傳統模擬儀表實現數字化能源管控系統

利用原有DCS、PLC系統和現場智能儀表

實現智能計量網絡的建設

一、原有系統結構

現場使用智能變送器，使用4～20mA模擬信號通過電纜長距離傳到PLC。PLC通過AD轉換和簡單運算傳到上位機的組態軟件，再連接到網絡。能源中心通過網絡取得能源數據。這是基于DDZ結構的傳統模擬控制系統。

二、存在的問題

1、智能儀表性能無法發揮

現在普遍使用的智能儀表其性能很高，數字精度普遍超過了0.075%，測量范圍普遍超過500倍。但是使用模擬輸出則降低了其性能的發揮，4～20mA僅僅是截取了數字信號的一部分。

2、PLC無法有效處理能源數據

首先，采集精度和信號串擾無法采集高精度的數據。尤其是差壓信號需要開方，造成在零點區域造成嚴重的失準，只能將小信號切除，使測量范圍變窄。其次，PLC無法處理能源計量復雜的數學模型，比如蒸汽流量計量，需要流量系數的在線補充、需要查表法對蒸汽密度進行補償等等。

3、能源計量儀表的維護受到工業控制的阻礙。

三、解決方法

1、使用透傳控制器將現場儀表的4～20mA/HART信號分解為PLC需要的4～20mA信號和網絡需要的MODBUS信號。MODBUS信號可以使用面向任務控制器完成計量數學模型后與網絡連接。

2、達到的目的

1）能源網絡與控制系統分離。能源網絡實現了智能化，按照計量標準和規范進行運行。

2）對控制系統沒有不良干擾，在透傳控制器中僅僅跨接了一個250Ω電阻。

3）所有計量數據在面向任務控制器中完成，并實現了能源數據的網絡共享，能源中心、維護部門、PLC都可從面向任務控制器中讀取數據，實現了網絡化、智能化、扁平化的智能能源管理體系。

傳統模擬儀表實現數字化能源管控系統