為了加強能耗管理,降低產品成本,對全廠蒸汽計量系統進行了改造,現場一次智能性計量儀表共安裝投運了33套。但規模比較大,蒸汽流量計量點相對分散,每天都得派人到現場抄數據、維護儀表因此管理比較困難,另外能源管理部門不能對蒸汽的產生和耗用進行監視、不能及時的進行調度和管理來平衡供需關系,因此生產和考核都帶來了很大的不便,為了解決這些問題,我們采用了以NEURON芯片為核心的數據采集與網絡接口裝置以及有關軟件,組成的一個分布式的蒸汽計量監測系統。這個系統可顯示全廠蒸汽計量的工藝流程,模擬棒圖,各個單位進出程蒸汽流量的瞬時指示和累計量以及它們的歷史數據和趨勢。這樣可以對全廠蒸汽流量計量進行實時監控,集中采集,統一管理,為進行內部市場化運作提供了準確的依據,大大提高企業的管理水平。
一、蒸汽流量計量監測系統構成
蒸汽流量計量監測系統如圖1。
它由工業PC、智能數據采集裝置、網絡接口裝置(網絡適配器)和雙線線通信介質組成。智能數據采集裝置完成對現場蒸汽溫度,壓力,流量變量的采集和處理,并輸出數字通信信號。網絡接口及通信軟件實現PC機與現場智能裝置之間的雙向數據通信,起到“上傳下達”的橋梁作用。PC機和監控軟件實現網絡管理功能,并通過人機界面對現場數據進行監測及對現場智能裝置進行操作,以完成蒸汽計量任務。
二、蒸汽流量計量監測系統各個部分的功能
1.智能數據采集裝置
該裝置的主要部件是神經元芯片。如前所述神經元芯片不僅是一種通信處理器,而且還具有數據采集和控制的功能。芯片提供的I/O接口可實現與傳感器、執行器或其他外部設備之間的數據傳輸,并通過嵌人的 lontalk協議固件和適用于不同通信介質的收發器模塊,在網絡上實現數據通信裝置內另有高精度AD轉換器(MAX186),它將來自傳感器的模擬量電壓轉換成數字信號,再通過I/O接口送至運算控制單元,處理結果由收發器傳至LON總線。來自PC機的監控命令則由收發器接收,經處理后再由I/O口輸出。
2.網絡適配器
網絡適配器是LON總線與PC機相互連接的網絡通信接口,既可實現與掛接在總線上的所有智能節點之間的數據通信,又可快速地與PC機進行信息交換,在通信過程中起著關鍵作用。該適配器也是以具有通信處理功能的神經元芯片為核心,配以收發器和雙端口RAM等器件,以實現“上傳下達”的通信功能。收發器接收來自現場的信息,并將PC機命令發至LON總線。采用雙端口RAM的目的是緩解系統內存的不足和防止瓶頸的產生,此RAM充當現場信息和監控命令的接收、發送緩沖區,可實現數據的存儲、轉發功能,以保證數據通信的實時暢通
3.DDE服務程序和監控軟件
作為基于 Windows消息機制的DE(動態數據交換)是連接網絡現場信號與監控軟件的橋梁,它允許在兩個 Windows應用程序之同通過DE消息進行會話,從而完成數據的請求、應答和傳輸。本系統的DDE服務程序 LONDDE,通過對網絡適配器中雙端口RMA的數據存取,實現現場數據采集裝置與PC機監控軟件之間的信息交換。 Lon DDE將現場數據傳送給監控界面以供顯示和其他處理,并將PC機的監控命令下達給場智能裝置。監控組態軟件采用 Intouch,主要實現數據管理和屏幕顯示等人機界面功能。該組態軟件功能齊全,可充分利用 Intouch提供的圖形、畫面、趨勢曲線、實時數據庫、報表等的組態工具及簡易的編程語言,實現形象實用的監控界面,滿足系統監測和蒸汽計量的要求。
三、結束語
蒸汽流量計量監測系統在廠應用半年來,使用效果良好。一方面現場設備具有自診斷功能,可以通過通信將有關維護信息送往控制室,有助于排除故障,保證了計量數據的準確可靠,另一方面減輕了現場抄數的工作量。同時管理部門能對蒸汽的產生和耗用進行監視,及時地進行調度和管理,平衡供需關系,取得供應質量。因此本系統的使用,提高了我廠能源計量水平,為我廠生產、經營考核提供可靠的依據。
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