vocs检测设备控制系统设计【字数：12388】
VOCS在线检测系统可分为两种类型环境空气检测和固定源废气检测。环境空气检测即对工厂或室外环境中废气进行检测，固定源废弃检测即对有烟囱排放量的废气进行检测。本设计主要是对于VOCS在线检测设备，来制作出一个控制系统。该设备主要用于工厂环境检测，不过也可以家用。控制检测设备对工厂空气进行采集、检测分析和数据显示。系统运用信捷 PLC 编写控制系统程序，实时采集气体样品，然后分析样品中特定成分。检测器检测之后，便会将浓度信号转换成相应的电信号输出，电信号再通过A/D转换后，变成数字量显示在屏幕上。
Key words: VOCS; Online Detection; Control System; Touch Screen;PLC 目录
1.绪论 1
1.1 课题的目的与意义 1
1.2 课题研究的基础、现状与趋势 2
1.2.1 国外研究进展 2
1.2.2 国内研究进展 3
1.3 课题研究内容 4
2.控??制系??统总??体方??案设??计 5
2.1 系??统设??计要??求 5
2.2 VOCS检测工艺流程图 5
2.3 控制要求 6
2.4 控制过程方案的制订 6
2.5 手?动控??制方??案的??制订 7
2.6 自??动控??制方??案的??制订 7
2.7 显?示界??面和?输??入方??案的??制订 8
2.8 经济性和环境性分析 8
3．控??制系??统硬??件设??计 9
3.1 PLC 的选择 9
3.2 PLC I/O端口详细分配 10
3.3 PLC拓展模块的选择 11
3.4 气泵的选择 13
3.5 电磁阀的选择 15
3.6 传感器的选择 16
3.7 报警器的选择 17
3.8 触摸屏的选择 19
4．PLC 控??制程???序的编???写 20
4.1 PLC程??序设???计思???路 20
4.2 PLC程序 20
4.2.1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
手动/自动模式的选择 21
4.2.2 手动总控流程 21
4.2.3自动控制流程 24
5．触摸屏的选型及画面编辑 28
5.1 触摸屏选型 28
5.2 触???摸屏界???面的??设计 28
5.2.1 新?????建?一??个工????程 29
5.2.2 触??摸?屏?登???录界面的?设计 29
5.2.3 触????摸??屏??的??主???界???面设计 30
5.2.4 设置触摸屏的参数界面 31
5.2.5 手????动检???测界????面设?计 31
5.2.6 自动检测界面设计 32
结束语 33
参考文献 34
附录1. PLC 命令语编程 35
附录2. PLC 软元件注释表 41
附录3. 工艺流程示意图 44
附???录4. 程???序流???程图 45
附???录5. P???LC 程???序梯????形图 46
附??录6.? 接??线原???理图 55
附???录7. 元??器???件清???单 56
附??录8. 气?压原??理图 57
附录9. 元??器??件布???置图 58
致???谢 59
1.绪论
1.1 课题的目的与意义
/
图1. 1 来自工业源的VOCS
VOCS是环境中挥发性有机化合物的总称。VOCS在空气污染物中是很常见的，许多类型都具有毒性和刺激性。当空气中该物质的浓度达到一定的值时，就会对人的健康产生危害，被称为“隐形杀手”。工业生产中所排放出的 VOCS，浓度高、强度大，且包含的污染物种类也比较多，是主要的污染源。工业源的VOCS主要是来自四个主要环节：有机物的储存和运输、使用VOC作为原料的工艺过程、VOC产品的生产以及含VOC产品的使用。本次毕业设计的课题就是设计一款控制系统，通过控制检测设备，来对环境中VOCS的含量进行检测。
VOCS检测设备是基于控制系统驱动的，所以能够自动的对空气中易挥发性有机物含量进行实时检测。这要求所设计的控制系统能够连续采集和分析空气，并且最后将检测结果在屏幕上显示出来。该款系统就是通过控制各个传感器共同完成一系列动作，来实现检测。
1.2 课题研究的基础、现状与趋势
/
图1. 2 挥发性有机化合物化学反应过程
VOCS是雾霾颗粒中的常见成份，污染环境并危害人们的身体健康。VOCS来源比较广，广泛得分布在土壤中、水里、空气中和食物中。目前，VOCS已经成为第二大类空气污染物，仅次于粉尘。VOCS的浓度范围及其极性较宽,在一定浓度具有致畸性、致癌性、致突变性，还可能会引发白血病。基于现有的VOCS检测技术，如色谱/质谱技术、传感器技术、选择性离子转移质谱技术和光谱技术等，已经有一批具有代表性的仪器被研发出来，例如固定污染源废弃VOCS连续监测系统、便携式傅立叶红外仪、在线VOCs监测仪等。到目前为止，国际标准化组织（ISO）依然建议使用基于热解吸原理的气相色谱法（GC）进行VOCS检测。
然而，由于就算时间间隔比较短，空气的变化也相当复杂, 要想准确地检测出空气中VOCS的含量并不容易。因此,基于多种不同原理的VOCS检测设备应运而生。其中VOCS传感器因为价格便宜且携带方便，得到广泛的发展和使用。商业中常用两大类传感器来检测VOCS:一种类型类包括光离子化传感器、固体电解质半导体传感器以及电化学传感器在内，主要是用来检测出VOCS含量的。另外一种类型包括红外辐射吸收传感器以及热传感器(热敏电阻)在内，主要是用来识别出爆炸风险的。
