一种增氧间歇式煤气制备的控制装置.pdf

一种增氧间歇式煤气制备控制装置，包括空气压缩罐、煤气发生炉和控制系统，其控制系统中：嵌入式控制站分别与磁氧分析仪、红外CO/CO2分析仪、热导式氢分析仪、气动薄膜调节阀、自动机连接，磁氧分析仪、红外CO/CO2分析仪、热导式氢分析仪分别与煤气发生炉连接。本发明采用质量反馈原则，根据吹风气或上下行煤气的成分以及炉温等参考元素确定增氧空气中的氧浓度及增氧的时间，采用前馈加反馈的算法及调节环节，确保增氧浓度的可调性及稳定性，通过以太网以OPC方式与企业内部的生产局域网连接，实现数据通讯。

1、  一种增氧间歇式煤气制备的控制装置，包括空气压缩罐、煤气发生炉和控制系统，其特征在于：
控制系统中：
嵌入式控制站(4)中包括嵌入式计算机和I/O工作站；
嵌入式控制站(4)中嵌入式计算机通过I/O工作站分别与磁氧分析仪(1)、气动薄膜调节阀(2)连接，磁氧分析仪(1)、气动薄膜调节阀(2)均与空气混合罐连接；
嵌入式控制站(4)中嵌入式计算机通过I/O工作站分别与磁氧分析仪(11)、气动薄膜调节阀(21)、自动机(31)连接，磁氧分析仪(11)、气动薄膜调节阀(21)、自动机(31)均与1号煤气发生炉连接；
嵌入式控制站(4)中嵌入式计算机通过I/O工作站分别与磁氧分析仪(12)、气动薄膜调节阀(22)、自动机(32)连接，磁氧分析仪(12)、气动薄膜调节阀(22)、自动机(32)均与2号煤气发生炉连接；
嵌入式控制站(4)中嵌入式计算机通过I/O工作站分别与磁氧分析仪(13)、气动薄膜调节阀(23)、自动机(33)连接，磁氧分析仪(13)、气动薄膜调节阀(23)、自动机(33)均与3号煤气发生炉连接；
嵌入式控制站(4)中嵌入式计算机通过I/O工作站分别与磁氧分析仪(14)、气动薄膜调节阀(24)、自动机(34)连接，磁氧分析仪(14)、气动薄膜调节阀(24)、自动机(34)均与4号煤气发生炉连接；
嵌入式控制站(4)中嵌入式计算机通过I/O工作站与红外CO/CO2分析仪(12a)连接，红外CO/CO2分析仪(12a)分别与1号煤气发生炉、2号煤气发生炉、3号煤气发生炉、4号煤气发生炉连接；
嵌入式控制站(4)中嵌入式计算机通过I/O工作站与红外CO/CO2分析仪(12b)连接，红外CO/CO2分析仪(12b)分别与1号煤气发生炉、2号煤气发生炉、3号煤气发生炉、4号煤气发生炉连接；
嵌入式控制站(4)中嵌入式计算机通过I/O工作站与热导式氢分析仪(12c)连接，热导式氢分析仪(12c)分别与1号煤气发生炉、2号煤气发生炉、3号煤气发生炉、4号煤气发生炉连接；
嵌入式控制站(4)中嵌入式计算机通过I/O工作站与红外CO/CO2分析仪(13a)连接，红外CO/CO2分析仪(13a)分别与1号煤气发生炉、2号煤气发生炉、3号煤气发生炉、4号煤气发生炉连接；
嵌入式控制站(4)中嵌入式计算机通过I/O工作站与红外CO/CO2分析仪(13b)连接，红外CO/CO2分析仪(13b)分别与1号煤气发生炉、2号煤气发生炉、3号煤气发生炉、4号煤气发生炉连接；
嵌入式控制站(4)通过以太网(5)与嵌入式控制站(4a)、嵌入式控制站(4b)连接；
阶段信号采集环节中程控电磁阀(8)通过继电器分别与嵌入式工作站(6)和分析仪(7)连接，液压切断阀(9)与程控电磁阀连接(8)。

2、  如权利要求1所述的一种增氧间歇式煤气制备的控制装置，其特征在于：
