[发明专利]焚烧烟气中二恶英类自动连续采样设备的采样端控制系统

说明书

技术领域

焚烧烟气中二恶英类自动连续采样设备是一种新型的监测焚烧源的二恶英类排放的采样平台。焚烧烟气中二恶英类自动连续采样设备主要由采样端与主控柜端两部分组成；采样端控制系统主要负责自动连续采样设备的采样端作业过程数据采集、采样端采样装置温度控制、采样端作业流程控制、采样端系统状态监测及系统保护等，是控制自动连续采样作业关键装置。

背景技术

焚烧烟气中二恶英类自动连续采样设备既是加强环境监测能力的技术需要，又是提高我国环境监测技术水平和二恶英类监测覆盖水平的需要。可以为焚烧源的二恶英类排放提供有效的监测技术手段，同时能够提高我国环境监测仪器的研制和生产水平，形成拥有自主知识产权的产品。焚烧烟气中二恶英类自动连续采样设备可以为有效控制剧毒二恶英类的排放提供新的环境监测设备，使环境监测部门具备长期监测垃圾焚烧企业二恶英类排放的能力，对于控制我国垃圾焚烧烟道气二恶英类污染物排放，实现烟道气排放的定期连续监测，提升公众对垃圾焚烧处置方式的信心都是非常必要的。自动连续采样设备的采样端控制系统是焚烧烟气中二恶英类自动连续采样设备的关键装置。

发明内容

本发明目的是提供一套有效、可靠、适用于焚烧烟气中二恶英类自动连续采样设备的采样端控制系统。其功能与特点是：实现采样端作业过程数据采集、采样端温控装置调控、采样端作业流程控制、采样端作业状态监测、采样端采样枪伺服系统控制、采样端系统自保护等功能。

为了实现上述目的，本发明的技术方案包括：

本发明原理如图1所示：采样端控制器系统、数据采集系统、温控系统、伺服系统及流程控制系统。采样端控制器系统是自动连续采样设备采样端控制系统核心，运行PLC控制程序；数据采集系统负责传感器数据采集、处理等；温控系统对采样端温控装置的温度进行准确调控；伺服系统负责采样端采样枪头装置在烟囱中位置的定位调节；流程控制系统是根据自动连续采样设备核心计算机作业命令对采样端作业的流程进行控制。

焚烧烟气中二恶英类自动连续采样设备的采样端控制系统，采用工业控制系统中PLC处理器为控制核心组成的采样端控制器系统，控制管理数据采集系统、温控系统、伺服系统及流程控制系统实现采样端的控制系统功能；

采样端控制器系统是自动连续采样设备采样端控制系统核心，运行PLC控制程序；数据采集系统负责传感器数据采集、处理；温控系统对采样端温控装置的温度进行准确调控；伺服系统负责采样端采样枪头装置在烟囱中位置的定位调节；流程控制系统是根据自动连续采样设备核心计算机作业命令对采样端作业的流程进行控制。

采样端控制系统用于焚烧烟气中二恶英类自动连续采样设备上；

采样端控制器系统包括采样端控制器核心模块，采样端控制器核心模块采用PLC处理器，通过PLC处理器的总线接口与继电器输出模块、24Ｖ输出模块、网络接口模块、I/O输入模块、模拟转换模块及热电偶传感器模块相连接，来实现扩展多路不同类型接口以满足系统连接设备的需求；

数据采集系统由皮托管流速计单元与温度检测单元组成，主要完成作业过程数据采集；皮托管流速计单元包括信号连接的模拟传感器模块和压差传感器，温度检测单元包括信号连接的4个热电偶和热电偶传感器模块，4个热电偶分别设置于烟囱内、采样枪套内、过滤器内、水冷凝器内；皮托管置于烟囱内采样枪口处，皮托管流速计单元通过模拟转换模块和压差传感器对采样端作业过程中的烟囱内皮托管两端烟气压力进行测量，根据模拟转换模块所采集到的压力值计算出烟囱内烟气流速。温度检测单元通过热电偶传感器模块对作业过程中的温度参数进行测量，包括烟囱内烟气内温度、采样枪套温控单元所需要的采样枪套内的温度、过滤器温控单元所需要的过滤器装置内的温度值、水冷凝器温控单元所需要的水冷凝器的温度值；

温控系统由采样枪套温控单元、过滤器温控单元、水冷凝器温控单元来实现；

伺服系统在自动连续采样设备工作前，控制采样端采样枪头装置处于原点位置；当自动连续采样设备工作后，根据设备需求对采样枪头装置在烟囱中位置的进行定位调节；将采样枪置于一可左右移动的平台上，可左右移动的平台与电机装置传动连接，电机装置与电机驱动器信号连接；可左右移动的平台的左右两端设有限位开关，I/O输入模块17与限位开关信号连接；通过PLC处理器的总线接口对电机驱动器进行控制，把采样枪头装置的定位数据命令发送给电机驱动器，电机驱动器根据PLC处理器的控制命令对电机装置进行控制，让电机装置前进或者后退运动使其定位到设定的位置,同时根据读取I/O输入模块的对限位开关的监测数据对电机运动进行位置限定与保护；