滤器片式电加热器对取样探头进行伴热，加热器可以对整个过滤腔进行温度调节，包括法兰盘上的温度最高可达180度。这就保证了外操作区得温度不会降至露点以下。保证样气温度高于露点，一般将温控器设定在115度左右，以防水汽、蒸汽凝结，吸附硫化物、堵塞管道。

各子系统的监测项目不同，因而各自使用的监测方法和分析仪器也不同，用户可以自己选择各子系统所使用的分析仪器，配置的自由度较大。 1.取样点的选择

取样点的选择应根据工艺需要及允许的工况条件综合考虑：

（1）取样点样品气流成分应具有代表性，探头插入部分应避免。涡流、回流等，取样点无漏风；

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（2）取样探头安装在便于操作、维护的地点。 3.2.2 预处理单元

预处理单元包括：压缩机式除湿器、耐腐抽气泵、排放蠕动泵、气溶胶过滤器、精细过滤器及流量计和各种管、阀件等组成。其功能完成样气的净化、除尘、除湿等，将符合分析仪器要求的超净、恒温、流量稳定的样气，送入分析仪器，从而确保了分析仪器的分析准确性和长期可靠性。

（1）电动抽气泵，该装置采用膜式结构，所有与气样接触部门均采用聚四氟乙烯防腐结构，具有防腐性好、使用寿命长、可靠性好、维护工作量少的特点。

（2）除湿器，采用压缩机制冷原理工作，基于露点温度不同，湿度也不相同的原理该除湿器通过制冷控制其气体出口温度，即控制进入仪器的样气湿度，减少水蒸气对仪器的干扰，其特点在不需要定期更换干燥剂，维护工作量小。

（3）气溶胶过滤器使用于含酸气体且露点高于100度情况下的采样过程。过滤器由内外两部分组成，气体由内部到外部渗透，过滤器内部由结构紧密的纤维组成，过滤面积大，在通过过滤表面时，气体中的粒子受重力的作用降至过滤器的玻璃容器中，当流体达到饱和状态时，过滤器仍保持良好的性能。

（4）精细过滤器，通用型过滤器使用极细的高效滤芯，可靠的分离气体中所含的固体，尤其是极细的固体颗粒。其特点是过滤面积大，直观，更换过滤芯方便。

（5）排液蠕动泵，专门用于分析设备中的冷凝液的回收。 （6）放散流量计，监视，调整、放散多余的样品流量。

（7）气路控制阀件，工作-校对切换阀用于切换工作流量或样品标准气。 3.2.3 吹扫单元

电动球阀是本系统重要的电动执行件，它的功能是在手动不分析和吹扫时切断采样气路。磁助式电接点压力表，当取样器的过滤器芯及取样管道堵塞时，压力小于电接点负压设定值时，显示故障报警、输出故障报警信号，此时抽气泵停止工作，系统停止工作，以保证抽气泵不被烧坏。对取样部门清洗，吹扫，或更换取样过滤器芯后，系统复位后，系统才开始工作。

吹扫单元式采样子系统的一条支路，由于我国火电厂所用燃煤的特点导致燃烧后的烟尘含量较高，反吹单元式必不可少的，脉冲式吹扫，吹扫时间由PLC控制。 3.2.4 分析单元

由德国西门子公司推出的ULTRAMAT23型多组份红外分析仪构成，完成各种气体成

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分的在线连续分析监测，将其浓度信号转换成标准的4-20mA信号输出。该分析仪采用红外线分析原理，各参数通道相互独立，性能稳定可靠，智能化程度高；完成被测样气的浓度与设定值进行比较，当被测样气的浓度超过设定值时，输出报警、连锁信号；完成分析仪器的标定。

ULTRAMAT23型多组份红外分析仪如图3.1所示：

图3.1ULTRAMAT23型多组份红外分析仪

分析单元的模拟信号直接送入PLC进行A／D转换，使用方便。 3.2.5 过程控制单元

采用德国西门子公司的可编过程控制器（PLC）S7-200系列的224作为控制的中枢，并配置相应的操作按钮及有关阀件、指示灯、继电器等组成。其主要功能是根据编制的程序，完成系统自动的控制。 3.2.6 校对单元