嵌入式控制站(4)中嵌入式计算机的CPU为EP9315，存储介质为64M至512M内存，通讯接口为PS2接口、RS232/485接口及以太网接口，显示屏为触摸屏，I/O工作站为Remote I/O。

一种增氧间歇式煤气制备的控制装置
技术领域
本发明涉及一种煤气制备装置，更具体的涉及一种增氧间歇式煤气制备控制装置。
背景技术
传统的固定层(UGI炉)煤气制备工艺已经沿用了100多年。其生产控制系统在二十世纪八十年代以前，基本上采用原国外配套的液压---机械式自动机，八十年代后逐步被国内开发的电子式----油压自动机所替代。
其工艺的特点是将空气通过燃烧的煤块，使其充分燃烧达到一定的温度，然后用蒸汽通过灼热的煤层，与煤中的碳(C)进行下列化学反应，产生CO和H2。
H2O+C→CO+H2
2H2O+C→CO2+2H2
空气通过煤层是一个放热反应，而蒸汽通过灼热的煤产生煤气(CO、CO2和H2)则是一个吸热反应。因此为了可持续地进行生产，上述过程必须反复交替进行。从可持续生产和安全出发，整个的煤气制备过程可分为下列五个小过程，即：
吹风(空气使煤层燃烧和升温)
上吹(蒸汽上吹经过煤层产生煤气)
下吹(蒸汽下吹经过煤层产生煤气)
二次上吹(从安全考虑用蒸汽置换了煤气炉底部的煤气，并再次蒸汽上吹产生煤气)
吹净(空气从炉底鼓入，所生产的煤气和氮气回收进系统，同时为再次“吹风”准备好了条件)
这五个阶段的实施是靠一系列阀门的切换来进行的，而从原始的UGI炉配套的液压---机械式自动机到目前广泛使用的电子式---液压自动机，其基本功能就是用程序控制的方法来控制这一整套自动阀门的启停。如湖南的仪峰、安徽的三元，石家庄的德隆等自动机。其次，为了优化煤气炉的操作，某些电子式---液压自动机引入了煤气炉的某些测温点，通过模糊控制等手段，指望调整上述五个阶段的时间，以使煤气炉的操作得到优化，但均未获理想的稳定的效果。此外，由于化肥厂制造煤气的目的是为了合成氨，即N2+3H2→2NH3。其中H2是从煤气中的CO+H2转化而来，N2则是从第五个制气阶段的吹净，以及在上、下吹的同时在蒸汽中引入一部分空气而得到的。为了制得后续合成工段H2:N2＝3:1的要求，需要控制上述的空气加入量即实施所谓的氢氮比调节。
目前的电子式---油压自动机大都配置有氢氮比调节但由于空气量的变化对煤气炉自身的炉况会产生影响，因此有时反而会起到使炉况恶化的作用，因而并没有真正解决此问题。
因此目前的电子式---油压自动机主要的功能是实施煤气制备的五个阶段的程控而对稳定炉况和提高制气强度等方面则尚缺乏有效的措施。增氧间歇式煤气制备工艺是抓住了煤气制备的要害是煤气炉的热平衡，如果能使煤气炉能在较高的温度下维持炉温的平衡，则必定能大大提高蒸汽分解率提高制气强度，节煤和减少CO2和硫化物的排放。其根本措施是在吹风、吹净及上吹、下吹阶段的适当时机在空气中增加氧的浓度。同时根据制气各阶段的成分确定氧的加入量和调整各阶段的时间比例，从根本上强化和优化了煤气炉的生产。
为了实施增氧间歇式煤气制备工艺，必须解决：
1、制定一整套增氧间歇式煤气制备工艺的生产控制操作方法。
2、制造一套能完成上述生产方法的控制系统。
这套控制系统的功能是：
1、结合原有的电子式----油压自动机在适当的时机加入不同浓度的增氧空气。即确保吹净时空气总管的氧浓度和上下吹制气时上下吹加氮支管的氧浓度。
