基于質量流量計的智能管控系統技術方案

本發明專利技術公開了一種基于質量流量計的智能管控系統，包括計量監控系統、質量流量計采集單元以及集成計量管控系統，所述的質量流量計采集單元和計量監控系統與集成計量管控系統通過RS485網絡連接；所述的集成計量管控系統包括RS486單元、數據處理與存儲單元、流量計數字接口；其中，所述的數據處理與存儲單元通過流量計數字接口采集質量流量計數據；數據處理與存儲單元將采集到的質量流量計數據處理后通過RS485單元提供給計量監控系統；本發明專利技術基于質量流量計的智能管控系統，實現了作為主站，采集了總線上的多臺質量流量計信息；作為從站，達到了多個主站并行采集流量計數據，使得計量監控主站多從輪詢模式改變為單點模式。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種基于質量流量計的智能管控系統。
技術介紹
隨著石油化工行業銷售、生產及其儲運部門異地化，生產、計量及其結算的管理對于信息化的需求顯得尤為重要，信息化是以數據為前提。針對儲運關聯的管輸、水路、鐵路、公路作業，質量流量計的數據作為主要貿易量的結算依據。因此，質量流量計數據采集的準確性及其穩定性顯得尤為重要。 以羅斯蒙特質量流量計2700為例，采集流量計數據有脈沖等信號轉換、HART、RS485方式三種方案。其中脈沖等信號轉換方案的問題在于模擬或脈沖信號遠傳易產生信號失真及其控制器二次累積本身產生的誤差，影響了計量和控制的精確度，因此采集的流量計數據不能作為貿易交接。另外貿易糾紛產生時，需要貿易時質量流量計量過程數據，儀表參數如組態信息、診斷信息數據作為依據，這些數據只能通過數字通訊方式給出。HART采集方案基于4-20mA電流回路，HART總線為模擬信號到數字通信的過渡產品，用于質量流量計采集方案中只能點到點連接，成本較高。目前質量流量計的數據采集主要基于RS485方式(協議為MODBUS RTU)。RS485方式給出的數據是質量流量計原始數據，輸出過程中數據無任何轉換損失，數據直接作為貿易交接量。質量流量計只有一路RS485通訊輸出導致無法實現多個系統同時采集流量計數據。生產、計量及其結算的管理基于信息化的需求，需要同時采集流量計數據。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種基于質量流量計的智能管控系統，該智能管控系統實現了控制系統、計量系統以及結算系統同時采集流量計數據的功能。為解決上述技術問題，本專利技術所采用的技術方案是基于質量流量計的智能管控系統，包括計量監控系統、質量流量計單元以及集成計量管控系統，所述的質量流量計單元和計量監控系統與集成計量管控系統通過RS485網絡連接；所述的集成計量管控系統包括RS485單元、數據處理與存儲單元、流量計數字接n ；其中，所述的數據處理與存儲單元通過流量計數字接口采集質量流量計數據；數據處理與存儲單元將采集到的質量流量計數據處理后通過RS485單元提供給計量監控系統。作為進一步改進，為了更直觀顯示發油量數據，所述的集成計量管控系統還包括顯示操作單元，顯示操作單元用于顯示質量流量計的過程數據、組態數據和報警信息。作為進一步改進，所述的基于質量流量計的智能管控系統，還包括IC卡操作系統以及定量發油系統，其中集成計量管控系統還包括CAN總線單元和I/O接口單元；集成計量管控系統通過CAN總線單元與IC卡操作系統連接；數據處理與存儲單元根據IC卡操作系統的刷卡信號通過I/o接口單元輸出對應的定量發油信號，定量發油系統根據定量發油信號和質量流量計檢測到的發油量控制油路開關閥門動作，從而實現刷IC卡與閥門控制聯動。所述的流量計數字接口可擴展多條MODBUS總線。所述的集成計量管控系統采用ARM架構的STM32單片機實現。本專利技術的有益效果1、本專利技術基于質量流量計的智能管控系統，實現了作為主站，采集了總線上的多臺質量流量計信息；作為從站，采用數據內存共享技術，達到了多個主站并行采集流量計數據，使得基于質量流量計的計量監控主站多從輪詢模式改變為單點模式，從而提高了通訊的實時性及其穩定性，同時也滿足了基于MODBUS通訊規約多主站并行采集質量流量計數據的需求。2、依據發油過程數據及其管理數據特點，智能管控系統提供了 CANBUS總線，開發 了應用于管理系統的通訊規約。目前MODBUS RTU通訊采用9600波特率，而CAN總線的通訊速度提高到56K波特率，極大地提高了通訊的實時性及其數據容量。