天然气多点温度巡检系统的研究

第22卷第12期甘肃科技Vol.22 No. 122006年12月Gansu Science and TechnologyDec. 2006天然气多点温度巡检系统的研究曹学文.(西北民族大学电气工程学院,甘肃兰州730030 )摘要介绍了基于工控机和PLC采集天然气的工业控制过程中温度的实时监控系统结合通信技术、进程技术和数据库技术实现了工业控制过程中温度的监控。关键词:PLC ;工控机;自动控制中图分类号:TP319口和一个RS232串行接口，可直接与工控机通信。1引言工控机。在采集天然气的工业控制过程中，对于温度的监控是非常重要的。这项工作关系到天然气集气站0工作人员人身和设备的安全,以及关系到产出天然I小本地IO物块| DIUDO事越D块0 Al事地风模决DIDO不地0模块。气的质量。所以为了保证安全和天然气的质量,并[ 建受送路执行机构。]温要交运题门执行机构-且减少工人的劳动强度，开发多点温度巡检系统是图1 系统结构图很有必要的。该系统采用工业上广泛应用的工控组2.2控制方案态软件具有能够与计算机进行数字通讯、布线简安装在各区的温度变送器将温度信号转换成4单、接受信号简单、使用方便、精度高、性能稳定价~ 20mA的电流信号并送到AI本地1/o模块(模格便宜等诸多优点。块的通道以菊花链方式接线) ,AI本地I/O模块将此信号转换成ASCII码形式巡回输出这些数据至2系 统结构及控制方案RTU ,上位机通过与RTU通信将数据读入数据库2.1系统结构后对读入的数据进行分段比较、判别，同时在上位:系统根据天然气的采气工艺流程将一个集气机显示现场的实时数据并发出相应的控制信号。控站分为天然气进站区、加热炉区、分离器区、外输区.制信号经RTU至相应的至DO本地I/O模块信号四个区。每个区为一个独立的控制系统使用一个输出通道到控制开关,驱 动相对应的执行机构(如控制器对其温度进行监控,系统结构图如(图1 )所阀门、加热炉)控制元件执行动作完成后将反馈信示图中温度变送器采用美国霍尼韦尔公司的STT号通过DI本地I/O模块信号输入通道到RTU ,上位-305-0-EP0O-000-MB型温度变送器输出机通过RTU判断该信号后进行提示。同时也有人为标准的4 ~ 20mA电流信号(共两路,并支持工调节的方式来对各区进行控制,从而提高了系统HART协议) ;本地I/O模块采用美国SIXNET公司的可靠性和稳定性并降低了成本。的ET- 16AI2 - H( 14位)本地I/O模块和ET-3软件设计8DI2 -8D02-H本地I/O模块ET- 16AI2-H( 14根据用户要求和考虑到的控制方案工控机的位)本地I/O模块共有18的通道A~20mA电流输主要功能为实时数据的显示、控制参数的修改、报入其中16个AI通道为信号通道2个为极性;ET警提示及保存数据。选用美国Honeywell公司( Pla--8D12-8D02-H本地I/0模块有8个DI通道和ntscape ,Experion PKS )作为组态和前台程序设计语8个DO通道,两个为极性。四个区为四组I/0模言来设计各种人机界面和工控机部分的通信程序，块控制器将四个AI本地I/O模块的数据分时巡回Microsoft Execl 作为后台报表数据库系统将Excel检测并将数据传输给控制器控制器采用厦门科昊报表分为动态报表和静态报表，动态报表从上位机110甘肃科技第22卷报表从动态报表中每一个小时读取一次数据,并将hart协议温度变送器各时间的数据保存后按时打印(每天一次)。由于工控机既要完成人机界面操作,同时又要工挖机modbus协议RTU数字信号C执行机构_与RTU进行串行数据通信为了保证人机界面操作图2通信协议图和工控机与RTU之间的通信互不影响,在此采用了当RTU接收到工控机发出的信息后即触发中多进程运行的原理,即将工控机程序的任务分为两断服务程序,作出相应的响应。工控机发送组态数个进程数据通信进程和人机操作进程并以数据通据后若RTU无应答则提示报警;工控机接收现场信进程为主保证在工控机与RTU正常通信的情况数据时超过6次延时时间(5秒延时)后,仍无应下,才能对工控机进行手动操作。答则工控机将屏幕数据进行锁定并提示报警,直RTU.上的程序主要完成集气站内各区温度数到通信正常。据的采集将数据传输给工控机并响应工控机发出的控制指令对工控机回复响应同时对执行机构发5结论出动作信号。本系统投入运行后,由于采集数据的精度高运行稳定，大大提高了天然气集气站的安全生产和天4通信方式然气的质量效益十分明显。RTU的通信口工作方式为自由口方式,可以与.参考文献:任何有串口的设备进行通信。自由口通信采用主从[ 1 ]美国Honeywell公司. Honeywell智能现场仪表选型表，方式,即工控机为主站,RTU为从站。RTU 接收到1999工控机的的通信请求帧后才对工控机发送相应的[2]汤子瀛,哲凤屏等.计算机网络技术及其应用[ M]成帧。系统采用半双工方式通信物理层采用Modbus都电子科技大学出版社2000协议波特率为9600dbs数据长度8位,停止位1[3]赖寿宏. 微型计算机控制技术[ M ]北京机械工业出位采用奇校验。通信协议图如图2所示:版社1997(上接第112页)3.6稳定性适量电解质可以调节聚合反应速率降低聚合物乳根据上述试验所确定的聚合配方和工艺条件，液的粘度。当电解质用量0.2~0. 44份时,随电解进行了重复性试验,以考察聚合过程的稳定性和批质用量的增加,由于降低了临界胶束浓度增加了乳间产品胶乳的重复性。表7表明,反应重复性好各胶粒数,使聚合反应速率增大;当电解质用量大于批胶乳的物理性能接近。0.6份时随电解质用量增加聚合反应速率有所下降。这是由于大量电解质的加入使电位下降发生4结论乳胶的撞合或凝聚使乳胶粒减少,因而使聚合反应(1)采用复合皂高温乳液聚合法合成水泥专用速率下降。电解质用量在0.2 ~0.4份范围时胶乳羧基丁苯胶乳具有反应快、单体转化率高、工艺过各项性能可获得较佳平衡。程简单等特点。3.5反应温度(2 )采用实验室研究获得的胶乳合成聚合配方试验考察了不同温度下的聚合情况其结果列和工艺条件合成的胶乳,各项指标性能符合使用要于表6。求。从表6看出在相同反应时间内聚合温度升高(3)小试样品在水电厂水库混凝土中和建筑材胶乳粘度明显增大表面张力增加。随反应温度的料砂 浆中的应用性能优于其他类型的水泥改性剂。升高反应速率加快，但反应温度过高反应剧烈容易失控如表6所示在腔乳中则会出现少量絮凝物。[1] 日本专利平1 -266114