2、根据上下行煤气的质量(CO，CO2，H2)和单炉蒸汽流量，间接分析蒸汽分解率。并结合炉温确定上下吹时的增氧浓度和蒸汽的加入量。
3、根据吹风气中的成份(CO，CO2)或吹净时煤气中的成份(CO，CO2，H2)，并结合炉温确定吹净和吹风时增氧空气中的氧浓度以及吹净和吹风的持续时间。
4、核算单炉生产效率和消耗指标。
5、通过以太网将有关数据送调度或指定的数据处理计算机为企业的生产管理提供所需的数据。
本发明旨在提供一套完善的增氧间歇式煤气制备控制装置，这一整套生产控制方法和控制装备是目前煤气制备的电子式---油压自动机所不具备的，在国外也没有类似的产品。
发明内容
本发明的目的是提供一种增氧间歇式煤气制备控制装置。可靠性高、实现容易(已投入运行)、投资省、见效快。
为实现本发明，采用如下技术方案：
一种增氧间歇式煤气制备控制装置，包括空气压缩罐、煤气发生炉和控制系统，其控制系统中：
嵌入式控制站分别与磁氧分析仪AT-001、气动薄膜调节阀AV-001连接，磁氧分析仪AT-001、气动薄膜调节阀AV-001均与空气空气混合罐连接；
嵌入式控制站分别与磁氧分析仪AT-101、气动薄膜调节阀AV-101、自动机连接，磁氧分析仪AT-101、气动薄膜调节阀AV-101、自动机均与1号煤气发生炉连接；
嵌入式控制站分别与磁氧分析仪AT-201、气动薄膜调节阀AV-201、自动机连接，磁氧分析仪AT-201、气动薄膜调节阀AV-201、自动机均与2号煤气发生炉连接；
嵌入式控制站分别与磁氧分析仪AT-301、气动薄膜调节阀AV-301、自动机连接，磁氧分析仪AT-301、气动薄膜调节阀AV-301、自动机均与3号煤气发生炉连接；
嵌入式控制站分别与磁氧分析仪AT-401、气动薄膜调节阀AV-401、自动机连接，磁氧分析仪AT-401、气动薄膜调节阀AV-401、自动机均与4号煤气发生炉连接；
嵌入式控制站与红外CO/CO2分析仪AT-102a连接，红外CO/CO2分析仪AT-102a分别与1号煤气发生炉、2号煤气发生炉、3号煤气发生炉、4号煤气发生炉连接；
嵌入式控制站与红外CO/CO2分析仪AT-102b连接，红外CO/CO2分析仪AT-102b分别与1号煤气发生炉、2号煤气发生炉、3号煤气发生炉、4号煤气发生炉连接；
嵌入式控制站与热导式氢分析仪AT-102c连接，热导式氢分析仪AT-102c分别与1号煤气发生炉、2号煤气发生炉、3号煤气发生炉、4号煤气发生炉连接；
嵌入式控制站与红外CO/CO2分析仪AT-103a连接，红外CO/CO2分析仪AT-103a分别与1号煤气发生炉、2号煤气发生炉、3号煤气发生炉、4号煤气发生炉连接；
嵌入式控制站与红外CO/CO2分析仪AT-103b连接，红外CO/CO2分析仪AT-103b分别与1号煤气发生炉、2号煤气发生炉、3号煤气发生炉、4号煤气发生炉连接；
多台嵌入式控制站可通过以太网连接。
其中：磁氧分析仪(AT-001)用于氧分析，红外CO，CO2分析仪(AT-102a)用于CO变送，红外CO，CO2分析仪(AT-102b)用于CO2变送，热导式氢分析仪(AT-102c)用于H2变送，红外CO，CO2分析仪(AT-103a)用于CO变送，红外CO，CO2分析仪(AT-103b)用于CO2变送，磁氧分析仪(AT-101)用于1#煤气炉氧浓度分析，磁氧分析仪(AT-201)用于2#煤气炉氧浓度分析，磁氧分析仪(AT-301)用于3#煤气炉氧浓度分析，磁氧分析仪(AT-401)用于4#煤气炉氧浓度分析，
