亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        計(jì)量儀表數(shù)據(jù)自動采集在化工裝置中的優(yōu)化應(yīng)用

        2015-06-09 02:58:06
        化工科技 2015年4期
        關(guān)鍵詞:采集器儀表通訊

        尚 楠

        (浙江大學(xué) 電氣工程學(xué)院,浙江 杭州 310027)

        隨著信息技術(shù)的發(fā)展,越來越多諸如ERP、綜合統(tǒng)計(jì)等信息系統(tǒng)在化工企業(yè)得到廣泛應(yīng)用,為企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理提供了有力支持,但這些信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于計(jì)量儀表的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)的可靠性直接影響企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營。北方某化工企業(yè)所屬16個(gè)生產(chǎn)廠的計(jì)量數(shù)據(jù),絕大部分靠人工抄表錄入,由于人為因素影響較多,外供計(jì)量儀表經(jīng)常出現(xiàn)計(jì)量糾紛,尤其是特一級的物料,如果能夠?qū)x表輸出進(jìn)行改造,實(shí)現(xiàn)自動采集,并將數(shù)據(jù)發(fā)送至上層信息管理系統(tǒng),勢必能夠解決化工裝置中計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性瓶頸問題,增加企業(yè)的管理水平和創(chuàng)效水平。

        1 目前化工裝置的儀表數(shù)據(jù)采集問題

        1.1 數(shù)據(jù)采集為手工錄入方式

        企業(yè)所屬16個(gè)生產(chǎn)廠大部分儀表采用人工錄入方式,這種方式難以保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和可靠性。

        1.2 計(jì)量儀表輸出支持協(xié)議各異

        經(jīng)過調(diào)研,企業(yè)目前儀表輸出類型有4種。

        (1) 帶HART協(xié)議輸出的計(jì)量儀表;

        (2) 帶有RS485輸出和電流輸出的計(jì)量儀表;

        (3) 有4~20 mA電流輸出但無通訊協(xié)議的計(jì)量儀表;

        (4) 脈沖輸出但無通訊功能的計(jì)量儀表。

        經(jīng)統(tǒng)計(jì),支持HART協(xié)議的有266臺,支持485協(xié)議的24臺;無協(xié)議4~20 mA輸出49臺;無協(xié)議脈沖輸出3臺,如果使用常規(guī)采集實(shí)現(xiàn)方式,采用不同接口方式接入采集設(shè)備并需要有針對性對接口驅(qū)動進(jìn)行開發(fā),驅(qū)動軟件編制和接口改造難度及工作量相當(dāng)大。

        另外,盡管部分儀表支持HART,但因廠家、型號、版本的差異,對HART命令有各自的定義和擴(kuò)展,而且這種擴(kuò)展的技術(shù)規(guī)范不公開,需對各類儀表進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、命令選取和數(shù)據(jù)定義后才能進(jìn)行有針對性地軟件開發(fā);同樣,對MODBUS協(xié)議來說,不同廠家的地址編碼、數(shù)據(jù)格式不同,驅(qū)動軟件須按廠家提供地址參數(shù)表和數(shù)據(jù)格式進(jìn)行編寫和測試。對于有其它協(xié)議的計(jì)量儀表,需要廠家支持,否則需要反編譯逆向分析后開發(fā)。由此看來,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)難度、軟件開發(fā)和接口連接復(fù)雜,需要更新升級方能實(shí)現(xiàn)。

        2 采集系統(tǒng)改造內(nèi)容

        2.1 建設(shè)新型數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)

        為了摒棄人工錄入,實(shí)現(xiàn)簡單有效的數(shù)據(jù)自動采集,作者提出了一種新的實(shí)現(xiàn)方案,既對支持各類通信協(xié)議的計(jì)量儀表進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議轉(zhuǎn)換,統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為MODBUS協(xié)議,通過RS485總線連接,上層采用數(shù)據(jù)采集設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對總線上的計(jì)量儀表進(jìn)行輪詢采集數(shù)據(jù),存儲處理后傳輸給上層數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,為業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

        設(shè)計(jì)方案的數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)分為二層,第一層為協(xié)議轉(zhuǎn)換層,實(shí)現(xiàn)計(jì)量儀表數(shù)據(jù)采集。通過對各種計(jì)量儀表數(shù)據(jù)采集輸出信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換,將其連接在全區(qū)域的RS485總線上,并通過MODBUS協(xié)議與數(shù)據(jù)采集器建立連接;第二層數(shù)據(jù)采集層,實(shí)現(xiàn)采集器數(shù)據(jù)采集及傳遞。通過對數(shù)據(jù)采集器編程并通過TCP/IP協(xié)議與上層數(shù)據(jù)采集服務(wù)器連接,實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場儀表的數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)見圖1。

