专利名称：一种天然气计量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种天然气计量装置，属于工业自动化控制技术领域。
背景技术：
现有的天然气计量技术普遍采用813天然气计量系统，该计量系统通过设置在现场的传感器对天然气的流量、流速等参数进行采集，并且由专门的管理人员对采集的参数进行统计。但该技术无法实现瞬时与累计流量的在线监测，并且在恶劣的环境中不适于控 制部分的现场化。
发明内容本实用新型提供了一种天然气计量装置，以解决现有的天然气计量技术存在的无法实现瞬时与累计流量的在线监测、在恶劣的环境中不适于控制部分的现场化问题，为此本实用新型采用如下的技术方案一种天然气计量装置，包括模拟量模块、数字量模块、通讯模块、主控制器和安装底板，所述模拟量模块的模拟信号输出端与所述数字量模块的模拟信号输入端连接，所述数字量模块的数字信号输出端与所述主控制器的数字信号输入端连接，所述通讯模块的通讯数据输入输出端与所述主控制器的通讯数据输入输出端连接，所述模拟量模块、数字量模块、通讯模块和主控制器都设置在所述安装底板上。本实用新型通过设置在安装底板上的模拟量模块和数字量模块对采集的现场数据进行处理，并通过通讯模块上传到上位机，实现了现场数据的瞬时与累计流量的在线监测，并且能够在恶劣环境中实现控制部分的现场化。
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本实用新型的具体实施方式
提供的天然气计量装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。为了保证本具体实施方式
提供的装置能够长期、稳定的运行，采集与监控系统选择基于工业以太网的SNAP分布式控制系统。该控制系统通过以太网通信方式与分布在现场的诸多前端分布式智能I/O单元连接，前端分布式智能I/O单元是由一个智能控制器加模块安装底板构成，底板上可根据需要插上各种I/o模块，这样用户可根据现场情况配置合适的I/o模块，当计量通路增加时，只需要增加I/O模块数量即可。因此该控制系统扩展非常方便，即可实现常规ME控制系统中数据采集、控制逻辑，又可与智能流量计等通讯仪表、设备的数据通讯。本实用新型的具体实施方式
提供了一种天然气计量装置，如图I所示，包括模拟量模块I、数字量模块2、通讯模块3、主控制器4和安装底板5，模拟量模块I的模拟信号输出端与数字量模块2的模拟信号输入端连接，数字量模块2的数字信号输出端与主控制器4的数字信号输入端连接，通讯模块3的通讯数据输入输出端与主控制器4的通讯数据输入输出端连接，模拟量模块I、数字量模块2、通讯模块3和主控制器4都设置在安装底板5上。 具体的，相应的模拟量模块I可包括热电偶的线性化、信号最大/最小值、偏移和增益校正、放大与缩小、斜率、ΤΡ0、输出箝位、滤波、看门狗等特性中的至少一种。相应的数字量模块2可包括锁存、高速计数(20kHz以上)、积分、脉冲发生和计量、看门狗(WatchDog)等特性中的至少一种。相应的通讯模块3可采用RS-232、RS-485/422模块。相应的主控制器4可采用SNAP-PAC-R1型微处理器，该微处理器为32位处理器，带有IEEE浮点协处理器，并具有16MB RAM+8MB Flash EEPROM的存储器，通讯端口包括2个10/1OOMB以太网接口和I个RS232 口且支持PPP协议，通信协议为Modbus/TCP、OPC等协议，工作环境为温度0°C _60°C，湿度5% RH-95% RH，供电电源为5VDC，可扩展RS232\RS485接口、modbus接口，当计量路数大量增加时，可利用主控制器扩展计量系统。相应的安装底板5可根据计量路数的多少，选择SNAP-PAC-RCK16、SNAP-PAC-RCK12、SNAP-PAC-RCK8 或 SNAP-PAC-RCK4 型底板。本具体实施方式
