一种可降低天然气计量输差的分线计量控制装置与系统

文档序号:1267925 发布日期:2020-08-25 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 一种可降低天然气计量输差的分线计量控制装置与系统 (Branching metering control device and system capable of reducing natural gas metering transmission difference ) 是由 高正宪 许弟建 郭丽霞 余英 翁蕾 郑媛玉 刘键铭 李西西 于 2020-04-17 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种可降低天然气计量输差的分线计量控制装置与系统,涉及天然气控制设备技术领域,具体方案为:包括分线计量器、处理器、控制阀和压力传感器,分线计量器包括至少两组量程范围不同的流量计,流量计、控制阀和压力传感器均与处理器信号连接,燃气管道设有至少两条并联设置的支通路,两条支通路均与燃气主通路连接,每条支通路上均设有流量计、控制阀和压力传感器,流量计和控制阀数量与燃气支通路数量相匹配。本发明提供的可降低天然气计量输差的分线计量控制装置完成了PLC控制器的硬件设计和PLC软件系统的设计和实验室测试工作。PLC控制器的控制原理主要是根据分线计量的流量来控制电磁阀开关,并在一定的流量范围内进行切换。(The invention discloses a branching metering control device and system capable of reducing natural gas metering transmission difference, relating to the technical field of natural gas control equipment, and the specific scheme is as follows: including separated time counter, treater, control valve and pressure sensor, the separated time counter includes the flowmeter that at least two sets of range ranges are different, flowmeter, control valve and pressure sensor all with treater signal connection, the gas pipeline is equipped with two at least parallelly connected branch passageways that set up, two branch passageways all are connected with the gas main road, all are equipped with flowmeter, control valve and pressure sensor on every branch passageway, flowmeter and control valve quantity and gas branch passageway quantity phase-match. The branching metering control device capable of reducing the natural gas metering transmission difference completes the hardware design of a PLC controller, the design of a PLC software system and the laboratory test work. The control principle of the PLC controller is mainly to control the switch of the electromagnetic valve according to the flow measured by branching and to switch in a certain flow range.)

一种可降低天然气计量输差的分线计量控制装置与系统

技术领域

本发明涉及天然气控制设备技术领域,更具体地说,它涉及一种可降低天然气计量输差的分线计量控制装置与系统。

背景技术

对于民用燃气公司而言,由于计量误差所造成的供销差(供气量与销气量之差)将影响到公司的经济效益。尤其是工业用户,计量仪表量程大,当用气量不足仪表的起步流量时,会产生漏计,对公司销售极为不利。而且随着地方经济的快速发展和用气企业的不断增多,工业用户客户将越来越多,由于计量造成的供销差率已成为影响燃气公司销售收入的主要原因之一。

以重庆渝川燃气有限责任公司为例,该公司面向重庆、合川、南川、万盛和四川达州西以及渝合沿线的工业和民用气市场,在短短的5年时间内发展成为重庆市供气商“前三甲”,日销售天然气达100余万立方米。但由于计量误差所造成的供销差(供气量与销气量之差)长期以来影响着公司的经营状况,影响到公司的经济效益。尤其是工业用户,计量仪表量程大,当用气量不足仪表的起步流量时,会产生漏计,对公司销售极为不利。而且随着重庆经济的快速发展和用气企业的不断增多,工业用户客户将越来越多,由于计量造成的供销差率已成为影响该公司燃气销售收入的主要原因之一。专利申报人长期为油田天然气公司开展科研服务和技术合作,深知天然气输差问题对天然气公司的重要性。而且调研情况表明,所有天然气公司均不同程度地面临输差问题的困扰。

另一方面,天然气管网设计阶段都是根据用户正常用气需求进行设计并安装运行的,因此,管道及计量仪表均按照正常用气工况进行设计和选择。当实际用气量降低,尤其是在短时间内某些管路系统用气量极低且持续时间不长的情况下,可能导致计量不准甚至于漏计。以重庆渝川燃气公司为例,该公司长寿工业园区φ108管线目前已有23家工业用户,但该段管无总计量,用户分散,管线较长,输差不易控制,给整个计量工作管理带来困难。该108管线日用气量波动幅度较大,单日最大用气量有时达18000立方,接近20000立方,而最少时仅几百立方,甚至只有100余立方。另外,长寿工业园区存在不少的潜在工业燃气用户,预计未来2-3年,用气量会显著增加,日用气量波动幅度将加剧。公司各用气单位用气量极不均衡,按照2012年10月至2013年1月四个月的用气数据表明,单日用气流量在0.之间变化,这个波动有时会低于现有孔板流量计的起步流量,从而导致计量不准确或漏计。

