一、 問題的提出 計量裝車系統(tǒng)是化工行業(yè)對外銷售的關(guān)鍵環(huán)節(jié),它直接關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和信譽(yù),但是我國目前的計量裝車系統(tǒng)大多采用傳統(tǒng)的儀表計量方式,就是用DCS、PLC或A/D接口板采集現(xiàn)場計量儀表發(fā)出的頻率、4~20 mA或1~5 V DC信號,然后在計算機(jī)內(nèi)部根據(jù)脈沖當(dāng)量或量程范圍變換成當(dāng)前的瞬時流量,然后再進(jìn)行積分累積運(yùn)算,從而完成裝車的計量工作,還有的系統(tǒng)使用與計量儀表成套的批量控制器完成計量裝車任務(wù)。 從上述計量過程中不難發(fā)現(xiàn),這種傳統(tǒng)的計量方式存在以下缺陷: 1、無論采用上述哪種計量方法,都存在二次計量的精度損失。一次計量是在流量檢測儀表內(nèi)部完成的,然后再由檢測儀表變換成電信號輸出到外界供檢測計量系統(tǒng)使用,那么無論二次計量精度有多高,都存在一個精度損失的問題,因此造成了不必要的二次計量精度損失,而計量精度是裝車系統(tǒng)中的關(guān)鍵指標(biāo)。 2、計量儀表本身所具有的性能沒有充分發(fā)揮出來。近年來隨著IT技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,極大地提高了儀器儀表行業(yè)的自動化、智能化水平,尤其是近些年來,數(shù)字通信和現(xiàn)場總線的興起和推廣應(yīng)用,更加速了儀器儀表的智能化水平,許多智能化儀表不僅具有就地顯示、補(bǔ)償運(yùn)算等功能,而且還具有遠(yuǎn)程數(shù)字通信的功能。儀器儀表運(yùn)用了先進(jìn)技術(shù),而與之相應(yīng)的智能化的系統(tǒng)卻沒有及時跟上,形成了儀表性能提高了,系統(tǒng)成本沒有降低,系統(tǒng)集成仍沿襲舊的傳統(tǒng),儀表的先進(jìn)性、方便性和靈活性沒有充分發(fā)揮出來的局面。
二、 解決方案 針對目前計量裝車系統(tǒng)存在的缺陷,憑借我們多年的工程實踐經(jīng)驗,和在系統(tǒng)集成方面雄厚的實力,利用數(shù)字通訊技術(shù),成功開發(fā)出了基于紫金橋軟件的計量裝車系統(tǒng)。下面以市場上比較具有代表性的羅斯蒙特質(zhì)量流量計為例做以說明。 羅斯蒙特質(zhì)量流量計的現(xiàn)場計量儀表部分一般由一次檢測元件----質(zhì)量流量計,智能變送器RFT9739、RFT9701、RFT9712,和累積計量儀表DRT、FMS等三部分組成。智能變送器在提供了標(biāo)準(zhǔn)的4--20mA輸出和脈沖頻率輸出的同時,還提供了標(biāo)準(zhǔn)的HART協(xié)議和基于RS-485的MODBUS協(xié)議兩種智能數(shù)字通訊。我們開發(fā)的智能計量儀表的計量裝車系統(tǒng)就是通過智能變送器上的這兩種智能數(shù)字通訊,利用普通PC機(jī)上豐富的RS-232串口資源,再配以RS-232變HART適配器或者RS-232變RS-485適配器,使普通PC機(jī)與現(xiàn)場質(zhì)量流量計構(gòu)成一個智能數(shù)字通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),然后使用自主開發(fā)的PC機(jī)上的通訊采集軟件包通過該網(wǎng)絡(luò)與智能變送器進(jìn)行數(shù)字通訊,使PC機(jī)獲取智能變送器中豐富的信息,如瞬時流量、累計流量、密度、溫度、粘度和壓力等,還可以監(jiān)視毫安和頻率輸出信號、工作狀態(tài)、和故障狀態(tài)等。 PC機(jī)與智能變送器的通訊距離可以達(dá)到1200米,可以滿足絕大多數(shù)場合應(yīng)用的需要。而且無論是RS-485還是HART都支持總線式通訊方式,即在同一通訊鏈路上PC機(jī)可以接15臺(R-S485)或31臺(HART)智能變送器。隨著所掛智能變送器設(shè)備的增加,PC機(jī)循環(huán)采集智能變送器的周期也相應(yīng)加長,我們以比較慢的通訊速率9600 bps為例,采集單臺智能變送器所需要的時間約為 0.1 S ,按同時采集最多設(shè)備31臺計算,一個固定循環(huán)周期是 3.1 S ,這相對于裝車系統(tǒng)快速反應(yīng)的要求是不能容忍的,解決這個問題的方法是在采集軟件上采取優(yōu)先算法,即當(dāng)前已裝量與設(shè)定裝車量進(jìn)行比較,凡是具有絕對最小裝車量的智能變送器具有采集優(yōu)先權(quán)。每次采集該智能變送器后只采集一臺其它智能變送器,以控制在 0.2 S 時間內(nèi)采集即將到達(dá)裝車量的智能變送器,從而保證裝車控制的實效性。