Key words: VOCS; Online Detection; Control System; Touch Screen;PLC 目录
1.绪论 1
1.1 课题的目的与意义 1
1.2 课题研究的基础、现状与趋势 2
1.2.1 国外研究进展 2
1.2.2 国内研究进展 3
1.3 课题研究内容 4
2.控??制系??统总??体方??案设??计 5
2.1 系??统设??计要??求 5
2.2 VOCS检测工艺流程图 5
2.3 控制要求 6
2.4 控制过程方案的制订 6
2.5 手?动控??制方??案的??制订 7
2.6 自??动控??制方??案的??制订 7
2.7 显?示界??面和?输??入方??案的??制订 8
2.8 经济性和环境性分析 8
3．控??制系??统硬??件设??计 9
3.1 PLC 的选择 9
3.2 PLC I/O端口详细分配 10
3.3 PLC拓展模块的选择 11
3.4 气泵的选择 13
3.5 电磁阀的选择 15
3.6 传感器的选择 16
3.7 报警器的选择 17
3.8 触摸屏的选择 19
4．PLC 控??制程???序的编???写 20
4.1 PLC程??序设???计思???路 20
4.2 PLC程序 20
4.2.1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
手动/自动模式的选择 21
4.2.2 手动总控流程 21
4.2.3自动控制流程 24
5．触摸屏的选型及画面编辑 28
5.1 触摸屏选型 28
5.2 触???摸屏界???面的??设计 28
5.2.1 新?????建?一??个工????程 29
5.2.2 触??摸?屏?登???录界面的?设计 29
5.2.3 触????摸??屏??的??主???界???面设计 30
5.2.4 设置触摸屏的参数界面 31
5.2.5 手????动检???测界????面设?计 31
5.2.6 自动检测界面设计 32
结束语 33
参考文献 34
附录1. PLC 命令语编程 35
附录2. PLC 软元件注释表 41
附录3. 工艺流程示意图 44
附???录4. 程???序流???程图 45
附???录5. P???LC 程???序梯????形图 46
附??录6.? 接??线原???理图 55
附???录7. 元??器???件清???单 56
附??录8. 气?压原??理图 57
附录9. 元??器??件布???置图 58
致???谢 59
1.绪论
1.1 课题的目的与意义
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图1. 1 来自工业源的VOCS
VOCS是环境中挥发性有机化合物的总称。VOCS在空气污染物中是很常见的，许多类型都具有毒性和刺激性。当空气中该物质的浓度达到一定的值时，就会对人的健康产生危害，被称为“隐形杀手”。工业生产中所排放出的 VOCS，浓度高、强度大，且包含的污染物种类也比较多，是主要的污染源。工业源的VOCS主要是来自四个主要环节：有机物的储存和运输、使用VOC作为原料的工艺过程、VOC产品的生产以及含VOC产品的使用。本次毕业设计的课题就是设计一款控制系统，通过控制检测设备，来对环境中VOCS的含量进行检测。
VOCS检测设备是基于控制系统驱动的，所以能够自动的对空气中易挥发性有机物含量进行实时检测。这要求所设计的控制系统能够连续采集和分析空气，并且最后将检测结果在屏幕上显示出来。该款系统就是通过控制各个传感器共同完成一系列动作，来实现检测。
1.2 课题研究的基础、现状与趋势
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图1. 2 挥发性有机化合物化学反应过程
VOCS是雾霾颗粒中的常见成份，污染环境并危害人们的身体健康。VOCS来源比较广，广泛得分布在土壤中、水里、空气中和食物中。目前，VOCS已经成为第二大类空气污染物，仅次于粉尘。VOCS的浓度范围及其极性较宽,在一定浓度具有致畸性、致癌性、致突变性，还可能会引发白血病。基于现有的VOCS检测技术，如色谱/质谱技术、传感器技术、选择性离子转移质谱技术和光谱技术等，已经有一批具有代表性的仪器被研发出来，例如固定污染源废弃VOCS连续监测系统、便携式傅立叶红外仪、在线VOCs监测仪等。到目前为止，国际标准化组织（ISO）依然建议使用基于热解吸原理的气相色谱法（GC）进行VOCS检测。
然而，由于就算时间间隔比较短，空气的变化也相当复杂, 要想准确地检测出空气中VOCS的含量并不容易。因此,基于多种不同原理的VOCS检测设备应运而生。其中VOCS传感器因为价格便宜且携带方便，得到广泛的发展和使用。商业中常用两大类传感器来检测VOCS:一种类型类包括光离子化传感器、固体电解质半导体传感器以及电化学传感器在内，主要是用来检测出VOCS含量的。另外一种类型包括红外辐射吸收传感器以及热传感器(热敏电阻)在内，主要是用来识别出爆炸风险的。
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