对于天然气公司而言,贸易交接计量中的输差将直接影响公司的经济效益。而供气管网及其计量仪表在设计时针对的是用户正常用气工况,当用户用气量急剧下降时,管网可能出现喘振,仪表会计量不准甚至发生漏计,从而影响公司销售利润。

发明内容

为解决上述技术问题,本发明提供一种可降低天然气计量输差的分线计量控制装置,针对目前大流量用户计量仪表的起步流量普遍偏高,当用气量低于起步流量时仪表不能准确计量的缺陷,为达到“微小流量能计量、大流量能准确计量”的目标,基于过程控制理论和流程模拟技术,创新性的将分程控制与分线计量相结合,提出了天然气分线计量技术与方案用于该问题的解决。并就天然气分线计量方案及控制器进行了设计和技术实现,为后续天然气分线计量的推广应用打下基础;本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:

一种可降低天然气计量输差的分线计量控制装置,包括分线计量器、处理器、控制阀和压力传感器,分线计量器包括至少两组量程范围不同的流量计,流量计、控制阀和压力传感器均与处理器信号连接,燃气管道设有至少两条并联设置的支通路,两条支通路均与燃气主通路连接,每条支通路上均设有流量计、控制阀和压力传感器,流量计和控制阀数量与燃气支通路数量相匹配。

作为一种优选方案,压力传感器包括压力变送器和/或差压变送器。

作为一种优选方案,处理器为PLC控制系统,PLC控制系统包括PLC控制器、安全栅、避雷器和仪表盘。

作为一种优选方案,可降低天然气计量输差的分线计量控制装置还包括节流装置和压力表。

作为一种优选方案,流量计为气体罗茨流量计,气体罗茨流量计型号为PN1.6DNDNDN100、PN1.6DNDN50和PN1.6DNDN25;PLC型号为西门子1215C-S7-1200,添加6SE7231-4HD32-0XB0四路模拟量输入模块;节流装置为高级阀式孔板节流装置PN1.6DNDNDN100,控制阀为防爆电磁阀,电磁阀型号可选用PN1.6DNDNDN100和PN1.6DNDN50。

现场所有信号进入控制箱需安装安全栅;控制箱电源为220V;PLC控制器可采用分程控制原理,根据输入的不同范围值分别控制三个电磁阀的执行机构,实现计量切换和自动控制;PLC控制器是以分线上的气体罗茨流量计计量的各分线天然气流量作为控制依据,各流量计均以电信号输出去控制器,由PLC控制系统实现计量切换和自动控制。

一种可降低天然气计量输差的分线计量控制系统,基于上述的可降低天然气计量输差的分线计量控制装置,其特征在于,包括软件和上述的硬件,软件包括处理单元、至少两个监测单元、控制单元和显示单元;处理单元用于对信号进行处理,监测单元用于对天然气支通路进行监测并将监测信息发送至处理器,处理器向控制单元发出信号,控制单元用于控制不同天然气支通路的通断,显示单元用于操作人员与微处理器的信息交互。

PLC控制系统含PLC控制器(防爆)、组态软件、安全栅、避雷器、仪表盘、现场仪表到现场控制箱电缆、继电器、防爆挠性连接管、现场紧急停车按钮等。

作为一种优选方案,显示单元为基于HTLM5网关的显示界面。

软件部分包括初始化、输入采样并滤波、把采样的数字信号还原成流量值、通过对流量的比较控制管线阀门。

一种可降低天然气计量输差的分线计量控制方法,基于上述的可降低天然气计量输差的分线计量控制系统,其特征在于,包括以下步骤:

S1:系统初始化;

S2:任一天然气支通路导通并进行计量;

S3:在天然气流量达到支通路中流量计的阈值,进行逐级切换。

作为一种优选方案,天然气支通路中流量计中预留10%的冗余值。

作为一种优选方案,相邻量程支通路切换时,采用先开启目标支通路,后关闭原始支通路

综上所述,本发明具有以下有益效果:

