DCS、PLC系统实现智能计量网络

一、原有系统结构

现场使用智能变送器，使用4~20mA模拟信号通过电缆长距离传到PLC。PLC通过AD转换和简单运算传到上位机的组态软件，再连接到网络。能源中心通过网络取得能源数据。这是基于DDZ结构的传统模拟控制系统。

二、存在的问题

1)智能仪表性能无法发挥

现在普遍使用的智能仪表其性能很高，数字精度普遍超过了0.075%，测量范围普遍超过500倍。但是使用模拟输出则降低了其性能的发挥，4~20mA仅仅是截取了数字信号的一部分。

2)PLC无法有效处理能源数据

   首先，采集精度和信号串扰无法采集高精度的数据。尤其是差压信号需要开方，造成在零点区域造成严重的失准，只能将小信号切除，使测量范围变窄。其次，PLC无法处理能源计量复杂的数学模型，比如蒸汽流量计量，需要流量系数的在线补充、需要查表法对蒸汽密度进行补偿等等。

3) 能源计量仪表的维护受到工业控制的阻碍

   控制仪表要求可靠性和可重复性，对精度不关心，

其次，计量仪表的校准维护受到了生产控制的制约，

所以，从控制仪表中取计量数据无法得到可信的数据。

三、



解决方法

1、使用透传控制器将现场仪表的4~20mA/HART信号

   分解为PLC需要的4~20mA信号和网络需要的

   MODBUS信号。MODBUS信号可以使用面向任务控

制器完成计量数学模型后与网络连接。

2、达到的目的

1）能源网络与控制系统分离。能源网络实现了

   智能化，按照计量标准和规范进行运行。

2）对控制系统没有不良干扰，在透传控制器中

   仅仅跨接了一个250欧姆电阻。

3）所有计量数据在面向任务控制器中完成，并

实现了能源数据的网络共享，能源中心、维护部

门、PLC都可从面向任务控制器中读取数据，实

现了网络化、智能化、扁平化的智能能源管理体

系。

公司与河北工业职业技术大学共同组建“河北省冶金计量与控制数字化技术创新中心"，

正在筹建河北省工业数字化产业链。

  产品自主研发，

主要包括：多参数变送器、一体化节流式流量计、大口径脏污气体流量计，

燃气在线热值计量系统、FCS控制系统、全数字能源管控系统、

实时数据库、在线密度含水量变送器、数字电传双法兰变送器、液体密度计等。