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(luò)的建設(shè)

一、原有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

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(zhuǎn)換和簡單運算傳到上位機的組態(tài)軟件，再連接到網(wǎng)絡(luò)。能源中心通過網(wǎng)絡(luò)取得能源數(shù)據(jù)。這是基于DDZ結(jié)構(gòu)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?dāng)_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(yán)重的失準(zhǔn)，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(fù)雜的數(shù)學(xué)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(luò)需要的MODBUS信號。MODBUS信號可以使用面向任務(wù)控制器完成計量數(shù)學(xué)模型后與網(wǎng)絡(luò)連接。

2、達到的目的

1）能源網(wǎng)絡(luò)與控制系統(tǒng)分離。能源網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了智能化，按照計量標(biāo)準(zhǔn)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(wù)控制器中完成，并實現(xiàn)了能源數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)共享，能源中心、維護部門、PLC都可從面向任務(wù)控制器中讀取數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)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)