本发明提供的一种可降低天然气计量输差的分线计量控制装置与系统完成了PLC控制器的硬件设计和PLC软件系统的设计和实验室测试工作。PLC控制器的控制原理主要是根据分线计量的流量来控制电磁阀开关,并在一定的流量范围内进行切换。提高了天然气计量精度,对于燃气企业,增加了经济效益。

可降低天然气计量输差的分线计量控制装置分线控制切换稳定,分线计量工况稳定,控制器工作平稳、正常、切换频率低,切换稳定性达95%以上。分线计量方式日相对输差降低了50%,平均仅为-0.382%,在孔板流量计精度基础上平均提高了10%左右。

附图说明

图1是本发明实施例的三线模式的可降低天然气计量输差的分线计量控制装置的撬装工艺设计图;

图2是本发明实施例的可降低天然气计量输差的分线计量控制装置硬件设计图;

图3是本发明实施例的基于HTML5的可降低天然气计量输差的分线计量控制装置功能设计图;

图4是本发明模拟量模块接线图;

图5是本发明实施例的两线模式的可降低天然气计量输差的分线计量控制装置的撬装工艺设计图;

图6是本发明实施例的执行器以及管道结构图;

图7是本发明实施例的流程框图;

图8是本发明实施例的数据传输图。

具体实施方式

本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语,故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题,基本达到所述技术效果。

以下结合附图对本发明作进一步详细说明,但不作为对本申请的限定。

实施例1:

天然气分线计量撬装设计方案:

分线计量撬装设计方案工艺流程采用三线分线计量,针对三个流量范围的燃气流量用不同量程的流量计进行精确计量,任意时刻均只有一个流量计在进行工作,如图1所示。天然气经过滤后进入三个分线流程并联,各分线上分别安装不同量程范围的计量仪表,并实现三个分线的自动控制和计量切换。

当用户用气量特别大时,特大量程流量计前的控制阀门打开,而中小量程的两个流量计前的控制阀门必须关闭;当用户用气量很小时,要求微小流量计前的控制阀打开而其他两个控制阀关闭。这样,根据使用流量的大小这三个控制阀要能实现自动切换,而这三个流量区域的划分还要求能根据用户用气量进行调节,如果考虑到远程检测和控制,所设计的控制单元还将预留与SCADA系统连接的接口。

当分线计量控制单元通过控制阀的作用对计量流程进行切换后,天然气流动工况被人为改变了,将不可避免的引起压力和流量的波动,而这种波动将对计量仪表计量精度产生很大的影响,严重时会导致仪表损坏。

控制切换逻辑:

该分线计量切换依据各分线上的气体罗茨流量计计量的各分线天然气流量总和(即:Q=Q+Q+Q),流量计量信号均以电信号输出至控制器作为控制器的输入信号。

控制器设定值在PLC面板上可根据具体工艺设置(仍然为流量值,这里假设为Qmin、Qmax,Qmin<Qmax,单位:/h。)。控制逻辑为:当下游用户用气流量低于Qmin时,计量切换到小口径管路进行计量;当下游用户用气流量高于Qmax时,计量切换到大口径管路进行计量;当用户用气流量介于二者之间时,计量切换到正常口径管路进行计量。同时考虑到双位控制,为避免控制阀频换切换,控制切换设定值Qmin、Qmax均各自考虑某一百分比的冗余设置(假设分别为A%、B%,一般为10%,也可在PLC中设置)。如果用流量代表控制器的输入,用逻辑值0、1分别表示控制器去电磁阀执行机构的电位信号(0表示阀门关闭、1表示阀门打开),由于有三路电磁阀,输出为三位逻辑值,那么实际控制器设计时,其输入输出对应值列表如下。即控制器的输出如表1所示,表1为三线计量模式控制器的逻辑输出值。

表1

如果记控制器的输入为Q,输出为f(Q),用公式表示控制器的输入输出特性如下:

