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外輸天然氣計算機管理系統(tǒng)
2011-03-27
在各油田的天然氣對外銷售站中，傳統(tǒng)的計量方法是通過標(biāo)準(zhǔn)孔板節(jié)流裝置和雙波紋管差壓計來計量。計量精度差，自動化程度低，天然氣量受人為因素影響較大，報表內(nèi)容容易失真，不得于決策者快速、準(zhǔn)確了解生產(chǎn)情況。
為了解決這些矛盾，開發(fā)了天然氣計量計算機管理系統(tǒng)，在站內(nèi)全面實現(xiàn)計算機計量管理。系統(tǒng)采用SY/T6143－1996計量標(biāo)準(zhǔn)，在硬件選型和軟件操作平臺選型上都作了長遠考慮，具有技術(shù)先進，系統(tǒng)可擴充性強、性能穩(wěn)定等優(yōu)點。不僅可以提高天然氣計量的自動化程度，改變以往計量精度低的缺點，廣闊的應(yīng)用前景和推廣價值。
1系統(tǒng)組成
系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。
圖1在線標(biāo)定及講師系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
1.1軟件選型
為了使系統(tǒng)提供給用戶一個美觀、易操作的最全面，選用多窗口口操作的Windows系統(tǒng)，充公利用了豐富的系統(tǒng)資源，使系統(tǒng)更具有生命力和擴展性。本系統(tǒng)選用了美國WonderWare公司開發(fā)的Intouch工控組態(tài)軟件，該軟件具有豐富的驅(qū)動程序資源，運行于Windows系統(tǒng)下，適合于不同的硬件資源，采用描述性語言編程，易于理解和修改，操作最全面及系統(tǒng)開發(fā)采用積木式堆積，開發(fā)周期短。同時該軟件支持NetBIOS和TCP/IP協(xié)議，利于遠程通信的實現(xiàn)。
1.2軟件實現(xiàn)
①利用Window98下的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能，把現(xiàn)場的計算機作為撥號網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，利用Intouch的NetDDE功能，通過TCP/IP協(xié)議，請求方通過調(diào)制解調(diào)器與現(xiàn)場主機進行通信，進而達到遠程通信的目的，并可以進行遠程調(diào)試。
②與采集卡通信的實現(xiàn)
計量系統(tǒng)是通過DDE（動態(tài)數(shù)據(jù)交換）驅(qū)動程序與ROC407交換數(shù)據(jù)，與色譜的通信可采用VB或VC語言編寫出符號DDE協(xié)議的程序即可。
③計量算法的實現(xiàn)
計量標(biāo)準(zhǔn)采用中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T6143－1996《天然氣流量的標(biāo)準(zhǔn)孔板計量》方法采用描述性語言編寫，并把部分程序和必要數(shù)據(jù)下裝到ROC407。
④軟件界面的生成
軟件界面采用積木（組態(tài)）式的生成方法，生成生動、簡單易操作的人機界面。
1.3硬件選型
為了保證本系統(tǒng)長期、穩(wěn)定的運行，主機需選用性能穩(wěn)定的工業(yè)控制機。同時，由于網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和實際的需要，各單位的決策者都需要能夠了解到第一手資料，故在現(xiàn)場設(shè)置1臺調(diào)制解調(diào)器，用于接收和應(yīng)答請求，使采集到的信號和統(tǒng)計出的信息都能夠及時的反饋給決策者。
主要硬件由HUB、孔板、流量計算機、多變量變送器、壓力變送器、熱電阻、工控機、UPS、調(diào)制解調(diào)器等組成。
1.4工作原理
計量系統(tǒng)儀表選用美國的Fisher-Rosemount公司的ROC407管理器和多變量變送器對外輸氣進行計量。氣體的壓力信號、溫度的熱電阻信號和氣體經(jīng)過孔板形成的差壓信號由多變量變送器送至ROC407管理器，由流量管理器積算出瞬時流量、累積流量、本月流量、上月流量等流量結(jié)果，并由控制器把數(shù)據(jù)傳至計算機，由計算機保存流量報表及記錄歷史數(shù)據(jù)曲線。計算機采集的各種信號可通過電話線傳至公司調(diào)度或其它計算機，并可通過公司局域網(wǎng)進行數(shù)據(jù)共享。
1.5系統(tǒng)功能
①可實時采集、顯示天然氣的瞬時流量、溫度、壓力、差壓參數(shù)，并計算。保存當(dāng)日流量、昨日流量、本月流量、上月流量等各種結(jié)果，同時可查看、打印溫度、壓力、差壓的實時趨勢圖及歷史趨勢圖；
②系統(tǒng)功能齊全，計量精度較原有雙波紋管高0.5%以上，系統(tǒng)可擴充性強，技術(shù)先進；
③可進行壓力、溫度實時補償；
④動態(tài)畫面顯示、窗口操作、參數(shù)設(shè)置方便，并可打印各種生產(chǎn)報表；
⑤實行用戶權(quán)限管理，不同的用戶有不同的操作權(quán)限，系統(tǒng)安全可靠；
⑥系統(tǒng)具有實時報警功能，并具有硬件自檢功能；
⑦具有標(biāo)準(zhǔn)通信接口，支持NetBIOS及TCP/IP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可通過電話通信網(wǎng)遠程實時查看到現(xiàn)場的數(shù)據(jù)。
1.6系統(tǒng)特點
①描述性、積木化軟件編程；
②事件型軟件編程；
③DDE動態(tài)數(shù)據(jù)交換；
④遠程數(shù)據(jù)訪問。
2結(jié)束語
系統(tǒng)提供的歷史記錄功能在講師交接時使雙方有共同的商討依據(jù)，同時還可以根據(jù)歷史記錄來檢查操作人員是否按時進行排污等操作，可以提高操作人員的責(zé)任心。
假定1個配氣站年外輸氣量在8億m3以上，按精度提高0.5%計算，每年可減少計量誤差400萬N·m3。由此可以看，它具有非常可觀的經(jīng)濟效益和社會效益
在天然氣外輸配氣站采用計算機計量系統(tǒng)后，不但提高了計量的精度，大大減輕了工人的勞動強度，而且系統(tǒng)的可靠運行使得公司的信譽也得到提高。講師參數(shù)的實時采集使操作人員可以及時發(fā)現(xiàn)計量故障，避免不必要的損失，同時還可根據(jù)實時的瞬時氣量進行氣量調(diào)度，使得氣量調(diào)度能更快速、更準(zhǔn)確地滿足用戶的需求。
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