面向高耗能企業(yè)的組態(tài)型流體流量監(jiān)控系統(tǒng).pdf

1、在鋼鐵等高耗能企業(yè)中，我們需要的能源包括電力、焦爐煤氣、高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、混合煤氣、壓縮空氣等。這其中有很大一部分是流體能源，因此在企業(yè)進行能源管理的過程中，流體流量監(jiān)控是很重要的一部分。建立可精確計量和控制的流體流量監(jiān)控系統(tǒng)，是企業(yè)實現(xiàn)能源高效管理的保證。
　　本文以國內(nèi)某鋼鐵企業(yè)的實際運行情況為例，在具體分析其流體流量監(jiān)控現(xiàn)狀后，總結(jié)問題，然后提出相應的解決方案。通過分析發(fā)現(xiàn)在該鋼鐵企業(yè)的實際運作中還存在很多流量監(jiān)控方面的不

2、足，具體表現(xiàn)在監(jiān)控點不全，現(xiàn)場采用的數(shù)據(jù)采集儀表數(shù)學模型單一，界面不友好及無法組網(wǎng)等方面。這些問題導致該企業(yè)流量計量數(shù)據(jù)不全面、不準確；現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集儀表種類繁多、管理混亂；現(xiàn)場儀表工人操作維護儀表困難及數(shù)據(jù)匯總困難等等問題。為了解決這些問題，本文提出了面向高耗能企業(yè)的組態(tài)型智能流量儀的解決方案。該方案包括儀表開發(fā)、網(wǎng)絡組建和配套應用軟件開發(fā)三部分工作。其中組態(tài)型智能流量儀的開發(fā)是本方案的關鍵，也是本文研究的重點。
　　組態(tài)型智能流

3、量儀的開發(fā)首先是通過在儀表內(nèi)置多種數(shù)學模型和密度補償方式，完成儀表對不同工況條件下不同流體介質(zhì)的普遍適用，以滿足企業(yè)流體介質(zhì)多樣、工況條件復雜的實際情況。再次是通過儀表硬件電路的設計，使儀表可以輸入電壓、電流、頻率等多種信號，充分滿足前級配套傳感器種類繁多的實際工況。最后在儀表內(nèi)嵌入MODBUS通訊協(xié)議，可以通過485網(wǎng)絡及中間網(wǎng)絡和配套的上位機軟件連接，以此實現(xiàn)一個功能全面的組態(tài)型流體流量監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)實施完畢后，應該能夠充分滿足企

4、業(yè)對流體流量監(jiān)控的需求，實現(xiàn)待檢測點的全面覆蓋、數(shù)據(jù)的實時測量和上傳、現(xiàn)場流量檢測儀表的統(tǒng)一，該系統(tǒng)的實施不僅能夠節(jié)約人力消耗、方便現(xiàn)場儀表工人的操作和維護、也能夠為企業(yè)領導提供實時的數(shù)據(jù)分析等服務。
　　組態(tài)型智能流量儀是整個系統(tǒng)基礎數(shù)據(jù)采集部分的關鍵，基礎數(shù)據(jù)采集部分的性能對于整個系統(tǒng)至關重要。本系統(tǒng)采用的組態(tài)型智能流量儀應用智能化技術對測量部分可能引入的誤差進行了適當?shù)难a償和校正。在儀表內(nèi)部內(nèi)置了多種密度補償方式，分別對液體

5、的溫度膨脹系數(shù)進行了補償，對氣體的溫度、壓力和壓縮系數(shù)進行了補償，對流量系數(shù)的非線性進行了密度補償，對容積式流量計、渦街流量計的溫度影響進行了補償?shù)鹊?。而且根?jù)工程的實際需求，在充分理解了 MODBUS協(xié)議的基礎上，對其進行了簡化和更新，并在組態(tài)型智能流量儀的設計和實施過程中進行了充分的利用和完善。
　　流體流量監(jiān)控系統(tǒng)的實施能幫助企業(yè)實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集點的全面覆蓋、實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集儀表的統(tǒng)一、實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時測量、上傳和監(jiān)控、實現(xiàn)管理人