当流量处于其他范围时,控制器无输出,维持其惯性,这时候控制器保持原来的输出不变。只有当流量变化再显著一些时,才会导致控制器输出变化,实现切换。这样的输入输出特性表明控制器具有较好的惯性特点,只有当输入的流量持续变大(变小),才会导致控制器有输出,实现计量分线切换,当输入流量在临界范围内波动时,电动阀不会动作,避免了频繁切换。

考虑到电磁阀执行机构在动作执行时有一定的时延,为避免一条分线关闭后另外一条分线却没有开启从而导致供气中断或不稳定的情况发生,在控制器切换设计过程中,应该设定为先开启、后关闭,时间间隔可在PLC中进行设置。研究不发生喘振和工况波动前提下的分线计量装置各种参数的优化设置问题(优化设置并线时间和控制切换时间),对导致发生喘振的并线时间及其他参数有一个理论的计算依据,从而为分线计量装置撬装设计的参数设置模块提供理论依据,并实现基于LED的自动化交互参数设置界面。

分线计量用控制器硬件设计实现:

控制器选型:西门子的PLC相较于其他公司的PLC拥有体积小、运行速度快、编程规范,且最新的PLC支持TCP/IP通讯协议。实用功能更强,相较于其他品牌和单片机可靠性更高,在我们所学的课程中相较于其他编程也简单很多。其不需要大量的导线零件和电子元件,所以不需要太多排线,只需要接内部输入输出口即可,因此故障检修也比较容易,可以很快根据发生故障的地方找到其对应的接口点。具有程序灵活性高,应用简单,编程容易,排故方便等特点,基本不会发生任何操作上的问题。并且有多种程序设计语言可以选择,编程方式灵活有梯形图、语句表、功能表图等编程方式。多种编程方法使得编程更加简单,特别是梯形图。梯形图与电路接线图较为接近,也更容易掌握和理解。普通电工都能理解。西门子的PLC还具有自诊断故障功能,对维修人员技术的要求也大大降低。当系统发生故障时,通过硬件和软件的自行诊断,维修人员可以很快找到故障的部位。综上所述,控制器选择西门子的PLC。

既然选择了西门子的PLC就要选择一个合适的型号,由于本设计用到的数字量输入输出和模拟量输入输出并不是很多,所以没必要采用大中型PLC来增加成本,选择小型PLC就已经够用了,西门子小型PLC有S7-200和S7-1200两个系列,S7-1200是西门子新推出取代S7-200的系列,目前S7-200PLC已逐渐退出市场,各大制造行业也在逐渐用S7-1200替换S7-200,S7-1200比S7-200拥有更高的性能、支持的扩展模块更多、支持TCP/IP协议、有以太网接口等优势,更加接近于S7-300。所以选择S7-1200作为控制器,CPU型号选择1215CDC/DC/DC,6SE7215-AG40-0XB0,其主要参数如表2所示:

供电 24VDC,1.5A
输入点 14
输出点 10
DI 24VDC,6mA/pt
DQ 24VDC,0.5A/pt
AI 2×10BIT,0-10VDC
AQ 2×10BIT,0-20mA

表2

模拟量模块选型:由于需要用到5路模拟量输入,而S7-1200PLC本身只带有2路模拟量输入,所以我们还需要3路模拟量输入。因此就还需要一个模拟量输入扩展模块,因为没有3路的模拟量输入模块,最少的模拟量输入模块都是4路,所以我们选择4路的模拟量输入模块,考虑到经济性我们选择6SE7 231-4HD32-0XB0四路模拟量输入模块就能满足要求,其基本参数如表3所示:

供电 24VDC45mA
模拟量路数 4路输入
精度 13bit
输入信号 0-10VDC

表3

分线计量控制器硬件设计

在控制器切换设计过程中,应该设定为先开启、后关闭,时间间隔可设为10-20s。因此,短时间内会出现两条分线并联计量和供气的情形,此时工况和气压会出现短时波动。

用EM235检测各分线上罗茨流量计的流量,通过分线流量总和来控制管线上的阀门。

根据控制要求,分线计量的控制器选用PLC控制,对于分线计量过程中,所涉及的开关量的点数不多,故选用一块西门子的S7-224AC/DC/RLY,因为要实现总线流量计的检测,和2路分线流量的检测,故需要有四路模拟量的输入,故还需选用一块模拟量的模块EM235。

