质量流量计的计算机远程数据采集与管理

    1　前言

    质量流量计是一种新型的高精度流量计量仪表,它采用Coriolis惯性力原理直接测量工作介质的质量流量、容积流量、温度、密度等工作参数,提供批量控制功能,具有测量精度高、工作稳定可靠、自动化程度高等特点,广泛应用于石油、化工等复杂两相流流量测量领域。质量流量计一般提供两种工作方式:一种是现场仪表盘操作,用户直接操作面板按钮设置工作参数,观察工作过程,手工记录测量结果。这种工作方式简单,但统计报表等后处理工作量大,容易产生人为误差和管理漏洞,这也是目前国内用户一般采用的方式。另一种工作方式是利用质量流量计提供的通讯口,用计算机来进行远程数据采集和管理。这种方式将现场数据采集与分析、管理统一起来,具有信息量大、管理严格、处理方便等特点。本文通过一个应用实例,介绍质量流量计远程数据采集和管理系统的设计思想与技术实现。

    本系统应用对象为长岭炼油厂液化气装运站。采用的质量流量计是美国Schlumbeger公司的Datamate 2100TM质量流量计(带批量控制器)。该质量流量计提供RS-422串行通讯接口与远程计算机连接,通讯协议采用ASCII码。一台远程计算机可以控制多达32台质量流量计,不同质量流量计采用地址编码来确定。质量流量计的工作设置参数、介质测量参数和批量控制参数均可通过RS422通讯口向主机发送或接受命令信息来控制和测量,从而实现质量流量计的计算机远程数据采集和管理。下面从系统硬件结构与软件实现两方面介绍该系统的组成、功能与应用。

    2　系统硬件结构与配置

    RS-422是采用差动传输方式的串行通讯接口,有效通讯距离可达1500m。一般微机上仅提供两个RS-232端口以连接鼠标、打印机、数字化仪等数据输入/输出设备。在应用RS-422的场合需配置专门的RS-422通讯口。PCL-745是研华公司提供的一个双端口带隔离的RS-422/485通讯卡。该卡采用PC总线,占用一个8位扩展槽位置。其通讯波特率最大可选56000,通讯口设置COM1-COM4可选,中断级可通过卡上跳线选择。光电隔离功能提高了该卡在工业现场使用的可靠性。另外该通讯卡还提供了TX、RX状态指示灯,便于现场调试和确定通讯故障。

    由于应用现场工作流程不允许主控计算机在运行过程中出现故障而影响生产,对计算机的工作稳定性和可靠性提出了要求。因此主机选用了研华IPC-610 486DX/33工控机。该机总体性能价格比高,工作稳定可靠,能够满足现场工作需要。系统硬件结构框图如图1所示。工作现场有两个装车工位,两台质量流量计通过串联方式用一台主机控制。