        2.2 計(jì)量儀表數(shù)據(jù)采集接口協(xié)議轉(zhuǎn)換

        實(shí)際業(yè)務(wù)中,需要現(xiàn)場計(jì)量儀表采集的數(shù)據(jù)不僅有儀表量程、瞬時(shí)流量、溫度等19個(gè)瞬時(shí)量,同時(shí)部分計(jì)量數(shù)據(jù)是瞬時(shí)量采集進(jìn)入DCS后進(jìn)行累積計(jì)算。根據(jù)企業(yè)計(jì)量儀表的4種輸出信號,優(yōu)化設(shè)計(jì)方案統(tǒng)一了這4種儀表輸出信號的標(biāo)準(zhǔn),將它們轉(zhuǎn)換為支持RS485標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS通訊協(xié)議,RS485最大傳輸距離約為1 219 m,支持光纜傳輸、光纜通訊且具有傳輸距離長、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),因此全區(qū)域使用RS485總線。

        (1) 有HART協(xié)議和電流輸出計(jì)量儀表協(xié)議轉(zhuǎn)換

        對于支持HART協(xié)議的計(jì)量儀表,配置HART協(xié)議轉(zhuǎn)換器用于協(xié)議轉(zhuǎn)換。儀表的4~20 mA輸出通過安全柵轉(zhuǎn)換為電流輸出,一路接到 DCS/記錄儀,另一路送至流量累計(jì)儀中。而HART信號經(jīng)過HART 協(xié)議轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為RS485信號,然后通過屏蔽雙絞線連到RS485總線網(wǎng)絡(luò),將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)采集器中。累計(jì)量通過流量累計(jì)儀采集、計(jì)算和傳遞,連接方式見圖2。

        圖2 有HART協(xié)議和電流輸出計(jì)量儀表

        圖2中HART-710為協(xié)議轉(zhuǎn)換器,作為主設(shè)備通過HART協(xié)議采集現(xiàn)場儀表的實(shí)時(shí)輸出和計(jì)量參數(shù)。同時(shí)也作為從設(shè)備響應(yīng)上層數(shù)據(jù)采集器的請求,將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)MODBUS-RTU數(shù)據(jù)格式后傳遞到數(shù)據(jù)采集器中。

        (2) 具有RS485接口和電流輸出計(jì)量儀表數(shù)據(jù)采集

        對于現(xiàn)場帶有RS485接口和支持MODBUS協(xié)議的計(jì)量儀表,使用屏蔽雙絞電纜將信號引至控制室RS485總線網(wǎng)絡(luò)上。如果該儀表的通訊接口是非RS485串行接口,使用串行接口轉(zhuǎn)換器將該接口轉(zhuǎn)換為RS485接口?,F(xiàn)場計(jì)量儀表的4~20 mA輸出,通過安全柵轉(zhuǎn)換為2路電流輸出,其中一路電流通過端子接到 DCS/記錄儀中,另一路電流送至具有RS485接口的流量累計(jì)儀中,連接方式見圖3。

        圖3 有RS485接口和電流輸出計(jì)量儀表

        (3) 電流輸出但無通訊協(xié)議的計(jì)量儀表

        對于不支持MODBUS或HART通訊協(xié)議但有4~20 mA電流輸出的計(jì)量儀表,使用流量累計(jì)儀完成包括瞬時(shí)量、累計(jì)量等數(shù)據(jù)采集工作,并通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳,連接方式見圖4。

        圖4 有電流輸出但無通訊協(xié)議的計(jì)量儀表

        (4) 脈沖輸出但無通訊功能的計(jì)量儀表

        脈沖信號送至帶有RS485接口的流量累計(jì)儀,流量累計(jì)儀完成包括瞬時(shí)量、累計(jì)量等數(shù)據(jù)采集工作,并通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳,連接方式見圖5。

        圖5 脈沖輸出但無通訊功能的計(jì)量儀表

        3 數(shù)據(jù)采集器

        數(shù)據(jù)采集器負(fù)責(zé)區(qū)域內(nèi)的計(jì)量儀表的各種數(shù)據(jù)采集和存儲。通過MODBUS-TCP協(xié)議與數(shù)據(jù)采集服務(wù)器連接,底層通過光電隔離的RS485串行接口與現(xiàn)場支持MODBUS-RTU協(xié)議的智能儀表、流量累計(jì)儀、HRT710等設(shè)備組成RS485網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。將收到的底層設(shè)備數(shù)據(jù)封裝成符合MODBUS-TCP協(xié)議的數(shù)據(jù)包,并實(shí)時(shí)響應(yīng)數(shù)據(jù)采集服務(wù)器的數(shù)據(jù)請求。

        3.1 數(shù)據(jù)采集接口設(shè)計(jì)