所述EM235是最常用的模拟量扩展模块,它实现了4路模拟量输入和1路模拟量输出。

图4中给出了模拟量扩展模块的接线方法,对于电压信号,按正、负极直接接入X+和X-;对于电流信号,将RX和X+短接后接入电流输入信号的“+”端;未连接传感器的通道要将X+和X-短接。对于某一模块,只能将输入端同时设置为一种量程和格式,即相同的输入量程和分辨率。对于本系统选用其单极性电流型输入。

采样数据还原成流量程序流程中,在进行流量的分线控制时,需用采集的流量去控制分线阀门,而PLC的模拟量模块是将4~20mA的电流信号转换成数字量(6400~32000),而这个数字量所对应的流量值则与流量计的量值有关,

根据流量计的计算公式:D指读出的模拟量数据;Am是流量计最大量程,D0和Dm是将4~20mA的电流信号转换成数字量的两个极限值(6400~32000)。

本控制系统中的流量计的范围是(2.5~800m3/h)和(0.25~400m3/h)

A=(D-D0)×(Am-A0)/(Dm-D0)+A0。

流量=(D-6400)×(Am-A0)/25600+A0。

因为有多个流量数据需要进行转换,故把流量的转换设计成子程序,供主程序调用,主程序调用时只需根据流量计的流程修改(Am-A0)的值,和A0的值即可。

分线计量用控制器的功能设计:

(1)计量模式:即线路切换功能(三线、两线或者单线);

(2)切换设定值及其冗余设置值;

(3)切换滞后时间(并线时间)设置。

实施例2:

单线计量模式

其中单线计量采用正常口径管路计量(中口径),其他两路完全关闭,此时,PLC面板中无需进行其他参数设置。

实施例3:

两线计量模式:

两线计量时,其工艺如下图5所示。这种模式下需设置切换设定值及其冗余,以及并线时间。此时没有大口径管路,只有小口径、正常口径两支管路进行切换计量,当用气量大于设定最大流量时,两个支路同时打开进行计量。控制器的输出如下表4所示,表4为两线计量模式下的控制器的逻辑输出值。

表4

两线模式状态下控制器的输入输出特性为:

两线模式状态下控制器的输入输出特性为:

三线计量时,其工艺如图1所示,PLC控制器的逻辑输出值见表1。

实施例4:

基于HTML5网关的分线计量用控制器功能

系统功能

本设计要求设计一个天然气三分线撬装计量控制系统,以S7-1200PLC为控制器,以网页作为控制系统监控界面,通过WEB网关作为连接PLC和网页端的桥梁,也可将网关看成是一个服务器,PLC与网关之间采用UDP通讯协议,网关与网业终端之间采用WebSocket通讯协议,从而实现以网关为桥梁的PLC与网页终端之间的数据发送与接收。网页界面设计使用DW软件,包括HTML5界面设计、CSS样式属性设计和JavaScript控制函数设计,PLC程序设计使用博途软件,包括UDP通讯协议和控制功能块。

其核心就是将PLC与网关技术结合,成功实现了网页跨平台三分线天然气精确计量。

系统总体方案

软件控制分析:网页将大中、中小流量界限以及两段冗余量和阀门关闭延迟时间通过WebSocket通讯协议发送给网关,网关再通过UDP通讯协议发送给PLC,PLC将接收到的数据运算后与检测到的总流量计流量经过逻辑运算后打开相应阀门,并且计量精确流量和累计流量,其中累计流量需要消除温度的影响,需要根据温度传感器采集的温度进行运算处理,然后将总流量计流量、分线精确流量、阀门状态、累计流量通过UDP协议发送给网关,网关再通过WebSocket发送给网页,网页通过一系列数据处理函数将数据转换成需要的数据显示出来,完成天然气的三分线计量,同时也可以通过摄像头实时监控现场环境。

从硬件角度看,目前市面上大部分的PLC本身都不支持HTML5Web组态编程,需要在PLC网络中加入HTML5 Web中间件,HTML5Web PLC网关是专门针对PLC开发的硬件中间件,要做到PLC与网页之间的数据收发,网关起着至关重要的作用。