阶段信号采集环节中嵌入式工作站、分析仪、程控电磁阀、液压切断阀的接线图如图2，程控电磁阀通过继电器分别与嵌入式工作站和分析仪连接，液压切断阀与程控电磁阀连接，由程控电磁阀控制。
本控制系统的特点如下：
1)保留原有的电子--液压式自动机，将其作为实施原有制气五个阶段的程控工具。
2)每四台煤气发生炉为一个生产单元，设置一套增氧间歇式煤气制备专用控制装置，并通过通讯手段调控电子—液压式自动机的程序，如设定吹风等阶段的持续时间等。
3)在吹风、上吹、下吹及吹净阶段适当的时机向炉内加入增氧空气。
4)采用质量反馈原则，根据吹风气或上下行煤气的成分以及炉温等参考元素确定增氧空气中的氧浓度及增氧的时间。
5)采用前馈加反馈的算法及调节环节，确保增氧浓度的可调性及稳定性。
6)通过以太网以OPC方式与企业内部的生产局域网连接，实现数据通讯。
本控制系统的具体组成为：
1.嵌入式控制站。
其中包括嵌入式工作站和I/O站。嵌入式工作站为奥泰公司开发的嵌入式计算机(也可采用工控计算机或商用计算机，但性能，特别是抗恶劣环境的性能和防病毒的性能远不能满足本系统的要求。)，其特点是：
a)整机无运动部件并采用低功耗电子器件，整机作密封处理，适合于煤气车间这样的恶劣环境(多尘、潮湿、腐蚀性气体环境、震动)。
b)采用经剪裁的LINUX操作系统和运行平台，运行速度快，基本无病毒感染的危险。
c)通过OPC接口可与企业内部的以太网相连接作为局域网的一个节点，实现信息共享，又基本上不受病毒侵袭的危险。
I/O站由机架、I/O模块、通讯模块、电源机机柜组成。其中I/O采用德国的RemoteI/O或国产的I/O系列，可根据用户的需求选定。通讯和电源为冗余结构。整个I/O机构安装于800*600*1800的密封机柜内。
1.1 硬件：
存储介质：64M～512M内存可按需选配。
通讯接口：PS2接口、RS232/485接口及以太网接口。
触摸屏(可选)
CPU(EP9315)
电源：AC220V 10％/DC24V 10％，3A。
消耗功率<10W
可选机壳防护类型(普通、防潮、防尘、防爆)
可选机壳形式(桌面型、墙挂型、落地型、盘装型、分体型)
1.2 软件
操作系统：专用嵌入式实时Linux操作系统。
组态软件：专用嵌入式组态软件。
1.3 功能
可实现网络通信，支持标准的TCP/IP协议，可与任何开放的具有OPC接口的监控系统(PLC、DCS、SCADA)实现通讯。在现场通过网络与企业内部的主监控系统(DCS/PLC)相连，实现双向数据通讯，。
根据需要可以采用冗余或非冗余的以太网结构。
通过采取密封防尘措施，嵌入式工作站可安装在环境恶劣的现场。
若采用隔爆结构，可安装在有防爆要求的场所(II区)。
采用Linux操作系统及监控软件，可靠性高、实时性强、响应速度快(数据和画面更新时间<500ms)。
采用工业标准15″工业液晶屏，分辨率为640×480、800×600、1024×768，亮度为200、300(cd/m2)；使用范围广，使用条件宽。根据需要也可采用其它规格的液晶屏。
1.4 产品特点
为无软驱无硬盘的嵌入式计算机，体积小。
低功耗CPU、无风扇、整机功耗低。
整机无可动部件，可靠性好。
网络功能强，必要时可采用冗余以太网。