的软件部分包括I、下位软件包括ioControl、OptoOPCServer 和 ioManager。其中 ioControl 是一种基于流程图方式的控制程序开发软件包，用户可方便快捷地设计计量程序，并且可直接在以太网1/0系统中下载、运行和实时调试计量程序。控制系统开发人员可以使用该软件包提供的一系列可扩展的、填表式的、简单的英文命令集或使用强大的基于脚本语言的指令来完成计算、条件转移、字符串处理以及其它复杂的功能要求。2、上位软件包括ioDisplay Expert是一种可视化的直观的人机界面(HMI)编辑软件。通过这个人机界面，您可以直观的监视您所需要的各种计量参数，包括控制设备的运行状况，并且能方便的对它们实施控制。它提供功能完善的报警记录、历史/实时趋势、事件记录、安全管理等工具。将本具体实施方式
应用于如下的实际环境测试I、整机系统精度±0. 3% ；2、输入信号多路模拟量的输入，4-20mA、l_5V热阻、脉冲等；3、采样速率每通道(采样+计算+显示)小于0. 5秒；4、参数运算依据SY/T6143标准对压力、温度、流出系数、相对密度、超压缩因子、流动系数等参数进行自动计算修正补偿；[0024]5、平均无故障时间10000小时；6、联网特性可构成实时数据采集工作站及实时数据远传；7、电源220V AC± 10%，50Hz ± IHz ；8、工作环境温度0_40°C，相对湿度< 90% ；9、功耗< 500W;与现有的813天然气计量系统的性能对比本具体实施方式
的数据采集、运算、显示、报表开成了标准化的模式，性能得到了进一步的提高，满足了用户的许多特殊要求，保证了系统的平均无故障率。每通道(采样+运算+显示+累积+输出)小于O. 8秒；彻底抛弃了对现场旧式纸记录仪的定时数据抄写、维护及繁琐的数据处理。实现了输气参数自动实时采集、保存、记录、查询并生成各种管理报表以及网络数据远传等功能。不必再每天花费大量的精力填写报表，提高了工作效率。提高了企业的办公自动化能力以及管理水平。高精度的测量仪表及数据采集系统，使系统计量高精度得以保证，从而提高了计量精度、流量补偿的准确性。采用本具体实施方式
提供的技术方案，通过设置在安装底板上的模拟量模块和数字量模块对采集的现场数据进行处理，并通过通讯模块上传到上位机，实现了现场数据的瞬时与累计流量的在线监测，并且能够在恶劣环境中实现控制部分的现场化。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型实施例揭露的技术范围内，可轻 易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求1.一种天然气计量装置，其特征在于，包括模拟量模块、数字量模块、通讯模块、主控制器和安装底板，所述模拟量模块的模拟信号输出端与所述数字量模块的模拟信号输入端连接，所述数字量模块的数字信号输出端与所述主控制器的数字信号输入端连接，所述通讯模块的通讯数据输入输出端与所述主控制器的通讯数据输入输出端连接，所述模拟量模块、数字量模块、通讯模块和主控制器都设置在所述安装底板上。
2.根据权利要求I所述的天然气计量装置，其特征在于，所述模拟量模块的特性包括热电偶的线性化、信号最大/最小值、偏移和增益校正、放大与缩小、斜率、TPO、输出箝位、滤波、看门狗中的至少一种。
3.根据权利要求I所述的天然气计量装置，其特征在于，所述数字量模块的特性包括锁存、高速计数、积分、脉冲发生和计量、看门狗中的至少一种。。
4.根据权利要求I所述的天然气计量装置，其特征在于，所述通讯模块包括RS-232子模块和RS-485/422子模块。
专利摘要本实用新型提供了一种天然气计量装置，包括模拟量模块、数字量模块、通讯模块、主控制器和安装底板，所述模拟量模块的模拟信号输出端与所述数字量模块的模拟信号输入端连接，所述数字量模块的数字信号输出端与所述主控制器的数字信号输入端连接，所述通讯模块的通讯数据输入输出端与所述主控制器的通讯数据输入输出端连接，所述模拟量模块、数字量模块、通讯模块和主控制器都设置在所述安装底板上。本实用新型通过设置在安装底板上的模拟量模块和数字量模块对采集的现场数据进行处理，并通过通讯模块上传到上位机，实现了现场数据的瞬时与累计流量的在线监测，并且能够在恶劣环境中实现控制部分的现场化。
文档编号G01P5/00GK202382790SQ20112045537
公开日2012年8月15日 申请日期2011年11月16日 优先权日2011年11月16日
发明者姬忠君, 李健, 王庆海, 王科, 金燕 申请人:中国石油天然气集团公司, 大庆油田自动化仪表有限公司, 大庆石油管理局