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1、空气分离生产参数监测装置的制作方法专利名称：空气分离生产参数监测装置的制作方法技术领域：本发明涉及一种通过分离空气来制备氧气及氮气的生产参数监测装置，该监测装置可自动跟踪各项生产参数，实时观察各种参数变化，实现各项生产参数的数据存储、显示和分析，属于非电量信号检测及计算机应用技术领域。背景技术：空气分离生产线设备是由空压机(空气压縮机)、膨胀机、分馏塔以及纯化器等组成。所谓空气分离生产参数监测是指对空压过程的温度、压力，膨胀过程的温度、压力和膨胀机叶轮转速、分馏过程的温度、压力、流量和液位，以及纯化过程的温度、压力等参数进行检测、显示、记录。以产能为400kgN2的生产线为例，设备包括4台空压
2、机，共计60个检测点；2台膨胀机，共计32个检测点；1台分馏塔，共计19个检测点；1台纯化器，共计7个检测点。总的检测点数为118个。釆用PT100铂电阻温度传感器检测温度信号，通过二次仪表显示温度参数；由压力仪表直接显示压力参数；分别采用流量计、液位计显示流量参数、液位参数；采用转速传感器检测膨胀机叶轮转速，输出脉冲信号，由配套的转速表计数和显示。上述空气分离生产参数的监测以人工值守、手工记录、人工形成各种统计、分析报表以及人工上报的方式完成。发明内容现有的空气分离生产参数监测技术浪费人力，劳动强度大，存在人为误差，各项生产参数难以整理和保存。不易于进行生产参数的分析，仅仅通过二次仪表显示，
3、并且它们的显示位置非常分散，不能方便、实时、直观了解各项生产参数的变化趋势，不利于安全生产。为了解决现有技术存在的上述问题，我们发明了一种空气分离生产参数监测装置。本发明之装置由若干信号源及对应的若干数据调理子站、 一个工业控制总站、空气分离生产线局域网、输出设备、报警设备构成；每个数据调理子站是一个数据采集单片机，彼此平行；所述工业控制总站是一台工业控制计算机，每个数据调理子站通过数据线与工业控制总站连接；工业控制总站外设输出设备和报警设备，并与空气分离生产线局域网连接，见图1所示。本发明之技术方案的技术效果在于，对应每一台空气分离生产线设备存在一个参数源，并对应设一个数据调理子站，采集生产
4、参数数据。各个数据调理子站按照工业控制总站确定的时序将所采集的生产参数数据通过数据线上传并存储到工业控制总站。再由工业控制总站完成数据的统计和分析。统计和分析结果以数表、图形的方式在输出设备如显示器上显示、打印机中打印，还能够传送到空气分离生产线局域网，实现局域网内共享。当工业控制总站发现来自某个检测点的生产参数超过或者低于预定限值时，给报警设备发送启动指令，驱动报警设备报警。由此可见本发明之装置能够完全取代人工方式自动完成空气分离生产参数的监测，节省人力，降低劳动强度，避免了人为误差的出现，易于整理和保存各生产参数，快速分析行生产参数，集中报警，所有这些监测工作只需一名值守人员即可，并且能够
5、方便、实时、直观了解各项生产参数的变化趋势，确保安全生产。同时也实现了生产管理层对生产过程的监督和管理。图1是本发明之空气分离生产参数监测装置总体结构示意图，该图兼作为摘要附图。图2是本发明之空气分离生产参数监测装置数据采集部分结构示意图。图3是本发明之空气分离生产参数监测装置包括数据调理子站与工业控制总站连接方式在内的具体方案示意图。具体实施例方式下面具体说明本发明之技术方案，本发明之装置由若干信号源及对应的若干数据调理子站、 一个工业控制总站、空气分离生产线局域网、输出设备、报警设备构成。每个数据调理子站是一个数据釆集单片机，具体釆用ATmega8单片机，彼此平行。与产能为400kgN2的
6、生产线配套，其生产设备包括4台空压机、2台膨胀机、l台分馏塔、l台纯化器，对应共存在8个信号源，对应设立8个数据调理子站。采集共计118个检测点的温度、压力、流量、液位以及叶轮转速生产参数。每个信号源因生产设备的不同检测的生产参数的种类也不同，自空压机检测的温度、压力参数，自膨胀机检测的温度、压力和膨胀机叶轮转速参数，自分馏塔检测温度、压力、流量和液位参数，自纯化器检测温度、压力参数。信号源的组成因对应的生产设备的种类不同而不同，适应各种生产设备、能够检测所有生产参数的信号源包括5个分信号源，1、温度传感器及与其配套的仪表信号放大器；2、压力仪表及与其配套的压力变送器；3、流量计及与其配套的流
7、量变送器4、液位计及与其配套的流量变送器；5、转速传感器。这5个分信号源平行与对应的数据调理分站连接，见图2所示。温度传感器采用PT100铂电阻温度传感器。由于PT100铂电阻温度传感器输出的是微弱的电压信号，为便于远传及数据采集，采用仪表信号放大器如500mV小信号放大隔离模块将微弱电压信号作线性放大并转换为4 20mA电流信号，提高抗干扰能力及避免能量损失，传递到数据调理子站。压力变送器直接以4 20mA的电流传递压力信号数据到数据调理子站，见图2所示。由于压力仪表没有电信号输出，因此，每一路压力信号需加装压力变送器，将压力信号变为4 20rnA电流信号并传递到数据调理子站，见图2所示。由
