CX8800工業(yè)色譜儀講座

CX8800工業(yè)色譜儀的研制南京工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院南分分析儀器有限責(zé)任公司

1CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁(yè)!電氣箱薄膜鍵盤平板顯示器加熱器檢測(cè)器色譜柱分析箱CX8800工業(yè)色譜儀2CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁(yè)!色譜柱及其分離原理（a）常規(guī)填充柱

（b）涂漬填充柱

（c）多孔層開管柱（a）常規(guī)填充柱（1）常規(guī)填充柱（2）薄膜球狀擔(dān)體填充柱（3）填充毛細(xì)管柱3CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁(yè)!TCD工作原理示意圖4CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁(yè)!1.系統(tǒng)功能2.PC-104系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)3.軟件系統(tǒng)及其特色4.研究小結(jié)5CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁(yè)!PC-104模塊SYS/SUPERDXCPU模塊DIAMOND-MM-16-AT模塊A/DCDT2000模塊DI/DORMM-4-XT模塊D/ADOC2000電子盤11‘彩色LCD顯示屏+儀表鍵SIGNALMAINTAINERNext6CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁(yè)!儀器程控放大器：TCDX1X10X100X1000FID2X4檔流路切換自標(biāo)定閥門控制雙通道分析周期實(shí)時(shí)鐘1msDCS信息通道：

RS285TCP/IP8組分趨勢(shì)輸出雙通道各8組分濃度超限信號(hào)儀器狀態(tài)信息報(bào)警提示箱體精密PWM控溫雙通道譜峰記錄儀，或譜峰記錄棒圖

Next7CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁(yè)!典型的PC機(jī)總線結(jié)構(gòu)

STD總線 是國(guó)際上流行的一種用于工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)微機(jī)總線，于1987年被批準(zhǔn)為IEEE—961標(biāo)準(zhǔn)。有8/16位、16位、32位）。特點(diǎn)如下： 1）模板及槽結(jié)構(gòu)均有很好的抗電、磁干擾能力。（公共母板結(jié)構(gòu)） 2）CPU板與其它外設(shè)模板均為插入結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)雙CPU結(jié)構(gòu)（一片工作，一片待機(jī)）。 3）適宜溫度寬，性能平均無(wú)故障時(shí)間（MTBF）達(dá)60年以上，非常適用于工作場(chǎng)合。 4）大部分工控機(jī)（研華、DELL西門子）使用此系統(tǒng)總線。ISA總線(IndustryStandardArchitecture)

是個(gè)人微機(jī)上的一種總線標(biāo)準(zhǔn)，也稱為AT總線，是由IBM公司、IEEE和EISA集團(tuán)聯(lián)合開發(fā)的與IBM-PC/AT原裝機(jī)總線意義相近的系統(tǒng)總線，它具有16位數(shù)據(jù)寬度。特點(diǎn)如下： 1）是個(gè)人微機(jī)（PC機(jī)）在工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域應(yīng)用的一個(gè)重要方面。 2）適用面廣，價(jià)廉。PCI總線 是適用于圖形用戶界面、多媒體技術(shù)連接網(wǎng)絡(luò)的通信總線。1991年，由Intel首先提出PCI概念，并聯(lián)合IBM、Compaq、AST、HP、Apple、NCR、DEC等100多家公司共同成立了PCI集團(tuán)。PCI總線的全稱是PeripheralComponentInterconnect。廣泛用于高檔PC、工作站，以及便攜式微機(jī)，在工業(yè)控制上，應(yīng)用于TDCS—3000，何立時(shí)等。特點(diǎn)如下： 1）傳輸速率高，可達(dá)266MB/s，解決了I/O瓶頸問題。 2）多總線共存，層次式結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大了系統(tǒng)的兼容性。 3）獨(dú)立于CPU，不依附于具體的處理器。 4）自動(dòng)識(shí)別與配置外設(shè)。8CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁(yè)!恒溫系統(tǒng)示意圖Next9CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁(yè)!軟件功能分析DCS控制要求在線檢測(cè)，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、分析周期2-40分鐘工業(yè)色譜儀要求操作控制時(shí)間準(zhǔn)確單機(jī)在線下實(shí)時(shí)譜峰識(shí)別及結(jié)果計(jì)算，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，每流路為300組單機(jī)在線下歷史譜峰重識(shí)別分析方法和識(shí)別的多重選擇箱體控制：50-220℃，±0.03℃在線下的抗干擾，保證長(zhǎng)期、穩(wěn)定、準(zhǔn)確運(yùn)行Next10CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁(yè)!操作系統(tǒng)與軟件環(huán)境軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)防止擁堵的措施智能PID控溫智能譜峰識(shí)別小語(yǔ)言環(huán)境Back11CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁(yè)!DOS6.22UCDOS7.0漢字系統(tǒng)自建漢字庫(kù)系統(tǒng)：LCD圖形顯示BorlandC++編譯Back12CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁(yè)!措施A/D采用FIFO

