计量数据采集与监测系统的改造及应用

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1、计量数据采集与监测系统的改造及应用王云峰（中国右化销售有限公司华中分公司414014）摘要：根据不同的数据采集子系统，对共通讯方式进行研究，结合企业计虽点和数采系统分散的特点，设计了一种基于网络的计最数据采集与监测系统，对分散进入各个区域DCS、PLC的计量数据集中采集到一个平台中，实现了重要计虽仪农在线抄农计量和网络共享，大幅降低了人工工作量，提高了白动化水平和管理效率。关键词：计量计量数据采集与监测网络共享某石化进出厂的物料计量点分散在火车站台、汽车站台、罐区、原油管输末端、码头等,主要利用供销事业部的设施由其负责产品装车出厂，烯怀事业部负责监装

2、和计量结算并保证计量准确性。分散在火装、汽装、原汕计量房、成品汕车间的数采系统种类繁多，每套系统自成一个数采平台，通讯协议不统-，未能实现联网数据共享。这就需要计量人员每天到各个区域抄表，工作效率很低。为提高口动化水平，在2010年初事业部开始着手建立计量数据采集与监测系统。1数据采集系统应用现状数据采集系统汽装、火装、原油输送部分流量计都是罗斯蒙特CMF系列质量流量计，采用MODBUS数字通信方式接入相互独立的3个数据采集了系统。采集的数据冇温度、密度、瞬吋流量、累计流量等，数据可以用于计量结算，其中原油流量计必须配合同步的原油自动采样含水分析才能

3、测算出不含水的原油质量流量。油品至码头流虽计信号以4~20mA模拟信号方式接入中控的JX-300DCS系统,数据不能直接用于计量结算。抄表时，山计量员根据装车时间随时到现场或每天定时巡回抄表进行计虽。传统上的数据采集系统需要设置较人规模的机柜间和操作间，采用PLC或DCS对现场仪表进行数据采集；而对于监测系统，一燉要求通讯方式要统一，只采用一种通讯方式，常用OPC的方式。这种模式建立的数采及监测系统规模大，投入大，实施时间长。2改造措施2.1改造要求改造的目标是将分散到各个区域并分别进入相互独立的四个计量数据采集系统的数据集中到一个监测平台，形成一个

4、总的系统平台，实现计量数据及报表自动采集和生成，并要求不能大规模改动设备，改造投入要小，实施进度要快。改造后，各个用户根据需要可查询任意时间内的计量数据；并根据盂求，对于流量计脉动流量进行判断识别，记录冇效计量数据，杜绝无效数据；根据原油质量计量需每天人工做含水率分析的特点，监测系统根据自动采样器换瓶时间同步人工换瓶，白动记录当前累积最和换瓶间隔内的累积最。2.2网络结构由于该监测系统数据来源于2套PLC、1套DCS、1台数采工作站，数据接口不同，通信协议不同，采用单一的通信方式不能实现同时对四个了系统进行数据采集，因此木次改造的核心和难点在于在现有

5、硬件设备基础上建立合适的网络结构。而现有的各个数采子系统,都有数据通讯接口，因此决定利用这些接口，本着先进、实用、经济有效的原则，最终确定了本次改造的网络结构，如图1所示。汽・装PLC火a装PLC原油数采中-控・DCS局域网PROFIBUSaPRQFIBUS-*•1RS4S5监听门II

6、opc]IIMODBUS^':PROFIBUS^:Ie监测系统工控机心兼做OPC、BS服务器图1监测系统的网络结构该方案由一台带光口的交换机及服务器构成监测网络屮心，设在成品汕计量班，服务器采用高性能工控机，安装PROFIBUS接口卡、RS232/484接口卡、RJ4

7、5网卡，同时通过OPC、MODBUS、PROFIBUS三种数据总线和各个数采子系统通讯釆集数据。具体实施如下：(1).采用光纤布线以避免雷击及电机等产生的电磁干扰。(2).原油流量数采数据在数采诂是MODBUS通讯连接，已使用了主站从站，无法直接读取MODBUS数据。因此提出采取数据监听的模式，通过软件解码以MODBUS协议传至计量监测系统；两套PLC内的数据通过PROFIBUS总线和计屋监测系统实现通信；DCS采集的数据以OPC的方式和计量监测系统进行通信。(3).由于其屮3套数釆子系统属于其他单位，为不影响现有子系统的正常运转，方案屮所有数据采集

8、均为单向数据传输，只读不写，以保证不影响现有控制系统的正常运转。两台西门子PLC及一台研华工作站，采取主动向计量班的工控机发送数据的方式，工控机只作为接收数据的设备，不主动访问两台PLC及研华工作站。(1).在服务器上部署B/S监测系统，供网络川户浏览和计量人员操作。2.3仪表改造耍取得计量级流量信号，必须要求流量计变送器支持数字通信。罐区部分流量计为RTF9739变送器，虽然支持MODBUS通信，但在改造过程中，中控JX3OO系统的SP244数字通信卡一直无法读取到数字信号，因此对其升级为1700C系列变送器，升级后，数字信号可以传至DCSo2.4

9、数据采集子系统为降低投资，充分利用现有设备，各个区域的数据信息采川电缆硬连接方式rti所在区域的PLC、DC