劉曉光 大慶油田設(shè)計院

1 冗余系統(tǒng)的組成

OMNI流量計算機冗余系統(tǒng)一般由兩臺OMNI流量計算機、上位管理計算機、打印機等組成，一臺OMNI作為主機，一臺熱備的OMNI作為從機。流量計脈沖、流量計溫度與壓力變送器、體積管檢測開關(guān)、自動取樣器反饋、閥位反饋等輸入信號同時輸入到兩臺OMNI中。兩臺OMNI均可以輸出體積管控制、自動取樣器控制、流量調(diào)節(jié)閥PID控制、閥門控制等控制信號。但是從機的控制信號被繼電器隔離，只有主機的控制信號可以被送到現(xiàn)場。

在冗余系統(tǒng)中，主機與從機采用基本相同的組態(tài)與編程，檢定得出的流量計系數(shù)同時輸入兩臺計算機，由兩臺計算機的輸入通道同時進行校準。

2 冗余流量計算機的接線與組態(tài)

為了使計量控制系統(tǒng)能夠迅速、正確地使用冗余功能，需要兩臺流量計算機互相檢測對方的運行狀態(tài)，以及時發(fā)現(xiàn)流量計算機的故障，從而切換主、從機狀態(tài)。典型的OMNI流量計算機冗余狀態(tài)檢測接線方式如圖1所示。

圖1 OMNI流量計算機狀態(tài)監(jiān)測接線

在圖1中，每臺OMNI都使用了數(shù)字I/O#9至#11四個I/O點。數(shù)字I/O#9被組態(tài)為輸入并指定給MODBUS地址2714，用來接收主機傳輸過來的狀態(tài)信號（Other Master Status），當此信號為高電平時，表明發(fā)出此信號的設(shè)備為主機，接收到這個信號的流量計算機自動確立自己的從機狀態(tài)。數(shù)字I/O#10被組態(tài)為輸出，并分配給MODBUS地址2864，用來發(fā)出本機的主機狀態(tài)信號（Master Status），當一臺流量計算機確立了自己為主機的狀態(tài)以后，此I/O點輸出高電平，接收到這個信號的流量計算機將自動確立自己的從機狀態(tài)。

將#1流量計算機的數(shù)字I/O#9連接到隔離繼電器線圈，其他控制輸出連接到此繼電器的常閉觸點，將#2流量計算機控制輸出連接到此繼電器常開觸點。給#2計算機先上電使其確立主機狀態(tài)，其I/O#10發(fā)出高電平，再給#1計算機上電。此時1#計算機的I/O#9接收到此高電平，從而確立自己的從機狀態(tài)。同時，此高電平驅(qū)動隔離繼電器動作，常開觸點閉合，將#1計算機控制信號隔離，將#2流量計算機控制信號送到現(xiàn)場。當#2流量計算機故障時，此高電平消失，隔離繼電器失電，常開觸點斷開，將#2流量計算機輸出信號隔離，將#1流量計算機控制信號送到現(xiàn)場；與此同時#1計算機檢測到此高電平消失，自動確立自己的主機狀態(tài)，原來的計量工作正常進行，并接替原主機的控制與通信等工作。

3 結(jié)語

自動化計量領(lǐng)域中流量計算機是計量系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。為了保證計量工作穩(wěn)定進行，應(yīng)使用流量計算機冗余來保證在流量計算機發(fā)生故障時也不影響用戶的正常作業(yè)。使用OMNI流量計算機組建的計量控制系統(tǒng)，具有高度集成、組態(tài)靈活的特點，尤其適合組建冗余系統(tǒng)。這種冗余關(guān)系具有條理清晰、切換迅速、不丟失數(shù)據(jù)、不影響設(shè)備正常運行的特點。