每路采樣周期為1ms,A/D為66ms，F(xiàn)IFO中斷為8-16ms左右實(shí)時(shí)鐘為10ms中斷，與PID控溫融合多任務(wù)分配智能處理，在線下簡(jiǎn)潔快速

Back13CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁(yè)!變參數(shù)示意變參數(shù)模糊邏輯ΔT

ΣΔT2

KpKI運(yùn)行狀態(tài)自整定模糊邏輯ΔTΣΔT2δtsKpKIKd1,Kd2整定狀態(tài)Back14CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁(yè)!譜峰識(shí)別是工業(yè)色譜儀性能的重要指標(biāo)國(guó)外工業(yè)色譜儀：Simens雙機(jī)機(jī)內(nèi)處理器（C166）+機(jī)外PCABB雙機(jī)機(jī)內(nèi)雙處理器（C196）+機(jī)外PC譜峰識(shí)別和譜峰參數(shù)由PC承擔(dān)軟件支持強(qiáng)大，無(wú)機(jī)時(shí)占用在線識(shí)別差，依靠機(jī)外識(shí)別實(shí)時(shí)運(yùn)行下，送DCS檢測(cè)結(jié)果可能有誤Next15CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁(yè)!Next智能譜峰識(shí)別一般譜峰識(shí)別16CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁(yè)!17CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁(yè)!小語(yǔ)言環(huán)境為用戶自輸入可執(zhí)行程序四則運(yùn)算，邏輯運(yùn)算譜峰數(shù)據(jù)的讀、改允許譜峰參數(shù)的讀、改流路閥的控制數(shù)據(jù)表格設(shè)置、修改文本編輯頁(yè)面下的直接運(yùn)行在線下時(shí)間事件運(yùn)行Next18CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁(yè)!故障診斷與報(bào)警操作一.故障分類 1）嚴(yán)重故障———（一類故障）：造成儀器損壞或影響儀器正常工作的；如載氣壓力低、箱體溫度過高、TCD橋流過大、FID熄火等。故障與報(bào)警變量Alarm[0]、Alarm[1]和Alarm[4]的位信息相對(duì)應(yīng)。

2）一般故障———（二類故障）：不影響儀器正常工作的；如檢測(cè)組分含量超出指標(biāo)的上下限，BASIC源程序編寫錯(cuò)誤，組分列表沒有填寫等。故障與報(bào)警變量Alarm[2]、Alarm[3]和Alarm[6]的位信息相對(duì)應(yīng)。二.故障診斷 1）嚴(yán)重故障的診斷,除箱體溫度在ＰＩＤ周期中完成，其余均在getdata()中完成，診斷周期＜0.1秒；箱體溫度診斷周期為1.5秒. 2)組分超標(biāo)有兩種方式:如在頁(yè)面上的<輸出設(shè)置>中選擇,則在時(shí)間事件的結(jié)果輸出時(shí)完成;若該通道任一流路的BASIC源程序中含有對(duì)報(bào)警輸出口的重新定義或操作,上面的選擇無(wú)效,組分超標(biāo)診斷在源程序的RUN函數(shù)中完成.無(wú)論那一種方式組分超標(biāo)的上下限均需在<輸出設(shè)置>的子菜單中設(shè)置.三.故障報(bào)警

1)所有故障發(fā)生時(shí),儀器面板的報(bào)警燈亮;報(bào)警信息存報(bào)警文檔(Alarm.DAT);組分輸出報(bào)警口和故障報(bào)警口送出開關(guān)量報(bào)警信號(hào),該信號(hào)可作為DCS系統(tǒng)的輸入信號(hào); 2)一類故障發(fā)生時(shí),LCD顯示器在任一頁(yè)面均顯示紅色報(bào)警提示,系統(tǒng)自動(dòng)退出運(yùn)行,直至故障排除后才能正常操作; 3)二類故障發(fā)生時(shí),LCD顯示器無(wú)紅色報(bào)警提示,系統(tǒng)仍正常運(yùn)行.但此時(shí)分析結(jié)果有可能不正確.19CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁(yè)!報(bào)警文件記錄-.ALARM.DAT一.intNalarm:報(bào)警文件記錄指針，取值為0～49，循 環(huán)存儲(chǔ)。二.以下數(shù)據(jù)存儲(chǔ)50組,每組均包括以下組成：1)intAlarmUd[2]：對(duì)應(yīng)兩組各7個(gè)報(bào)警輸出口