8、流量变送器输出4 20mA电流信号并传递到数据调理子站，见图2所示。由液位变送器输出4 20mA电流信号并传递到数据调理子站，见图2所示。转速传感器输出的是脉冲信号，直接传递到数据调理子站，见图2所示。由数据调理子站检测脉冲个数得到当前膨胀机叶轮转速。所述工业控制总站是一台工业控制计算机，每个数据调理子站通过数据线与工业控制总站连接。由于检测点多达118个，数据调理子站多达8个，数据线的数量巨大，为此，采用PROFIBUS DP工业总线将数据调理子站与工业控制总站连接起来。具体连接方案为，数据调理子站与PROFIBUSDP工业总线接口板连接，PROFIBUSDP工业总线接口板用来完成作为数据调
9、理子站的单片机串口通讯协议与PROFIBUSDP工业总线通讯协议的相互转换。再由PROFIBUSDP工业总线自PROFIBUSDP工业总线接口板连接到通讯卡，如CP5611通讯卡，通讯卡与作为工业控制总站的工业控制计算机插接，见图3所示。工业控制总站外设输出设备，包括显示器、打印机。工业控制总站还与空气分离生产线局域网连接，具体方案是，通过网卡与空气分离生产线服务器连接，空气分离生产线服务器外设若干终端，见图3所示。工业控制总站还外设报警设备，具体方案是，通过功率驱动部件与报警部件连接，给功率驱动部件发送启动指令，驱动报警部件报警。报警部件采用声光报警部件。见图3所示。权利要求1、一种空气分离
10、生产参数监测装置，其特征在于，由若干信号源及对应的若干数据调理子站、一个工业控制总站、空气分离生产线局域网、输出设备、报警设备构成；每个数据调理子站是一个数据采集单片机，彼此平行；所述工业控制总站是一台工业控制计算机，每个数据调理子站通过数据线与工业控制总站连接；工业控制总站外设输出设备和报警设备，并与空气分离生产线局域网连接。2、 根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，数据调理子站采用ATmega8单片机。3、 根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，信号源的组成因对应的生产设备的种 类不同而不同，适应各种生产设备、能够检测所有生产参数的信号源包括5个分信号源，1、 温度传感器及与其配
11、套的仪表信号放大器；2、压力仪表及与其配套的压力变送器；3、流量 计及与其配套的流量变送器；4、液位计及与其配套的流量变送器；5、转速传感器。这5个 分信号源平行与对应的数据调理分站连接。4、 根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，采用PROFIBUSDP工业总线将数 据调理子站与工业控制总站连接起来，具体连接方案为，数据调理子站与PROFIBUS DP 工业总线接口板连接，再由PROFIBUSDP工业总线自PROFIBUSDP工业总线接口板连接到通讯卡，通讯卡与作为工业控制总站的工业控制计算机插接。5、 根据权利要求l所述的监测装置，其特征在于，工业控制总站外设输出设备，包括显示器、打印
12、机。6、 根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，工业控制总站与空气分离生产线局域 网连接的具体方案是，通过网卡与空气分离生产线服务器连接，空气分离生产线服务器外设 若干终端。7、 根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，工业控制总站与报警设备连接的具体 方案是，通过功率驱动部件与报警部件连接，给功率驱动部件发送启动指令，驱动报警部件 报警。全文摘要空气分离生产参数监测装置属于非电量信号检测及计算机应用技术领域。现有技术监测空气分离生产参数是以人工值守、手工记录、人工形成各种统计、分析报表以及人工上报的方式完成，存在人为误差，不能方便、实时、直观地了解和整理、保存、分析各项生产参数及其变化趋势，不利于安全生产。本发明之装置由若干信号源及对应的若干数据调理子站、一个工业控制总站、空气分离生产线局域网、输出设备、报警设备构成；每个数据调理子站是一个数据采集单片机，彼此平行；所述工业控制总站是一台工业控制计算机，每个数据调理子站通过数据线与工业控制总站连接；工业控制总站外设输出设备和报警设备，并与空气分离生产线局域网连接。用于通过空气分离生产氮、氧的生产线。