两通校对电磁阀：校对时两通校对电磁阀打开，抽气泵抽取空气，校对分析仪的零位。 3.2.7 自动控制及数据采集系统

自动控制及数据采集系统由电子计算机、可编程控制器及数字扩展模块、模拟扩展模块、和分析仪器、附带测量装置等组成，能自动监测，二氧化硫、一氧化碳。烟尘及其附带测量的有关参数，如烟气温湿度、烟气量、压力、及氧含量。实时显示分析过程，实时显示采样数据，并可自动归档以及生成报表。用户可方便地查看数据，随时在系统主界面上查看系统运行状态和报警状况。

由于在实际使用中，PLC需控制和采样的点数很多，单靠PLC自身的输入输出点数已经远远满足不了需要，必须增加相应的数字量／模拟量输入／输出模块。

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图3.2 S7-200系列小型PLC模块及扩展模块

具体的参数列于下列表中。 （1）主模块

S7-200系列PLC中CPU22X基本单元有四种型号输入／输出点数的分配见表3.1

型号 输入点 输出点 4 6 10 16 扩展模块 无 2 7 7 S7-200CPU221 6 S7-200CPU222 8 S7-200CPU224 14 S7-200CPU226 24 （2）扩展模块

S7-200系列PLC主要有六种，他们不能单独使用，作为基本单元输入／输出点数的扩充，仅能与基本单元相连接使用。不同的基本单元加上不同的扩展单元，可以方便地构成各种输入／输出点数的控制系统，以适应不同工业控制的需要。 S7-200系列的PLC扩展单元型号及输入／输出点数分配表：

类型 数字量扩展模块 型号 EM221 EM222 EM223 模拟量扩展模块 EM231 EM232 EM235

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输入点 8 无 4／8／16 3 无 3 输出点 无 8 4／8／16 无 2 1 宁夏理工学院毕业设计

基于使用环境及控制的实时性要求，综合成本因素，本设计中选用CPU224作为基本单元，扩展单元选择了EM231用于扩展输入／输出点。

3.3 系统的工作原理

系统由烟尘监测子系统、气态污染物监测子系统、烟气排放参数测试子系统、系统控制及数据采集处理子系统、信号输送通讯系统等组成，下图3.3表示系统的工作原理图。

图3.3系统的工作原理示意图

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3.4 系统的硬件连接图

负压 I0.0 I0.1 Q0.0 I0.2 I0.3 Q0.1 I0.4 I0.5 I0.6 手自动 抽气泵 故障报警 220v 24v

如图3.4系统硬件接线图

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4 系统软件的设计

为满足火电厂烟气排放连续监测的要求，系统的软件要实现的主要功能有： （1）实时采集和处理来自各监测仪器和传感器的数据，通过表格、曲线、等多中形式显示实时数据；

（2）各通道采集来的数据可自动生成历史数据文件，有了历史数据文件，在采集结束之后，就可以实现随时浏览各时间段得历史数据报表、历史数据趋势图；

（3）手动或自动校正仪器的功能，校正结束后自动生成符合标准的校正报告。

4.1 PLC简介及其程序设计

4.1.1 PLC技术简介

以往的顺序控制器主要由继电器组成，由此构成的控制系统都是按顺序预先设定好的时间或条件顺序地工作，若要改变控制的顺序就必须改变控制器的硬件接线，使用起来不灵活，也很麻烦，1968年，美国最大的汽车制造商-通用汽车公司为了适应生产工艺不断更新的需要，要求寻找一种比继电器更可靠、功能更齐全、响应速度更快的新型工业控制器，并从用户角度提出了新一代控制器应具备的条件，立即引起了开发热潮。 条件是：

（1）修方便，采用插件式结构； （2）可靠性高于继电器控制装置； （3）数据可直接送入管理计算机； （4）编程方便，可现场修改程序。

PLC专为工业现场而设计，是以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统，采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时／计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。PLC技术克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，同时又比普通的危机系统结构简单可靠，驱动能力强，编程方便，充分照顾了现场电气操作维修人员的技能与习惯，因而一经推出就很快在工业控制领域广泛采用。我国近年来在冶金、电工、轻工石化、矿业、水处理等多个产业广泛应用，经济效益明显。其结构如图4.1：