采用OPC技术与任何开放的具备OPC接口的主监控系统通讯，获取全部过程数据，实现与主监控系统间的双向通讯。
采用单任务、稳定性非常好的Linux操作系统，在对其剪裁、优化后具有系统开销小、稳定性好、实时性高，防病毒能力强等特点。在出现突然断电时，数据不会丢失，来电后可直接进入人机操作界面，操作简单，易于维护。
可以装载和运行复杂的软件，如优化软件。
1.5 本发明制气阶段信号采集环节
为了实现吹风、上吹、下吹和吹净阶段加入一定氧浓度的空气以实现增氧间隙式煤气制备工艺，必须采集(或生成)四台炉中每一台炉各个制气阶段的起始和终止信号。为此，可以结合不同的情况采用下列三种方法中之一种：
a.每台炉的工艺阀门切换程序由控制站生成并执行，即取代目前的电子--液压式自动机，因此各阶段信号均为控制站中应用程序内的内部变量。
b.保留原有的电子--液压式自动机。将其作为实施基本的阀门程序控制的手段。其各阶段(或某几个电磁阀)的继电器触点信号引入本ECS控制站。
c.ECS控制站采用RS232通讯或OPC通讯方式与电子--液压式自动机相联系，建立双向通讯。
1.6 与现有技术相比本发明具有以下明显的优点：
(1)大幅度降低吹风升温时间，增加制气时间；
(2)增加蒸汽分解时碳层的热量，提高蒸汽分解率；
(3)大幅度降低吹风生成的空气煤气排放，减少温室气和硫化物对大气的污染。
(4)技改过程中基本不影响正常生产，减少停车改造的损失。
(5)制气过程中入炉空气中每增加一个百分点的氧含量，制气过程中碳层增加了55349kj/tNH3(13220Kcal/tNH3)的热量，使蒸汽在较高炉温中进行分解反应，提高气化效率，节省蒸汽消耗量。减少吹风时间。
(6)适应劣质煤生产半水煤气，更有利使用人工型煤生产，大幅度降低合成氨生产成本。
(7)根据入炉煤种的变化，采用自动调节入炉空气中的氧含量优化稳定炉温，使蒸汽长期稳定在高温条件下分解的生产过程中。
(8)主要的过程参数，包括氧浓度、上下行煤气中的CO、CO2、H2、放空气中的CO、CO2、炉温、炉压、入炉蒸汽流量等关键参数均有显示或控制，生产管理及操作人员容易掌握。
(9)吹风增氧和上下吹制气增氧，可以分步实施。
(10)煤气成分与传统工艺的煤气成分接近，下游流程不需改造。
(11)投资省、系统简单、占地面积小、可靠性高、容易实现、成本低廉。
附图说明
图1为一种增氧间歇式煤气制备控制装置结构图
图2为阶段信号采集环节接线图
其中：1-氧气空气混合罐出口磁氧分析仪、12a-出口煤气管红外CO/CO2分析仪、12b-出口煤气管红外CO/CO2分析仪、12c-出口煤气管热导式氢分析仪、13a-放空气红外CO/CO2分析仪、13b-放空气红外CO/CO2分析仪、11-1#炉增氧空气磁氧分析仪、12-2#炉增氧空气磁氧分析仪、13-3#炉增氧空气磁氧分析仪、14-4#炉增氧空气磁氧分析仪、2-1#炉气动薄膜调节阀、21-1#炉增氧气动薄膜调节阀、22-2#炉增氧气动薄膜调节阀、23-3#炉增氧气动薄膜调节阀、24-4#炉增氧气动薄膜调节阀、31-1#炉自动机、32-2#炉自动机、33-3#炉自动机、34-4#炉自动机、4-第一组嵌入式控制站、4a-第二组嵌入式控制站、4b-第三组嵌入式控制站、5-以太网、6嵌入式工作站、7分析仪、8、程控电磁阀、9、液压切断阀。
具体实施方式
一种增氧间歇式煤气制备控制装置，包括空气压缩罐、煤气发生炉和控制系统，其控制系统中：