超上下 限的位標(biāo)志；該位為’0’時(shí)表示低于下限，該位 為‘1‘時(shí)表示超過上限。2)intcAl[14]:數(shù)組cAl[0]-cAl[13]與報(bào)警組分輸出口1#～14# 對(duì)應(yīng)。存放該輸出口所對(duì)應(yīng)的流路號(hào)。3)charcBit48*sizeof(cAlarmbit[0][0],對(duì)應(yīng)48個(gè)報(bào)警 信息4)structtimeTime:該組報(bào)警發(fā)生的時(shí)間時(shí)、分、秒5)structdateDate:該組報(bào)警發(fā)生的日期年、月、日20CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁(yè)!報(bào)警狀態(tài)顯示及上傳的ODBC處理報(bào)警狀態(tài)顯示

1)報(bào)警流路號(hào)的獲取:由報(bào)警輸出口所對(duì)應(yīng)的CAI[]找出;流路號(hào)取值為0~15.

2)報(bào)警通道號(hào)(爐號(hào):A,B):由于報(bào)警輸出口(1~14)對(duì)于所選的組分超限報(bào)警是唯一的;通過在組分鏈表中的Numc獲取該組分的通道號(hào); 3)組分名:通過在組分鏈表中的Name[30]獲取該組分的組分名稱; 4)報(bào)警流路名:由通道號(hào)和流路號(hào)在流路鏈表中獲取該組分的流路名.報(bào)警信息的網(wǎng)絡(luò)傳輸及上位機(jī)的ODBC處理

1)RS485或TCP/IP應(yīng)上傳Alarm,CompA,CompB,和StrSeqA,StrSeqB共34個(gè)Dat文件;

2)在上位機(jī)上建立Comp和StrSeq鏈表,顯示報(bào)警狀態(tài); 3)建立上位機(jī)故障報(bào)警數(shù)據(jù)庫(kù),以備遠(yuǎn)程診斷服務(wù)器的構(gòu)建.21CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁(yè)!Strseq.Dat&

ConstructureoftheListstructStrSeqList//thestreamlist { structStrSeqLine*list,*index; intsum,number; };structStrSeqLine { charName[30];//thestreamname intselect;//theselectionflag intnumber;//thestreamnumber(0---15) structStrSeqLine*next; };22CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁(yè)!小結(jié)完成對(duì)工業(yè)色譜儀的智能測(cè)控功能單機(jī)嵌入式結(jié)構(gòu)，滿足現(xiàn)場(chǎng)操作在線譜峰智能識(shí)別，提高組分檢測(cè)可靠性中英文界面譜峰數(shù)據(jù)、報(bào)警信息、數(shù)據(jù)庫(kù)Next23CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁(yè)!FID工作原理示意圖24CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁(yè)!系統(tǒng)功能雙通道16流路色譜分析檢測(cè)中英文菜單、幫助、報(bào)告、提示智能操作控制單機(jī)實(shí)現(xiàn)在線智能譜峰識(shí)別和歷史譜峰處理小語(yǔ)言環(huán)境Back25CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁(yè)!硬件提供資源較完整的PC機(jī)環(huán)境16路單端(8路差分)16位A/D,4μs,512bFIFO4片8254提供12個(gè)16位定時(shí)器12路12位D/A通信接口特殊儀表鍵盤設(shè)計(jì)電子盤選用Next26CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁(yè)!PC/104的ISA總線結(jié)構(gòu)儀表鍵盤及其接口程控放大器及自動(dòng)調(diào)零裝置控溫回路及其實(shí)現(xiàn)27CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁(yè)!ISA總線總線為主機(jī)系統(tǒng)與外圍設(shè)備之間的通信通道-擴(kuò)展插槽:又稱為I/O通道總線工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)，16位標(biāo)準(zhǔn)總線，數(shù)據(jù)傳輸率8MB/s

28CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁(yè)!Pt1000鉑探頭儀表放大器雙向可控硅(固態(tài)繼電器)半波導(dǎo)通加熱周期2s,200個(gè)半波A/DPIDTC設(shè)定220V交流Next29CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁(yè)!實(shí)時(shí)多任務(wù)CPU機(jī)時(shí)短時(shí)間的擁堵如：A通道分析周期結(jié)束A譜峰識(shí)別，處理

