外輸天然氣計算機管理系統

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外輸天然氣計算機管理系統

硬件選型工作原理 系統特點

 

Computerized Management System of Netural Gas Transmission

在各油田的天然氣對外銷售站中,傳統的計量方法是通過標準孔板節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,報表內容容易失真,不得于決策者快速、準確了解生產情況。

為了解決這些矛盾,開發了天然氣計量計算機管理系統,在站內全面實現計算機計量管理。系統采用SY/T6143-1996計量標準,在硬件選型和軟件操作平臺選型上都作了長遠考慮,具有技術先進,系統可擴充性強、性能穩定等優點。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,廣闊的應用前景和推廣價值。

1 系統組成

系統組成框圖如圖1所示。

圖1 在線標定及講師系統結構圖

1.1 硬件選型

為了保證本系統長期、穩定的運行,主機需選用性能穩定的工業控制機。同時,由于網絡的發展和實際的需要,各單位的決策者都需要能夠了解到第一手資料,故在現場設置1臺調制解調器,用于接收和應答請求,使采集到的信號和統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電源、調制解調器等組成。

1.2 軟件選型

為了使系統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,充公利用了豐富的系統資源,使系統更具有生命力和擴展性。本系統選用了美國WonderWare公司開發的Intouch工控組態軟件,該軟件具有豐富的驅動程序資源,運行于Windows系統下,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,操作最全面及系統開發采用積木式堆積,開發周期短。同時該軟件支持NetBIOS和TCP/IP協議,利于遠程通信的實現。

1.3 軟件實現

①利用Window98下的網絡服務功能,把現場的計算機作為撥號網絡服務器,利用Intouch的NetDDE功能,通過TCP/IP協議,請求方通過調制解調器與現場主機進行通信,進而達到遠程通信的目的,并可以進行遠程調試。

②與采集卡通信的實現

計量系統是通過DDE(動態數據交換)驅動程序與ROC407交換數據,與色譜的通信可采用VB或VC語言編寫出符號DDE協議的程序即可。

③計量算法的實現

計量標準采用中華人民共和國石油天然氣行業標準SY/T 6143-1996《天然氣流量的標準孔板計量》方法采用描述性語言編寫,并把部分程序和必要數據下裝到ROC407。

④軟件界面的生成

軟件界面采用積木(組態)式的生成方法,生成生動、簡單易操作的人機界面。

1.4 工作原理

計量系統儀表選用美國的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、上月流量等流量結果,并由控制器把數據傳至計算機,由計算機保存流量報表及記錄歷史數據曲線。計算機采集的各種信號可通過電話線傳至公司調度或其它計算機,并可通過公司局域網進行數據共享。

1.5 系統功能

①可實時采集、顯示天然氣的瞬時流量、溫度、壓力、差壓參數,并計算。保存當日流量、昨日流量、本月流量、上月流量等各種結果,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系統功能齊全,計量精度較原有雙波紋管高0.5%以上,系統可擴充性強,技術先進;

③可進行壓力、溫度實時補償;

④動態畫面顯示、窗口操作、參數設置方便,并可打印各種生產報表;

⑤實行用戶權限管理,不同的用戶有不同的操作權限,系統安全可靠;

⑥系統具有實時報警功能,并具有硬件自檢功能;

⑦具有標準通信接口,支持NetBIOS及TCP/IP等網絡協議,可通過電話通信網遠程實時查看到現場的數據。

1.6 系統特點

①描述性、積木化軟件編程;

②事件型軟件編程;

③DDE動態數據交換;

④遠程數據訪問。

2 結束語

在天然氣外輸配氣站采用計算機計量系統后,不但提高了計量的精度,大大減輕了工人的勞動強度,而且系統的可靠運行使得公司的信譽也得到提高。講師參數的實時采集使操作人員可以及時發現計量故障,避免不必要的損失,同時還可根據實時的瞬時氣量進行氣量調度,使得氣量調度能更快速、更準確地滿足用戶的需求。

系統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,同時還可以根據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??捎^的經濟效益和社會效益。

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由稿日期: 2002-01-21。

第一作者張欣,女,1975年出生,1996年畢業于西安電子科技大學;一直從事儀表與自動控制的設計工作。

 

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