利用CS3000系统实现质谱仪数据采集

　　在环氧乙烷的生产过程中，为了控制乙烯和氧气的含量，对于反应器的各种气体组分含量的计算是十分重要的。对于这些关键参数的控制决定了产品的各项指标。质谱仪对反应器的气体含量进行检测，通过DCS系统进行数据采集，并对采集的数据进行处理，这样便于操作人员及时掌握反应器的反应情况，可以更好地控制环氧乙烷的选择性。

　　1质谱仪介绍

　　1.1质谱仪检测位置

　　乙二醇分析房的质谱仪是检测CH4,O2,EO,CO2,H2O,N2 ,AR,CH4和CzHb 9种气体摩尔含量的，安装在反应器8110人口、反应器8100出口、循环气压缩机C1巧出口和二氧化碳脱除罐D210出口4个位置。这4个位置的气体含量检测结果可以准确地反映乙烯氧化的程度，对操作人员更好地控制乙烯、氧气和催化剂的流量十分重要。

　　1.2质谱仪数据采样

　　质谱仪是检测4个流路的气体组分，在质谱仪内部有3个流路切换开关A107SC1,A107SC2和A107SC3, A107SC1作为二进制数的低位、A107SC3作为二进制数的高位，可以实现4个流　　路数据信号的转换[1,2]。质谱仪的每个流路中有9个组分，并送出9路模拟量信号A107X1一，通过信号线直接接到DCS模拟输人卡AAI143上，在DCS内部有判断流路的内部计数点STREAM，通过STREAM计数可以判断质谱仪现在指示的是哪一流路的数据，并通过DCS将其送到相应的流路位号内进行显示。同时，质谱仪送出4个数字量信号A107AS1,A107ASZ,A107AS3和A 107 FS，通过数字量的状态可以判断质谱仪数据的好坏。

　　质谱仪数据传送结构如图1所示。

　　2程序流程图设计

　　在质谱仪数据传输过程中，流路之间的切换需要一定的时间，由于DCS扫描周期时间较短，这样可能造成数据接收错误，所以增加了流路切换判断条件STREAM和延时，当流路切换后，利用TM的延时功能，延时4s后判断流路切换开关是否正常，若流路没有切换则不进行数据更新，若切换开关动作则进行数据更新。数据更新后必须要设置显示模块，此模块作为中间变量可以供其它程序调用，达到数据之间的交换。程序流程如图2所示。

3 CS3000数据采集的实现

　　利用CS3000系统中SFC功能块_SFCSW，使用SEBOL语言实现质谱仪数据的初始化、信号判断、流路选择和数据更新，利用计时器块TM实现数据获取的延时[3].

　　3.1 SFC功能块_SFCSW

　　在DCS中利用SFC功能块的步、移动和连接线，将质谱仪内的数据在DCS内做初始化、信号判断、流路选择和数据更新处理，并将其放到每一个步内执行。SFC程序的结构如图3所示。