基于PROFIBUS的流量计实时标定系统

　　0 引言

　　传统的流量校准方法是从管线卸下流量计送实验室流量标准装置上离线校准。 采用这种方法会带来很多不利因素： ①现场使用条件往往偏离实验校准流量时的参比条件 (或称正常工作条件)， 引起测量精确度下降; ②某些储存交接贸易计量的高精度测量， 要求定期校准的周期很短， 离线校准难以实现; ③有些使用场所 (如公用事业大流量输水管线) 不容许随意停役将流量传感器卸下管线， 或因离线校准周转期过长， 或因校准费用大而不易实现; ④在工程交工验收时， 要判断系统的流量测量值是否可靠， 也不可能对系统中所有流量计逐台离线校准; ⑤流量计安装拆卸繁琐， 严重影响工作效率的提高。基于 PROFIBUS 的流量计现场标定系统的投入应用， 克服了实验室标定的诸多不利因素， 大幅度的提高了标定的效率， 标定成本得到很大程度的降低。

　　1 PROFIBUS 总线的特点

　　PROFIBUS 现场总线是国际性的开放性现场总线标准，不依赖于设备生产商，是一种符合 IEC61158 标准的现场总线， 根据应用特点可分为 PROFIBUS-DP，PROFIBUS -FMS， PROFIBUS -PA 三个兼容版本 。PROFIBUS-DP 是经过优化的高速 、 廉价的通信连接 ，是专门用于自动控制系统和设备及分散的 I/O 之间的通信网络。

　　PROFIBUS-DP 用于基础控制层的高速数据传送 ，主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。 PROFIBUS-DP 的基本特性为： ①传输速率在一个有着 32 个站点的分布系统中， PROFIBUS-DP 对所有站点传送 512bps 输入和 512bps 输出，在 12Mbps 时只需 1ms; ②诊断功能 经过扩展的 PROFIBUS-DP 诊断能对故障快速定位。诊断信息在总线上传输并由主站采集。诊断信息分3 级：本站诊断操作、模块诊断操作和通过诊断操作; ③传输介质 RS-485 制式双绞线，双线电缆或光缆; ④总线存取 支持单主或多主系统。各主站间令牌传递， 主站与从站间为主-从传送; ⑤连接方式 线形、星形、环形以及可选的光纤双环形冗余。

　　2 流量计现场标定系统结构

　　在本系统开发时之所以采用 PROFIBUS-DP 总线实现通信， 是基于以下三点因素考虑:

　　2.1 通讯速度

　　虽然通信速度快慢与使用介质的长度﹑类型和站点数量及数据传送量等因素有关。但我们注意到PROFIBUS 的数据传输率最快可达 12Mbps，完全满足现有普通网络队通讯速度的要求。

　　2.2 系统的可维护性

　　PROFIBUS 总线已被广泛的采用 。设计人员 、管理人员及技术人员对该总线的调试以及维护较为了解。

　　2.3 系统可扩展性

　　在电气控制领域，无论是直流还是交流的装置，大多支持 PROFIBUS 通信协议，以后系统升级或扩容较为方便。