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按钮 行程开关 传感器 触点 输入接口 中央处理器 程序存储器 用户程序 系统程序 电源 输出接口 KM线圈 信号灯 电动机 电磁阀

图4.1 PLC结构

通过多年来的广泛应用，PLC的特点日益突出，归纳起来有以下几点：

（1）可靠性高，抗干扰能力强。这往往是用户选择控制装置的首要条件。PLC生产厂家在硬件和软件上采取了一系列干扰措施，使它克制直接安装于工业现场而稳定可靠地工作。

（2）适应性强，应用灵活。由于PLC产品均成系列化生产，品种齐全，多数采用模块式的硬件结构，组合和扩展，用户可以根据自己的需要自由选择。

（3）编程方便，易于使用。PLC的编程可采用与继电器电路极为相似的梯形图语言，直观易懂，深受现场电气技术人员的欢迎。

（4）控制系统设计，安装，调试方便。 （5）维护方便，维修量小。

（6）功能完善。除基本的逻辑控制，定时，计数，算术运算外等功能外，配合特殊功能模块还可以实现点位控制。

正是由于以上几点，PLC技术深受世界各地工厂工程技术人员和工人的欢迎。 4.1.2 PLC程序介绍 （1）负压报警模块

负压报警模块负责监控采样口处得压力变化，正常工作时烟道内是高温高压的环境，出现负压则表明采样后部的压力过大，及系统内的器官压力超标，容易造成系统采样或分析子系统管路损坏，应立即采取措施。本模块就是对这一情况作出判断和报警，必要时关闭抽气泵。

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图4.2负压报警模块梯形图

在图4.2中，负压表接点开启，处于自动按钮状态下扫描，判断2秒钟内是否持续有负压，若有则将M0.0置1，即报警信号输出，若在50分钟内，有3次报警，则M2.2清零，即抽气泵停止工作。 （2）采样抽气模块

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本模块主要功能是延迟10S采样，因为管道内有烟尘等杂质，每次采样前都必须要气体吹扫，这样采样测量出来的值比较准确。采样完经过除湿器，除湿器开启，同时开关球阀开启，手动按钮按下，抽气泵运作。抽样当中T6从0.1-1800S循环计数。

图4.3采样模块程序梯形图

（3）故障报警模块

图4.4故障报警流程图

图4.4中，当故障报警，抽气泵或除湿器故障，计时器5S，若一直有前述故障，而且在50分钟内有3次报警，则T41输出故障信号。

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4.2 组态软件介绍

4.2.1 组态软件的概述

随着计算机技术的高速发展，自动控制领域尤其工业控制系统也与日俱进，不断登上新台阶。现代流行的工业控制系统一般由上位机和下位机组成，通常上位机由PC组成，负责生产过程的监视与控制；而下位机由PLC或其他控制器担当，主要负责数据采集及现场控制；两者之间通过无线、因特网等进行通信。根据需要取舍、组合的组态软件，可以作为上位机的系统软件。 4.2.2 组态软件与工控软件

组态软件是当前工业控制领域流行的一种既设软件，属于数据采集与过程控制的专用软件，能以灵活的组态方式提供良好的开发界面和简洁的使用方法，并能同时支持各种硬件厂家的计算机和I/O设备，与高可靠的工控机和网络系统组合。

带有数据采集卡或网络通信口等硬件的PC机或工控机组合了所需的软件模块后，便具有了灵魂，就可以发挥强大的数据处理能力，并对生产过程进行监视与控制，这就是上位机。被集成于上位机的组态软件使整个生产过程的管理、监视、控制实现自动化，因此大大减少了劳动强度，节约了管理成本，提高了产品合格率，提高了效率，节约了成本。

下位机由PLC组成。PLC逐渐发展成以微处理器为核心，集计算机技术、自动控制技术及通信技术于一体的一种新型工业控制装置。PLC用于工业控制，一般将各种传感器接入其输入接口，各种执行器接入输出接口。控制具体目标时，既由现场编制的程序控制执行，也可由上位机的系统程序通过媒介控制执行。 4.2.3 组态软件在系统的使用 （1）WinCC组态软件

WinCC是在生产和过程自动化中解决可视化和控制人物的工业技术中性系统。它提供了适用于工业的图形显示、消息等等。具有快速的画面更新、以及可靠的数据使其具有高度的实用性。

