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计量仪表采集系统在计量管理中的运用

叶建兵1 楼颖2 王京宏1

1.金华市计量质量科学研究院;2.金华市食品药品检验检测研究院

摘要: 供电公司当中必须的管理项目就是计量管理,计量管理可以监控产品质量,使产品生产效率和可靠性由此得到提升。计量仪表数据采集系统以计量仪表为基础,主要负责采集智能信息,数据信息采集系统开转变传统计量仪表分布不均等问题,使数据信息的采集效率和准确性得到提升,计量仪表数据采集系统可以为计量管理工作提供准确的数据信息。基于此,本文将对计量仪表采集系统在计量管理中的运用进行分析。
关键词: 计量仪表;数据采集系统;计量管理;运用
DOI:10.12721/ccn.2023.157104
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1 计量管理分析

计量管理是计量部门对各类测量手段以及方法,从途径和结果条件等方面入手,开展的管理工作。实施计量管理,主要是为了保障计量仪表和相关设备的准确性,合理控制能源量的传输和消耗情况。在现代化企业中,计量管理作为主要的组成部分,能够提高企业资源利用率,提升其市场竞争力。计量管理工作的作用,具体如下:(1)保证产品的整体质量。按照相关规定,设置计量仪器装置,控制以及检测生产流程,能够实现对生产环节的质量把控。(2)提高测试管理水平。在产品测试水平以及效率的提升方面,计量管理发挥着重要的作用。

2 系统构成

为完成对计量仪表数据采集系统的构建,需要详细的对系统中的构成的进行确定。采集系统是由检测元件、变送仪表、数据采集模块等内容。(1)检测仪表。计量仪表主要是完成对检测项目温度、流量等内容。具体的现场检测元件主要选择稳定性好的标准孔板,测温元件主要选择标准K型热电偶,变送仪表选择4~20mA的II型的1151系列变送器、涡流流量计和质量流量计等,借助这些仪表可以完成对数据信息的采集。各类数据信息采集完成后,由转换器将数据信息转变为4~20mA或1~5V的模拟信号,数据信号转换后,则可以完成对计量信息的传递,将其传递到模块中。(2)数据采集模块。这部分主要是完成数据采集和传递,并借助数据采集编辑器和TCP/IP协议,实现与上层数据采集服务器的连接,从而完成对的现场数据的有效传递。其中内部模块中主要选择RS-485协议展开通信。且数据采集模块主要是借助PLC设备完成模块的构建。(3)主机,主要机主要选择工控机接口卡选择的PROFI-BUS和RS-484、RJ45网卡。现场流量选择MODBUS通信连接,借助MODBUS协议实现信息传递。为保障主机获得准确的数据信息,选择光纤布线方式,达到控制雷击和电机等电磁干扰的影响,从而有效推动计量仪表数据信息采集的可靠性和准确性。(4)数据采集子系统。为了保障计量仪表数据信息采集的可靠性,选择构建子系统的方式。且为了降低系统的成本,对于PLC、DCS和各个模块中选择电缆硬连的方式。

3 仪表数据采集系统使用问题

上述中提到仪表数据采集系统功能的实现,是基于计量仪表。计量仪表的使用质量,直接影响着采集数据结果的真实性和准确性。部分计量仪表在实际使用的过程中,极易受到电磁干扰或者其他因素的影响,出现信号传输不稳定性或者可靠度不高等情况,增加了计量误差,进而影响着仪表数据采集系统的运用效果,难以保证计量管理工作目标的实现。从原因角度来说,计量仪表产品的性能水平不高,直接影响着计量工作的效率。基于此,需要使用精密的计量仪表,并且做好仪表运维管理工作,定期进行校核处理,保证计量的准确性。除此之外,要依托物联网技术或者其他技术,构建完善的仪表数据采集系统,实现数据采集和传输全过程的误差把控,进而保证计量管理工作的质量。

4 计量仪表采集系统在计量管理中的运用

4.1 建设新型数据采集结构

为了摒弃人工录入,实现简单有效的数据自动采集,作者提出了一种新的实现方案,既对支持各类通信协议的计量仪表进行标准的协议转换,统一转换为MODBUS协议,通过RS485总线连接,上层采用数据采集设备,实现对总线上的计量仪表进行轮询采集数据,存储处理后传输给上层数据库服务器,为业务系统提供基础数据。设计方案的数据采集结构分为二层,第一层为协议转换层,实现计量仪表数据采集。通过对各种计量仪表数据采集输出信号进行转换,将其连接在全区域的RS485总线上,并通过MODB-US协议与数据采集器建立连接;第二层数据采集层,实现采集器数据采集及传递。通过对数据采集器编程并通过TCP/IP协议与上层数据采集服务器连接,实现对现场仪表的数据采集及数据传输。4.2 在计量管理当中利用计量仪表数据采集系统

利用计量仪表数据采集系统可以提升计量管理效率和计量管理质量,使供电公司的设备有效性不断得到提升,促进供电公司更好的发展。利用计量仪表数据采集系统可以获得有效的计量仪表状态信息,利用互动页面和报警功能可以更好的把控计量管理的功能性,保证计量仪表可以始终处于良好的状态。

利用数据采集系统可以远距离诊断和检测计量仪表,这样一来计量管理就不会受到时间和空间的限制,进而提升计量仪表的维护效率和维护质量。在计量管理当中利用计量仪表数据采集系统,可以监控两个仪表的现场工作状况,加强管理计量仪表。利用计量管理数据采集系统可以规避人工数据采集信息和人工报表等方面的内容,使计量管理质量得到提升。

利用计量仪表数据采集系统的报表功能。可以查询日报、旬报、月报等。计量管理利用计量仪表数据采集系统分析历史内容,有利于制定科学的应急预案,使计量管理效率不断得到提高。

4.3 计量仪表数据采集接口协议转换

对于现代化工业企业而言,计量管理能够提高生产运作效率,确保产品的质量不断提高。而计量仪表数据采集系统的推行,则能够有效解决过去在计量仪表数据采集与处理方面的问题。实际业务中,需要现场计量仪表采集的数据不仅有仪表量程、瞬时流量、温度等19个瞬时量,同时部分计量数据是瞬时量采集进入DCS后进行累积计算。根据企业计量仪表的4种输出信号,优化设计方案统一了这4种仪表输出信号的标准,将它们转换为支持RS485标准的MODBUS通讯协议,RS485最大传输距离约为1219m,支持光缆传输、光缆通讯且具有传输距离长、抗干扰能力强的优点,因此全区域使用RS485总线。有HART协议和电流输出计量仪表协议转换对于支持HART协议的计量仪表,配置HART协议转换器用于协议转换。仪表的4-20mA输出通过安全栅转换为电流输出,一路接到DCS/记录仪,另一路送至流量累计仪中。而HART信号经过HARTHART协议转换器转换为RS485信号,然后通过屏蔽双绞线连到RS485总线网络,将数据传送到数据采集器中。

5 结束语

供电公司当中重要的部分就是计量管理,要想使计量管理的效率和质量不断得到提升,可以构建计量仪表数据采集系统。对于计量仪表数据采集系统的构建方式进行分析,确定计量仪表数据采集系统的实际功能。结合计量仪表数据采集系统的作用,可以有效的提升管理效率和水平,促进供电企业的生产效率和安全水平由此得到提升。计量仪表数据采集系统当前已经具备广泛的经验,随着我国网络通讯技术的提高,因此供电企业当中应该更加广泛的利用计量仪表数据采集系统。

参考文献:

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