傳統(tǒng)模擬儀表實現(xiàn)數(shù)字化能源管控系統(tǒng)
利用原有DCS、PLC系統(tǒng)和現(xiàn)場智能儀表
實現(xiàn)智能計量網(wǎng)絡的建設
一、原有系統(tǒng)結構
現(xiàn)場使用智能變送器,使用4~20mA模擬信號通過電纜長距離傳到PLC。PLC通過AD轉換和簡單運算傳到上位機的組態(tài)軟件,再連接到網(wǎng)絡。能源中心通過網(wǎng)絡取得能源數(shù)據(jù)。這是基于DDZ結構的傳統(tǒng)模擬控制系統(tǒng)。
二、存在的問題
1、智能儀表性能無法發(fā)揮
現(xiàn)在普遍使用的智能儀表其性能很高,數(shù)字精度普遍超過了0.075%,測量范圍普遍超過500倍。但是使用模擬輸出則降低了其性能的發(fā)揮,4~20mA僅僅是截取了數(shù)字信號的一部分。
2、PLC無法有效處理能源數(shù)據(jù)
首先,采集精度和信號串擾無法采集高精度的數(shù)據(jù)。尤其是差壓信號需要開方,造成在零點區(qū)域造成嚴重的失準,只能將小信號切除,使測量范圍變窄。其次,PLC無法處理能源計量復雜的數(shù)學模型,比如蒸汽流量計量,需要流量系數(shù)的在線補充、需要查表法對蒸汽密度進行補償?shù)鹊取?/span>
3、能源計量儀表的維護受到工業(yè)控制的阻礙。
三、解決方法
1、使用透傳控制器將現(xiàn)場儀表的4~20mA/HART信號分解為PLC需要的4~20mA信號和網(wǎng)絡需要的MODBUS信號。MODBUS信號可以使用面向任務控制器完成計量數(shù)學模型后與網(wǎng)絡連接。
2、達到的目的
1)能源網(wǎng)絡與控制系統(tǒng)分離。能源網(wǎng)絡實現(xiàn)了智能化,按照計量標準和規(guī)范進行運行。
2)對控制系統(tǒng)沒有不良干擾,在透傳控制器中僅僅跨接了一個250Ω電阻。
3)所有計量數(shù)據(jù)在面向任務控制器中完成,并實現(xiàn)了能源數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡共享,能源中心、維護部門、PLC都可從面向任務控制器中讀取數(shù)據(jù),實現(xiàn)了網(wǎng)絡化、智能化、扁平化的智能能源管理體系。
傳統(tǒng)模擬儀表實現(xiàn)數(shù)字化能源管控系統(tǒng)