嵌入式控制站4分别与磁氧分析仪1、气动薄膜调节阀2连接，磁氧分析仪1、气动薄膜调节阀2均与空气混合罐连接；
嵌入式控制站4分别与磁氧分析仪11、气动薄膜调节阀21、自动机31连接，磁氧分析仪11、气动薄膜调节阀21、自动机31均与1号煤气发生炉连接；
嵌入式控制站4分别与磁氧分析仪12、气动薄膜调节阀22、自动机32连接，磁氧分析仪12、气动薄膜调节阀22、自动机32均与2号煤气发生炉连接；
嵌入式控制站4分别与磁氧分析仪13、气动薄膜调节阀23、自动机33连接，磁氧分析仪13、气动薄膜调节阀23、自动机33均与3号煤气发生炉连接；
嵌入式控制站4分别与磁氧分析仪14、气动薄膜调节阀24、自动机34连接，磁氧分析仪14、气动薄膜调节阀24、自动机34均与4号煤气发生炉连接；
嵌入式控制站4与红外CO/CO2分析仪12a连接，红外CO/CO2分析仪12a分别与1号煤气发生炉、2号煤气发生炉、3号煤气发生炉、4号煤气发生炉连接；
嵌入式控制站4与红外CO/CO2分析仪12b连接，红外CO/CO2分析仪12b分别与1号煤气发生炉、2号煤气发生炉、3号煤气发生炉、4号煤气发生炉连接；
嵌入式控制站4与热导式氢分析仪12c连接，热导式氢分析仪12c分别与1号煤气发生炉、2号煤气发生炉、3号煤气发生炉、4号煤气发生炉连接；
嵌入式控制站4与红外CO/CO2分析仪13a连接，红外CO/CO2分析仪13a分别与1号煤气发生炉、2号煤气发生炉、3号煤气发生炉、4号煤气发生炉连接；
嵌入式控制站4与红外CO/CO2分析仪13b连接，红外CO/CO2分析仪13b分别与1号煤气发生炉、2号煤气发生炉、3号煤气发生炉、4号煤气发生炉连接；
嵌入式控制站4通过以太网5与嵌入式控制站4a、嵌入式控制站4b连接。
其中：磁氧分析仪(AT-001)用于氧分析，红外CO，CO2分析仪(AT-102a)用于CO变送，红外CO，CO2分析仪(AT-102b)用于CO2变送，热导式氢分析仪(AT-102c)用于H2变送，红外CO，CO2分析仪(AT-103a)用于CO变送，红外CO，CO2分析仪(AT-103b)用于CO2变送，磁氧分析仪(AT-101)用于加氮总管氧浓度分析，磁氧分析仪(AT-201)用于加氮总管氧浓度分析，磁氧分析仪(AT-301)用于加氮总管氧浓度分析，磁氧分析仪(AT-401)用于加氮总管氧浓度分析，
阶段信号采集环节中嵌入式工作站、分析仪、程控电磁阀、液压切断阀的接线图如图2，程控电磁阀通过继电器分别与嵌入式工作站和分析仪连接，液压切断阀与程控电磁阀连接，由程控电磁阀控制。
本控制系统的特点如下：
1)保留原有的电子--液压式自动机，将其作为实施原有制气五个阶段的程控工具。
2)每四台煤气发生炉为一个生产单元，设置一套增氧间歇式煤气制备专用控制装置，并通过通讯手段调控电子—液压式自动机的程序，如设定吹风等阶段的持续时间等。
3)在吹风、上吹、下吹及吹净阶段适当的时机向炉内加入增氧空气。
4)采用质量反馈原则，根据吹风气或上下行煤气的成分以及炉温等参考元素确定增氧空气中的氧浓度及增氧的时间。
5)采用前馈加反馈的算法及调节环节，确保增氧浓度的可调性及稳定性。
6)通过以太网以OPC方式与企业内部的生产局域网连接，实现数据通讯。
本控制系统的具体组成为：
1.嵌入式控制站。
