计算机流量计量及管理系统研究

　　引言

　　化工企业的原料和产品的数量计量、数据采集及统计汇总大部分仍处于人工处理状态，大体上可分为两种形式:一种是由人工定时到各个计量仪表安装地点抄记计量数据，然后进行统计汇总;另一种是将二次仪表集中安装在计量管理中心，一次仪表信号通过电缆集中到计量管理中心同二次仪表相连，由人工定时读取二次仪表计量数据，然后进行统计汇总。

　　这两种方法都存在费时费力，容易造成人为数据错误的缺点，特别是前一种方法，由于大部分化工企业的生产装置较多，其生产厂区规模大、装置分散、距离远，现场生产数据采集的工作量较大。另外，目前企业在市场经济规律的环境下，要求能够快速及时的信息综合，并以此做出正确的生产经营决策。企业生产数据的自动采集及汇总联网，是企业信息网建设中最基础和最重要的部分之一。因此，化工企业实现计量数据自动采集与管理，也是实现企业现代化管理所需要的。

　　1 计算机数据自动采集的实现及系统构成

　　目前，化工生产企业内原料、产品以及其它生产控制参量的计量大部分是使用标准常规仪表。一般情况下，一次仪表输出信号为标准的4-20mA或1-5V模拟电信号，或者是标准的脉冲信号。一次仪表的输出信号可以经调制编码后使用计算机构成自动采集控制系统。其中，如果是模拟信号，要经过A/D转换后变为数字信号，而脉冲信号经整形后可直接使用。所使用的计算机系统可以采用单片机构成，也可以使用工控机构成。工控机在系统构成简单、性能稳定、可采集的路数多、编程容易等方面，具有明显的优势。

　　数据采集计算机要对输人信号进行实时采集，为保证数据计量的精度和足够高的采样频率，当输人数据路数较多时，没有时间同时完成数据计算和管理的任务。因此，数据采集与管理系统一般选用上下位机的结构，上位机负责数据采集及转换计算等任务，下位机负责计算、汇总统计、形成报表、显示打印以及将计量数据送往企业计算机网络等任务。

　　上下位机采用通讯的方式传送数据，一般使用RS-232串行口由上位机将采集的数据传向下位机。实现这种方法时，必须将需要采集的一次仪表信号首先集中到数据采集计算机(即上位机)。另一种可行方法是:将一次仪表信号通过屏蔽电缆集中到计量管理中心，在计量管理中心安置上位机和下位机。对于已经建立起计量管理中心的企业，只需用计算机数据采集系统替换下二次计量仪表。

　　按照以上技术方案，我们建立和实现了流量计量计算机管理系统。系统由上下位机构成，用于全厂原料和成品的计量。系统上位机负责对一次仪表数据进行累积和传送，下位机负责数据处理，上下位机各使用一台工控机。由于该厂的一次仪表输出信号都是脉冲信号，信号经放大整形处理后接人光电隔离板，然后送人计数器板，上位机定时从计数器中取累积数据，并将数据传送到下位机进行计算统计。整个系统可对120路流量进行计量，能够对全厂原料和成品的数量以每分钟、每班、每日、每旬、每月等形式进行报表显示和打印。系统的组成框图如图1所示。