        接口軟件采用MODBUS-RTU協(xié)議對底層智能設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問,將獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范處理,映射到組態(tài)文件規(guī)定的空間。接口軟件對數(shù)據(jù)采集服務(wù)器提供MODBUS TCP/IP服務(wù),當(dāng)數(shù)據(jù)服務(wù)器有數(shù)據(jù)請求時(shí),接口軟件將映射空間的數(shù)據(jù)按照標(biāo)準(zhǔn)MODBUS-TCP協(xié)議提供給數(shù)據(jù)采集服務(wù)器。

        3.2 底層設(shè)備的數(shù)據(jù)采集

        接口軟件根據(jù)組態(tài)文件的掃描策略,通過MODBUS-RTU協(xié)議對底層設(shè)備進(jìn)行輪詢訪問,根據(jù)組態(tài)功能對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范,規(guī)范后的數(shù)據(jù)映射到組態(tài)文件規(guī)定的內(nèi)存空間。當(dāng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)小于16點(diǎn)以下時(shí),實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的刷新周期在0.8s以內(nèi),非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集按照組態(tài)策略進(jìn)行。數(shù)據(jù)采集器采集到底層數(shù)據(jù)后,由于數(shù)據(jù)為原始數(shù)據(jù)流,數(shù)據(jù)采集器還需對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,處理函數(shù)為配置文件規(guī)定的函數(shù)(函數(shù)處理源代碼略)。

        3.3 采集數(shù)據(jù)上傳

        數(shù)據(jù)采集器響應(yīng)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集服務(wù)器的MODBUS TCP/IP的請求,按照預(yù)先制定的協(xié)議要求,將映射空間的相應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)送給主機(jī),上傳數(shù)據(jù)通訊符合標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS TCP/IP 協(xié)議。

        3.4 數(shù)據(jù)緩沖

        接口軟件能夠保存近3 d的歷史數(shù)據(jù),并提供訪問接口及客戶端應(yīng)用。接口軟件能夠識別上行網(wǎng)絡(luò)的連接狀態(tài),在上行網(wǎng)絡(luò)斷開或故障的情形下,能夠自動緩存未傳送的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)的刷新周期不大于60 s。緩存數(shù)據(jù)的多少以存儲空間的容量為上限。接口軟件能夠識別靜態(tài)數(shù)據(jù)文件,并能響應(yīng)遠(yuǎn)程服務(wù)器的靜態(tài)數(shù)據(jù)請求,將靜態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)服務(wù)器。

        4 經(jīng)濟(jì)效益

        計(jì)量儀表數(shù)據(jù)自動采集實(shí)現(xiàn)方法已經(jīng)在某化工企業(yè)裝置得到應(yīng)用,從運(yùn)行結(jié)果來看,采集過程運(yùn)行穩(wěn)定,采集準(zhǔn)確度、精度較高。這種數(shù)據(jù)自動采集方案解決了長久以來上層監(jiān)控管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源的困擾,取得了經(jīng)濟(jì)效益如下。

        (1) 摒棄人工錄入,采用數(shù)據(jù)自動采集

        大量化工裝置的計(jì)量數(shù)據(jù)沒有完全實(shí)現(xiàn)自動采集,基本為人工錄入,不僅耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力,還由于人為因素造成數(shù)據(jù)可靠性不高,實(shí)時(shí)性不強(qiáng),難以給上層管理系統(tǒng)提供可信賴的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),這種數(shù)據(jù)自動采集方法很好解決這一問題,提高了計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性,能夠?yàn)樯a(chǎn)管理和計(jì)劃統(tǒng)計(jì)部門直接了解企業(yè)當(dāng)前生產(chǎn)和裝置運(yùn)行的狀況,從而便于對企業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營做出正確的指揮和調(diào)度。

        (2) 減少接口開發(fā),維護(hù)更加簡潔方便

        針對不同輸出類型的計(jì)量儀表進(jìn)行數(shù)據(jù)自動采集,以往需要針對儀表進(jìn)行接口開發(fā),傳統(tǒng)的接口程序開發(fā)不但工作繁重,標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,而且上線運(yùn)行后維護(hù)難度大,此次是對不同類型儀表進(jìn)行輸出轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),利用數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行簡單組態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)化編程而實(shí)現(xiàn),方案簡單且高效。

        (3) 減少儀表設(shè)備更換,節(jié)約資金成本

        隨著化工企業(yè)對計(jì)量數(shù)據(jù)需求的增加,為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動采集,需要將計(jì)量儀表更換為統(tǒng)一輸出類型切支持通訊協(xié)議,改造成本較高,參考本次設(shè)計(jì),可以繼續(xù)使用原儀表,靈活增加相應(yīng)的轉(zhuǎn)換設(shè)備即可實(shí)現(xiàn),大大降低設(shè)備投資。