其中包括嵌入式工作站和I/O站。嵌入式工作站为奥泰公司开发的嵌入式计算机(也可采用工控计算机或商用计算机，但性能，特别是抗恶劣环境的性能和防病毒的性能远不能满足本系统的要求。)，其特点是：
a)整机无运动部件并采用低功耗电子器件，整机作密封处理，适合于煤气车间这样的恶劣环境(多尘、潮湿、腐蚀性气体环境、震动)。
b)采用经剪裁的LINUX操作系统和运行平台，运行速度快，基本无病毒感染的危险。
c)通过OPC接口可与企业内部的以太网相连接作为局域网的一个节点，实现信息共享，又基本上不受病毒侵袭的危险。
I/O站由机架、I/O模块、通讯模块、电源机机柜组成。其中I/O采用德国的RemoteI/O或国产的I/O系列，可根据用户的需求选定。通讯和电源为冗余结构。整个I/O机构安装于600*400*1800的密封机柜内。
1.1 硬件：
存储介质：64M～512M内存可按需选配。
通讯接口：PS2接口、RS232/485接口及以太网接口。
触摸屏(可选)
CPU(EP9315)
电源：AC220V 10％/DC24V 10％，3A。
消耗功率<10W
可选机壳防护类型(普通、防潮、防尘、防爆)
可选机壳形式(桌面型、墙挂型、落地型、盘装型、分体型)
1.2 软件
操作系统：专用嵌入式实时Linux操作系统。
组态软件：专用嵌入式组态软件。
1.3 功能
可实现网络通信，支持标准的TCP/IP协议，可与任何开放的具有OPC接口的监控系统(PLC、DCS、SCADA)实现通讯。在现场通过网络与企业内部的主监控系统(DCS/PLC)相连，实现双向数据通讯，。
根据需要可以采用冗余或非冗余的以太网结构。
通过采取密封防尘措施，嵌入式工作站可安装在环境恶劣的现场。
若采用隔爆结构，可安装在有防爆要求的场所(II区)。
采用Linux操作系统及监控软件，可靠性高、实时性强、响应速度快(数据和画面更新时间<500ms)。
采用工业标准15″工业液晶屏，分辨率为640×480、800×600、1024×768，亮度为200、300(cd/m2)；使用范围广，使用条件宽。根据需要也可采用其它规格的液晶屏。
1.4 产品特点
为无软驱无硬盘的嵌入式计算机，体积小。
低功耗CPU、无风扇、整机功耗低。
整机无可动部件，可靠性好。
网络功能强，必要时可采用冗余以太网。
采用OPC技术与任何开放的具备OPC接口的主监控系统通讯，获取全部过程数据，实现与主监控系统间的双向通讯。
采用单任务、稳定性非常好的Linux操作系统，在对其剪裁、优化后具有系统开销小、稳定性好、实时性高，防病毒能力强等特点。在出现突然断电时，数据不会丢失，来电后可直接进入人机操作界面，操作简单，易于维护。
可以装载和运行复杂的软件，如优化软件。
本发明制气阶段信号采集环节
为了实现吹风、上吹、下吹和吹净阶段加入一定氧浓度的空气以实现增氧间隙式煤气制备工艺，必须采集(或生成)四台炉中每一台炉各个制气阶段的起始和终止信号。为此，可以结合不同的情况采用下列三种方法中之一种：
a.每台炉的工艺阀门切换程序由控制站生成并执行，即取代目前的电子--液压式自动机，因此各阶段信号均为控制站中应用程序内的内部变量。
b.保留原有的电子--液压式自动机。将其作为实施基本的阀门程序控制的手段。其各阶段(或某几个电磁阀)的继电器触点信号引入本ECS控制站。
c.ECS控制站采用RS232通讯或OPC通讯方式与电子--液压式自动机相联系，建立双向通讯。