PLC在流量计自动标定系统中的应用

　　1　引　言

　　在原油管道输送行业中,流量计的使用范围相当广泛,而在原油交接过程中,流量计的计量精度是非常关键的一个参数,它直接影响着管道输送企业的信誉和经济效益。根据规范要求,每台运行的流量计都需要定期标定,标定装置一般为体积管。早期的体积管标定对标定人员的要求较高,且存在标定精度低、设备磨损大等缺点。为此,将PLC引入体积管标定系统,利用工控机(IPC)作为操作界面,构成新型的流量计自动标定系统,并在鲁宁长输管线的数处计量站应用成功,在标定精度、系统稳定性、可靠性及可操作性等方面较早期标定系统有很大提高,取得了良好的标定效果。

　　2　系统硬件配置与工作原理

　　2·1　系统构成

　　系统主要由体积管系统、仪表系统及控制系统3部分组成。体积管系统包括环型管路(口径为DN300,最大标定流量为600 m3/h,基本容积为3 m3,标定精度为±0·02%)、接触开关、标定橡胶球及收、发球机构。仪表系统由一台Foxboro压力变送器和一支Rousemount一体化温度变送器组成,在标定时作为压力、温度补偿用。控制系统由PLC、通讯模块和IPC组成。如图2—1所示。

　　2·2　控制系统的软、硬件配置

　　2·2·1　硬件部分

　　(1)工控机IPC

　　为保证系统的高度可靠性,选用研华IPC610型工控机。具体配置为:PIII800MHz CPU、128M内存、40G硬盘、MAG17英寸纯平显示器、64M显存的显卡、声卡及音箱(作报警和提示用)等。

　　(2)PLC

　　选择法国Schneider公司的Modicon MicroTSX3722型PLC作为系统的控制核心,它体积小、功能强,可扩展性好,具体配置为:主机:MicroTSX3722(内置电源、CPU)模拟量输入(AI)模块:选用TSX AEZ802,它有8个高电平模拟输入端,可输入0~20 mA、4~20 mA等标准信号,12位A/D转换精度,具有输入超调监控功能和测量滤波抗干扰功能;模拟量输出(AO)模块:选用TSX ASZ200,它有两个模拟输出端(有一个共用端),无需外部电源,可输出各种标准信号,包括0~20 mA、4~20 mA、±10 V等。

　　开关量输入(DI)模块:选用TSX DEZ12D2,它有单端隔离的12路24VDC输入;所有的输入均配有滤波器,能够保证最大0·1 ms的抗扰性,滤除线电源干扰;

　　开关量输出(DO)模块:选用TSXDSZ08R5,它有8路继电器输出,内部提供过载和短路保护,并具有通道故障自诊断功能;

　　高速计数(HSC)模块:选用TSX CTZ2A,它有两个计数通道,可同时计数最大频率为40 kHz的两路脉冲,可实现向上计数、向下计数或向上/向下计数。通讯(CMM)模块:选用TSX SCP114PCMCIA卡(配套TSX CM4030串型连接电缆),借助TSXSCA50连接器连接到IPC,实现PLC与IPC之间数据的双向传输与交换,通讯协议为MODBUS。