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传统模拟仪表实现数字化能源管控系统
利用原有DCS、PLC系统和现场智能仪表
实现智能计量网络的建设
一、原有系统结构
现场使用智能变送器,使用4~20mA模拟信号通过电缆长距离传到PLC。PLC通过AD转换和简单运算传到上位机的组态软件,再连接到网络。能源中心通过网络取得能源数据。这是基于DDZ结构的传统模拟控制系统。
二、存在的问题
1、智能仪表性能无法发挥
现在普遍使用的智能仪表其性能很高,数字精度普遍超过了0.075%,测量范围普遍超过500倍。但是使用模拟输出则降低了其性能的发挥,4~20mA仅仅是截取了数字信号的一部分。
2、PLC无法有效处理能源数据
首先,采集精度和信号串扰无法采集高精度的数据。尤其是差压信号需要开方,造成在零点区域造成严重
的失准,只能将小信号切除,使测量范围变窄。
其次,PLC无法处理能源计量复杂的数学模型,比如蒸汽流量计量,需要流量系数的在线补充、需要查表法对蒸汽密度进行补偿等等。
3、能源计量仪表的维护受到工业控制的阻碍。
三、解决方法
1、使用透传控制器将现场仪表的4~20mA/HART信号分解为PLC需要的4~20mA信号和网络需要的MODBUS信号。MODBUS信号可以使用面向任务控制器完成计量数学模型后与网络连接。
2、达到的目的
1)能源网络与控制系统分离。能源网络实现了智能化,按照计量标准和规范进行运行。
2)对控制系统没有不良干扰,在透传控制器中仅仅跨接了一个250Ω电阻。
3)所有计量数据在面向任务控制器中完成,并实现了能源数据的网络共享,能源中心、维护部门、PLC都可从面向任务控制器中读取数据,实现了网络化、智能化、扁平化的智能能源管理体系。
传统模拟仪表实现数字化能源管控系统