基于RTU的新型天然气计量系统

　　1现行几种流量计的比较与分析

　　传统的孔板流量计计量方法是通过标准孔板节流装置和双波纹管差压计来计量。计量精度不到3%，自动化程度低，天然气量受人为因素影响较大，报表内容容易失真，现在应用的已经不多。20世纪80年代开始这种计量方式有所改进，出现了利用二次仪表取压力、差压以及温度信号，在计算机或集成的流量积算仪中进行流量累积的计量方式，这较原来的双波纹管差压计有了很大的提高，计量精度也有所提高，根据二次仪表的精度不同，整套系统的精度能达到l%一2%。

　　但是这种计量方式随着网络技术和天然气SCA-DA(监测监控及数据采集系统)系统的出现开始露出弊端。目前的流量计算仪一般是把计量程序固化在系统里，用户无法知道程序的算法也无法进行算法改进，只能被动使用，而且由于积算仪的CPU运算速度比较慢，厂家一般会简化流量计算的算法来补偿计算速度慢的问题。例如会减少天然气的组分数量、设定一个常用K值来代替一些具体的参数繁琐计算，这会使计量的精度大打折扣，虽然也是按照SY/T6143一1996标准编写程序，但已经不符合自动计量的要求。

　　使用计算机进行流量累计的方式虽然能弥补上述的缺陷，但随着SCADA系统和网络的逐步建设，也呈现出一些缺点。天然气计量SCADA系统就是依靠计算机网络，把原来许多孤立点联系起来，各个点的数据被被收集到服务器上进行二次开发，实现网络浏览、管线输差分析、流量集中控制等新功能。网络的普及，也让病毒迅速蔓延，导致许多计算机感染病毒，即使是在内部网内也很难幸免，再加上计算机的误操作造成的死机，很容易使流量计算的计算机瘫痪，造成计量的误差。计算机(包括工业计算机)越来越被工控领域的工程师视为不可靠因素。

　　我们在这两种系统的基础上进行改进，开发出了一套新型的RTu+组态软件组成天然气自动计量SCADA系统。RTu是scADA系统的核心数据采集和处理单元，成熟、可靠的RTU具有几十万h的平均无故障率时间，而且好的RTU配有高速的处理器和大容量的存储空间，我们把符合SY/T6143一1996标准的计量程序下载到RTU中，在下位机完成天然气流量的计算和累积。现在一个普遍的、最新的观点是:把数据采集、运算交给RTU等下位机控制器，上位机计算机作为网络上的节点完成现场数据的显示、网络联接、数据备份存储和参数修改等功能。

　　我们选用的是美国SIXNET公司的高端RTU产品(IPm级)，它具有32位Pentium处理器、最小16MB的大容量存储空间，不但提供标准串口(RS232/RS485)通讯和IEC61131一3标准编程功能，可以下载用IEC61131一3标准编写的各种程序包括功能块图(FBD)、梯形图(LD)、顺序功能图(SFC)、结构文本(ST)、指令列表(I[，)，可以综合运用这些语言，编写出嵌人式SY/T6143一19%标准应用。