A/DFIFO滿，中斷要求處理PID控溫周期結(jié)束串口通信正在進(jìn)行小語(yǔ)言用戶程序的執(zhí)行同時(shí)B通道實(shí)時(shí)事件處理Next30CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁(yè)!PC-104操作系統(tǒng)Win98、Win2000：多任務(wù)多線程處理，可視界面編輯方便，網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)容易，VxD、WDM支撐硬件，占用外存大DOS：?jiǎn)稳蝿?wù)，界面實(shí)現(xiàn)繁瑣，需擴(kuò)展內(nèi)存，面向硬件，占用外存小Linux,WinCENext31CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁(yè)!模塊化設(shè)計(jì)類、結(jié)構(gòu)變量體系中斷處理（3個(gè)）

FIFOA/D中斷雙時(shí)鐘1ms中斷串行通信中斷多任務(wù)的權(quán)值分配機(jī)制

采樣值讀取時(shí)間事件處理鍵訪問數(shù)據(jù)處理頁(yè)面顯示Back32CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁(yè)!智能PID控制變參數(shù)KP、KI

模糊自整定Next33CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁(yè)!譜峰處理功能峰高，峰面積內(nèi)標(biāo)，外標(biāo)，歸一化一點(diǎn)標(biāo)定，含H2

的非線性標(biāo)定手動(dòng)標(biāo)定，在線自動(dòng)標(biāo)定Next34CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁(yè)!CX8800工業(yè)色譜儀：操作控制、數(shù)據(jù)處理、譜峰識(shí)別和譜峰參數(shù)均由PC-104承擔(dān)在線識(shí)別歷史譜圖重識(shí)別干擾下的準(zhǔn)確識(shí)別，避免結(jié)果的誤判Next35CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁(yè)!Next36CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁(yè)!智能譜峰識(shí)別一般譜峰識(shí)別back37CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁(yè)!小語(yǔ)言示意程序Back38CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁(yè)!39CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁(yè)!報(bào)警數(shù)組定義：cBit以Char形式與數(shù)組Int變量Alarm[6]的低八位對(duì)應(yīng),其高八位為無(wú)關(guān)位各報(bào)警位均為:1—表示正常0--表示超限報(bào)警

D7D6D5D4D3D2D1D0Alarm[0]助燃?xì)釨助燃?xì)釧電氣箱壓力柱箱壓力B出口1B出口2A出口1A出口2AAlarm[1]儀表風(fēng)B儀表風(fēng)A燃?xì)釨燃?xì)釧載氣B載氣A樣品氣B樣品氣AAlarm[2]組分輸出口7#組分輸出口6#組分輸出口5#組分輸出口4#組分輸出口3#組分輸出口2#組分輸出口1#組分報(bào)警標(biāo)志Alarm[3]組分輸出14#組分輸出13#組分輸出12#組分輸出11#組分輸出10#組分輸出口9#組分輸出口8#組分報(bào)警標(biāo)志Alarm[4]

Alarm[5]A通道溫控超過定10℃掉電標(biāo)志1:小于5分鐘0:大于5分鐘B通道溫控超過給定10℃A通道BASIC程序錯(cuò)C加熱器超過給定10℃B通道BASIC程序錯(cuò)

+5V電源超±10%A通道組分列表空白流B超給定±20%B通道組分列表空白A橋流超給定±20%FID熄火組報(bào)警標(biāo)志組報(bào)警標(biāo)志40CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁(yè)!Compai.dat&

ConstructureoftheListstructComponentList//theponentlist { structComponentLine*list,*index; intsum,number; };structComponentLine { charName[30];//theponentname floatRetTime;//theretentiontime floatWindow;//thetimewindow intAH;//0areaor1height intSP;//methodofpeakseparation intPol;//paekpolar0-,1+ intRef;//peakreference intOut;//tenmarkofmAoutput//wuym floatUp;//therangeofmAoutput floatDown;//therangeofminconcentrationoftheponent floatUpA;//therangeofmaxconcentrationoftheponent floatUpB;//therangeofactionBARpictureoutput

intNumC;//thenumberofupordownofrangeofconcentration intTokC;//thetokenofupordownofrangeofconcentration;0:normal1:up2:down charSelect1[5];//thestreamselection charSelect2[5]; charSelect3[5]; charSelect4[5]; floatSample;//thesampleconcentration doubleFactor;//thecalibrationfactor floatConcentration;//theponentconcentration charUnit[5];//theunitofconcentration floatAreaHeight;//theareaorheight structComponentLine*next;};41CX8800工業(yè)色譜儀講座共43頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁(yè)!報(bào)警狀態(tài)顯示的調(diào)用函數(shù)voidFindTokNum(intn,intj){ intfind=0,iOV=0; intiStreamNumber=0; structComponentLine*p=NULL; iStreamNumber=cAl[n-1]; p=CompList[0][iStreamNumber].list; while(p!=NULL) { if(n==p->NumC) { find=1;