        (4) 減少或取消抄表員,減低人工成本

        隨著計(jì)量數(shù)據(jù)自動采集的應(yīng)用,可以減少甚至取消基層單位抄表崗位人員設(shè)置,大大減少用工成本。

        5 結(jié) 論

        方案已經(jīng)在某石化企業(yè)16個(gè)生產(chǎn)廠300余塊計(jì)量儀表數(shù)據(jù)采集中得到實(shí)際運(yùn)用,不但減少了人工抄表的勞動強(qiáng)度,而且實(shí)現(xiàn)計(jì)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集傳遞和應(yīng)用,為后續(xù)計(jì)量統(tǒng)計(jì)報(bào)表的實(shí)時(shí)輸出奠定了基礎(chǔ),同時(shí),數(shù)據(jù)自動采集的實(shí)現(xiàn),對與外單位能源和物料互供計(jì)量糾紛的解決和判定,提供了有說服力的數(shù)據(jù)依據(jù),實(shí)際效果良好。

        此設(shè)計(jì)方案不但為上層信息管理系統(tǒng)應(yīng)用提供高效、準(zhǔn)確、穩(wěn)定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源,而且具有接口改造簡單等優(yōu)點(diǎn),使其成為化工裝置儀表數(shù)據(jù)采集的最佳選擇,并具有一定經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,更具有推廣價(jià)值。隨著化工裝置自動化程度的不斷提高,這種自動采集優(yōu)化設(shè)計(jì)將得到更廣泛的應(yīng)用。

        [ 參 考 文 獻(xiàn) ]

        [1] 閏素杰. MODBUS通訊協(xié)議與儀表的數(shù)據(jù)采集[J].信息技術(shù)與信息化,2014,2:99-103.

        [2] 葉亮,曲笛.儀表在線監(jiān)控系統(tǒng)在計(jì)量管理中的應(yīng)用[J].中國計(jì)量,2014,1:100-102.

        [3] 楊海鵬,戴波.數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用[J].新型工業(yè)化,2014,4(3):44-51.

        [4] 劉慶華,王湛.計(jì)量儀表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)在計(jì)量管理中的應(yīng)用[J].計(jì)量與測試技術(shù),2005,32:12-13.

        [5] 李軍華.計(jì)量儀表的數(shù)據(jù)采集[J].石油化工自動化,2003,6:47-49.

        [6] 任廣群.儀器儀表的設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)采集[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2012,1:45-46.

        [7] 汪海濤.應(yīng)用RS-485總線智能儀表實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控[J].科技資訊,2005,22:112-113.

        猜你喜歡
        采集器儀表通訊
        ◆ 儀表
        《茶葉通訊》簡介
        茶葉通訊(2022年2期)2022-11-15 08:53:56
        《茶葉通訊》簡介
        茶葉通訊(2022年3期)2022-11-11 08:43:50
        通訊報(bào)道
        ◆ 儀表
        儀表
        COVID-19大便標(biāo)本采集器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用
        基于ZigBee的大型公共建筑能耗采集器設(shè)計(jì)
        基于LabVIEW的多數(shù)據(jù)采集器自動監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)
        通訊簡史
        日韩伦理av一区二区三区| 少妇被粗大的猛进69视频| 精品亚洲国产探花在线播放| 一区二区三区国产偷拍| 亚洲国产成人久久精品一区| 女人脱了内裤趴开腿让男躁| 亚洲最大中文字幕无码网站| 国产亚洲日韩AV在线播放不卡| 亚洲成av人片极品少妇| 97精品国产一区二区三区| 亚洲一本大道无码av天堂| 国产一起色一起爱| 日本免费看一区二区三区| 精品国产乱码久久久久久婷婷| 日韩av高清无码| 国产亚洲AV片a区二区| 中文字幕一区二区三区日日骚 | 国产亚洲一区二区毛片| 免费国产线观看免费观看| 人妻在线日韩免费视频| 日日爽日日操| 日本办公室三级在线观看| 中文字幕亚洲综合久久菠萝蜜| 少妇的肉体k8经典| aa视频在线观看播放免费| 日韩精品视频免费网站| 最新精品国偷自产在线| 午夜亚洲国产理论片亚洲2020| 国产三级一区二区三区在线观看| 日本xxxx色视频在线观看| 韩国19禁无遮挡啪啪无码网站| 第十色丰满无码| 久久精品女同亚洲女同| 欧美丰满熟妇xxxx性| 无码一级视频在线| 国产精品久久国产精麻豆| 精品免费国产一区二区三区四区| 在教室伦流澡到高潮h麻豆 | 蜜臀av在线观看| 久久亚洲精品ab无码播放| 国产大陆av一区二区三区|