DCS、PLC系統(tǒng)實現(xiàn)智能計量網(wǎng)絡

一、原有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)場使用智能變送器，使用4~20mA模擬信號通過電纜長距離傳到PLC。PLC通過AD轉(zhuǎn)換和簡單運算傳到上位機的組態(tài)軟件，再連接到網(wǎng)絡。能源中心通過網(wǎng)絡取得能源數(shù)據(jù)。這是基于DDZ結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)模擬控制系統(tǒng)。

二、存在的問題

1)智能儀表性能無法發(fā)揮

現(xiàn)在普遍使用的智能儀表其性能很高，數(shù)字精度普遍超過了0.075%，測量范圍普遍超過500倍。但是使用模擬輸出則降低了其性能的發(fā)揮，4~20mA僅僅是截取了數(shù)字信號的一部分。

2)PLC無法有效處理能源數(shù)據(jù)

   首先，采集精度和信號串擾無法采集高精度的數(shù)據(jù)。尤其是差壓信號需要開方，造成在零點區(qū)域造成嚴重的失準，只能將小信號切除，使測量范圍變窄。其次，PLC無法處理能源計量復雜的數(shù)學模型，比如蒸汽流量計量，需要流量系數(shù)的在線補充、需要查表法對蒸汽密度進行補償?shù)鹊取?/span>

3) 能源計量儀表的維護受到工業(yè)控制的阻礙

   控制儀表要求可靠性和可重復性，對精度不關(guān)心，

其次，計量儀表的校準維護受到了生產(chǎn)控制的制約，

所以，從控制儀表中取計量數(shù)據(jù)無法得到可信的數(shù)據(jù)。

三、



解決方法

1、使用透傳控制器將現(xiàn)場儀表的4~20mA/HART信號

   分解為PLC需要的4~20mA信號和網(wǎng)絡需要的

   MODBUS信號。MODBUS信號可以使用面向任務控

制器完成計量數(shù)學模型后與網(wǎng)絡連接。

2、達到的目的

1）能源網(wǎng)絡與控制系統(tǒng)分離。能源網(wǎng)絡實現(xiàn)了

   智能化，按照計量標準和規(guī)范進行運行。

2）對控制系統(tǒng)沒有不良干擾，在透傳控制器中

   僅僅跨接了一個250歐姆電阻。

3）所有計量數(shù)據(jù)在面向任務控制器中完成，并

實現(xiàn)了能源數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡共享，能源中心、維護部

門、PLC都可從面向任務控制器中讀取數(shù)據(jù)，實

現(xiàn)了網(wǎng)絡化、智能化、扁平化的智能能源管理體

系。

公司與河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)大學共同組建“河北省冶金計量與控制數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新中心"，

正在籌建河北省工業(yè)數(shù)字化產(chǎn)業(yè)鏈。

  產(chǎn)品自主研發(fā)，

主要包括：多參數(shù)變送器、一體化節(jié)流式流量計、大口徑臟污氣體流量計，

燃氣在線熱值計量系統(tǒng)、FCS控制系統(tǒng)、全數(shù)字能源管控系統(tǒng)、

實時數(shù)據(jù)庫、在線密度含水量變送器、數(shù)字電傳雙法蘭變送器、液體密度計等。