3、通過開發智能管控儀的I/O控制接口(DI/D0/AI/A0/HC)及優化發油控制策略，實現了 IC卡管理站與PLC等定量發油系統的聯動，實時比對應發量與實發量等數據，實時預警到量，進而輸出DO信號，避免了發油超裝問題。附圖說明圖I是本專利技術的方框示意圖。圖2是本專利技術一個具體實施例的電路原理示意框圖。圖3. I與圖3. 2是本專利技術基于質量流量計的智能管控系統的主程序框圖。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術做進一步說明?；谫|量流量計的智能管控系統，包括計量監控系統、質量流量計單元以及集成計量管控系統，所述的質量流量計單元和計量監控系統與集成計量管控系統通過RS485網絡連接；所述的集成計量管控系統包括RS485單元、數據處理與存儲單元、流量計數字接n ；其中，所述的數據處理與存儲單元通過流量計數字接口采集質量流量計數據；數據處理與存儲單元將采集到的質量流量計數據處理后通過RS485單元提供給計量監控系統。作為進一步改進，為了更直觀顯示發油量數據，所述的集成計量管控系統還包括顯示操作單元，顯示操作單元用于顯示質量流量計的過程數據、組態數據和報警信息。作為進一步改進，所述的基于質量流量計的智能管控系統，還包括IC卡操作系統以及定量發油系統，其中集成計量管控系統還包括CAN總線單元和I/O接口單元；集成計量管控系統通過CAN總線單元與IC卡操作系統連接；數據處理與存儲單元根據IC卡操作系統的刷卡信號通過I/O接口單元輸出對應的定量發油信號，定量發油系統根據定量發油信號和質量流量計檢測到的發油量控制油路開關閥門動作，從而實現刷IC卡與閥門控制聯動。所述的流量計數字接口可擴展多條MODBUS總線。所述的集成計量管控系統采用ARM架構的STM32單片機實現。針對質量流量計RS485通訊口的數據直接來源于一次表，數據無失真，滿足貿易特點，研制針對質量流量計通訊口的數據采集模塊及其數據緩存機制。針對多系統采集質量流量計RS485通訊口的數據需求，研制一主多從的通訊傳輸模塊及機制。多從既能針對DCS、PLC等標準MODBUS主站系統采集數據，智能解析主站通訊命令，應答對應質量流量計通道數據。又能提供現場總線如CAN等通訊規 約及其模塊。一主針對總線上多臺質量流量計，采集質量流量計數據并建立數據緩存機制。針對質量流量計脈沖失真的影響，解決發油過程控制策略、管理及其報警需求，開發控制模塊及其接口(DI/D0/AI/A0/HC)，通過接口實現與其它系統(如PLC定量裝船系統)邏輯聯動。根據質量流量計過程及其組態數據特點，開發數據顯示及其參數智能設定模塊及其軟件。通過開發基于質量流量計的智能管控儀，實現了作為主站，采集了總線上的多臺質量流量計信息。作為從站，采用數據內存共享技術，達到了多個主站并行采集流量計數據，使得基于質量流量計的計量監控主站多從輪詢模式改變為單點模式，從而提高了通訊的實時性及其穩定性，同時也滿足了基于MODBUS通訊規約多主站并行采集質量流量計數據的需求。依據發油過程數據及其管理數據特點，管控儀提供CANBUS總線，開發了應用于管理系統的通訊規約。目前MODBUS RTU通訊采用9600波特率，而CAN總線的通訊速度提高到56K波特率，極大地提高了通訊的實時性及其數據容量。通過開發智能管控儀的I/O控制接口(DI/D0/AI/A0/HC)及優化發油控制策略，實現了 IC卡管理站與PLC等定量發油系統的聯動，實時比對應發量與實發量等數據，實時預警到量，進而輸出DO信號，避免了發油超裝問題。智能管控儀自動匹配總線上的質量流量計的數量及地址，實現了友好界面顯示流量計的主要過程、組本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于質量流量計的智能管控系統，其特征在于，包括計量監控系統、質量流量計單元以及集成計量管控系統，所述的質量流量計單元和計量監控系統與集成計量管控系統通過RS485網絡連接；所述的集成計量管控系統包括RS485單元、數據處理與存儲單元、流量計數字接口；其中，所述的數據處理與存儲單元通過流量計數字接口采集質量流量計數據；數據處理與存儲單元將采集到的質量流量計數據處理后通過RS485單元提供給計量監控系統。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐德洪，顧惠強，孫勇，耿德山，戴立平，何巍，盛國良，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，中國石化揚子石油化工有限公司，
類型：發明
國別省市：