4.3 PLC与PC之间的数据传输方式

4.3.1 PLC与PC通讯的一般方式

计算机和PLC结合的关键是他们之间通信功能的实现。由于串行通信具有线路简单、应用灵活、可靠性高等优点，并且普通计算机均有串行口，所以通常上位计算机与PLC之间的通信都是采用串行通信的方式。目前PLC和PC机之间的通信方式有以下几种：

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（1）使用通用的上位机组态软件。如WINCC等，来实现PLC与PC机得通信。组态软件以其功能强大、界面友好、开发简洁等优点目前PC监控领域已经得到广泛的应用，但是一般价格比较昂贵。组态软件本身并不具备直接访问PLC存储器或其它智能仪表的能力，必须借助I／O驱动程序来实现。也就是说，I／O驱动程序是组态软件与PLC或其它智能仪表等设备交互信息的桥梁，负责从设备采集实时数据并将操作命令下达给设备，它的可靠性将直接影响组态软件的性能。但是在大多数情况下，I／O驱动程序是与设备有关的，即针对某种PLC的驱动程序不能驱动其它种类的PLC，因此组态软件的灵活性也受到了一定的限制。

（2）通过使用PLC开发商提供的系统协议和网络适配器，来实现PLC与PC机得通信。但是由于其通信协议是不公开的，因此通信必须使用PLC开发商提供的上位机组态软件，并采用支持相应协议的外设。可以说这种方式是PLC开发商为自己的场频量身定作的，因此难以满足不同用户的需要。

（3）利用PLC厂商所提供的标准通信端口和由用户自定义的自由口通信方式来实现PLC与PC机得通信。这种方式由用户定义通信协议，不需要增加投资，灵活性好，特别适合小规模的控制系统。

4.3.2 西门子S7-200系列PLC通信方式及应用

西门子S7-200系列PLC性能优良、性价比高，适用范围很广。本人也采用的是该系列的PLC，因此本文主要讨论西门子S7-200系列PLC通信。

（1）点对点PPI方式，用于西门子公司的PLC编程器或其他该公司人机接口产品的通信，PPI是主／从协议，网络上的S7-200均为从站，其他CPU或TD200为主站。如果在用户程序中允许PPI主站模式，他们可以用网络读写指令写其他CPU中的数据。PPI没有限制可以有多少个主站与一个从站的通信，但是在网络中最多只能有32个从站。PPI通信协议是不公开的。

（2）自由通信方式，通过使用接收中断，发送中断，字符中断、发送指令和接收指令，自由端口通信可以控制S7-200 CPU通信口得操作模式。利用自由口模式，可以实现用户定义的通信协议，连接多种只能设备。

本课题主要通过RS232串行口连接PC机上，利用自由端口通信方式来实现数据的传输。西门子S7-200系列PLC的自由端口模式是由用户控制的串行通信方式，为计算机或其他串行通信接口的设备与PLC之间的通信提供了一种灵活高效的方法。下面将详细介绍下PLC自由端口通信协议。

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西门子S7-200系列PLC的自由端口模式是由用户程序控制的串行口通信方式，为计算机或其他串行通信接口的设备与PLC之间的通信提供了一种灵活高效的方法。通信完全受用户程序的控制，可以使用用户自定义的通信规约。 1自由端口的初始化

自由端口模式控制字节SMB30的pp,d,bbb和mm位来设置端口0的奇偶校验，字符的数据位数，波特率和通信协议，mm=01时自由端口模式，mm=00时为PPI模式：

p p d b b b m m

在自由端口模式中，PP代表特殊寄存器SMB30.6和SMB30.7，无需进行奇偶校验，所以将pp的值设定为00.mm表示协议选择，因为采用的事自由端口协议，所以将mm 值设定为01.bbb代表自由口波特率，本课题是采用的S7-200系列的PLC,所以自由口波特率应该为9600b／s,将bbb的值设定为010,d表示数据字符位数，设定为0，代为数据位数为8位。

以上为自由端口的初始化过程，在PLC上同样要按照这样的程序进行。在PLC上通过绘制梯形图来完成自由端口的初始化。梯形图是用西门子STEP-7来编写的，其梯形图如下：

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下面详细解释下该梯形图：

第一个方块表示将PLC通信模块切换成自由端口通信模式，将SMB30值设定为十六进制数09，这样就可以将PLC通信模式切换成自由端口模式，并且设置其自由口波特率9600b／s。

第二个方块表示允许检测信息结束字符将特殊存储器SMB87赋值为十六进制数B0。 第三个方块是设定信息结束字符的，设定了信息结束字符为十六进制数“8“。这样一旦系统接受信息中接受到十六进制数8，那么表示信息发送完毕，停止接受即可。

第四个方块设定空闲线时间为10ms。

第五个，第六个方块设定了接受字符数的最大上限为36和发送字符数最大上限为23。 这样就完成了PLC部分的自由端口初始化过程，PLC在开机后首先执行的初始化程序，完成端口模式转换和设定端口波特率等一系列操作。 2 发送与接受指令

发送指令XMT启动自由端口模式相爱数据缓冲区得数据发送，通过指定的通信端口，发送存储在数据缓冲区中的信息。接受指令RCV初始化或中止接收信息的服务，通过指定的通信端口，接收信息并储存在数据缓冲区中。

4.4 本章小结

使用STEP软件对下位机PLC程序的编写，以及PLC与PC之间的数据传输方式，还有组态软件的功能，在自动控制领域的应用等。

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5 结论与展望

5.1 结论

本文综述分析了国内外烟气排放监测技术与系统的发展状况，指出了在我国实行烟气排放监测的重要意义和必要性。在此基础上研究开发了一套烟气排放监测系统。该系统实现了自动数据采集吃力及系统控制功能，降低了系统成本，增加了系统的可扩展性，使系统的维护和升级变得方便。

本文的主要研究工作和研究结果如下：

（1）分析了国内外烟气监测技术和系统的发展现状，在分析比较各种烟气监测方法的工作原理、优缺点及应用范围等基础上，确定本文涉及的烟气排放监测系统。

（2）涉及了本系统由烟尘监测子系统、气态污染物监测子系统、烟气排放参数测试子系统、系统控制及数据采集处理子系统等组成。可测试烟气中污染物浓度、烟气温度、烟气压力等等。

（3）系统的硬件部分主要是器件的选择和系统的工作原理，以及分析仪器的介绍。

5.2 烟气排放监测系统的展望

近年来我国环境监测和保护方面提出了更高的要求。本文在此方面仅仅进行了一些探索性工作由于时间等方面的限制系统的许多功能还有待进一步完善和提高从我国的国情出发本文认为在环境监测网络系统的应用和发展等方面今后的主要研究工作包括：

(1) 广泛适应现场要求的数据采集处理及系统控制的开发，包括基于PLC的采集与控制；

(2) 监测系统概念的强化和系统应用的进一步推广； (3) 基于互联网的全国环境监测与保护网络系统建设； (4) 应用程序系统进一步开发与完善； (5) 环境监测仪器等部件的国产化。

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参考文献

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结束语

四年的大学生活就快进入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。

回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。

学友情深，情同兄妹。四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。

在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。

最后，我要特别感谢葛教授。是葛教授在我毕业的最后关头给了我巨大的帮助与鼓励，使我能够顺利完成毕业设计。在此表示衷心的感激。老师认真负责的工作态度。严谨的治学精神和深厚的理论水平使我受益匪浅。

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致 谢

本文是在葛延津导师的悉心指导下得以顺利完成的，感谢葛老师在百忙之中给予的指导意见和帮助。他严谨的科研作风、良好的教学素养以及对学生在学习和生活上无微不至的关怀，都使我深受感动，也是我一生学习的榜样。在此，特别对葛老师致以我个人最为诚挚的谢意！

在此次设计中我学到了许多东西，不仅培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，而且大大提高了我的动手的能力，相信会对今后的工作生活有非常重要的影响。本次设计我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。

感谢我的同学们，在论文撰写过程中，他们一直都在为我答疑解惑，指点迷津，鼓励我，非常的感谢你们。

谨向在百忙之中抽出时间审阅论文及参加答辩的各位老师表示我最由衷的谢意。向所有帮助过我的每一位老师、同学和朋友致以我最真挚的谢意。

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