控制工艺流程

根据课题要求,通过检测总流量计的流量反馈给控制器S7-1200PLC,以及网页设置的大中、中小流量阈值,大中、中小流量冗余量和阀门关断发送给延迟时间S7-1200PLC。PLC经过数学逻辑运算后打开相应的阀门,最终通过三个分线的三个流量计精确计量天然气流量。由于考虑到温度会影响到计量的准确性,还加入了温度采集来通过运算消除温度带来的计量误差,最终有5路模拟量采集以及3个数字量输出。由于采用一个控制器控制了三个阀门,所以采用以总流量计的流量为反馈的分程控制系统。其工艺流程图如下:

控制程序主要是基于西门子S7-1200PLC,用博途软件编写。根据要求,其流量大小界限如图所示(小于Qmin表示小流量,大于Qmin小于Qmax之间为中流量,大于Qmax为大流量)。

则程序逻辑关系为:当初始流量小于Qmin时,则打开小阀门,此时若流量上升至中流量区并且超过死区A则打开中阀门延迟几秒后关闭小阀门,若没超过冗余A则不变;此时若流量上升至大流量区并且超过冗余B则打开大阀门延迟几秒后关闭小阀门,若没超过冗余B则不变。

当初始流量位于Qmin和Qmax之间时,则打开中阀门,此时若流量下降至小流量区并且超过冗余A则打开小阀门延迟几秒后关闭中阀门,若没超过冗余A则不变;此时若流量上升至大流量区并且超过冗余B则打开大阀门延迟几秒后关闭中阀门,若没超过冗余B则不变。

当初始流量大于Qmax时,则打开大阀门,此时若流量下降至中流量区并且超过冗余B则先打开中阀门延迟几秒后关闭大阀门,若没超过冗余B则不变;此时若流量下降至小流量区并且超过冗余A则先打开小阀门延迟几秒后关闭大阀门,若没超过冗余则不变。其流程框图如图7。

阀门控制程序实现

首先将模拟量采集口采集到的模拟量IW64转换为0-100的流量值存入MB200,再将流量界限分别加减冗余量存入对应的M寄存器内,再以Q0.4为启动按钮,比较当前流量与设定值的大小,当流量MB200小于小流量设定值MB150时则开小阀Q0.0,位于MB150和MB151之间则开中阀,当流量大于MB151时则开大阀。

当小阀Q0.0开启,中阀Q0.1和大阀Q0.2关闭时,若流量增大到中流量,则置位Q0.1同时启动定时器T1,当定时到时复位Q0.0完成小阀到中阀的切换。

当中阀Q0.1打开时、小阀Q0.0和大阀Q0.2关闭时,若流量减小到小流量,则置位Q0.0同时启动定时器T2,当定时到时复位Q0.1完成中阀到小阀的切换。

当中阀Q0.1打开时、小阀Q0.0和大阀Q0.2关闭时,若流量增大到大流量,则置位Q0.2同时启动定时器T3,当定时到时复位Q0.1完成中阀到大阀的切换。

当大阀Q0.2打开时、小阀Q0.0和中阀Q0.1关闭时,若流量减小到中流量,则置位Q0.1同时启动定时器T4,当定时到时复位Q0.2完成大阀到中阀的切换。

当阀门切换到对应的位置时则打开对应的流量计对大中小流量进行精确计量,同时通过之前介绍的UDP协议将流量值发送给网关。

累计流量计算

首先将小时流量值除以3600得到每秒的流量值存进MW210,再使用1赫兹的脉冲M0.5的上升沿每隔一秒将三线每秒流量MW210累加到累计流量MW212上面,这样就得到了累计流量,再将MW212存入Temp_1数组中用UDP协议发送给网关最终在网页上显示出来。

考虑到温度会影响天然气的计量,所以我们通过温度检测根据温度对流量计算,当温度过高时,由于热胀冷缩天然气密度会降低从而导致计量数据会比实际高一点,在温度大于35度时乘了一个系数1.1来消除温度过高的影响;当温度过低时天然气密度会增加,这样就会导致计量数据偏低,所以当温度小于15度时乘以一个系数0.9来消除温度过低时的影响。

基于HTML5的分线计量PLC控制器界面功能及参数设置实现

HTML5网关是连接PLC和网页终端的核心,要完成PLC和网页间的通讯网关不能出现任何错误,首先我们将WIFI天线连接在网关的WIFI接口上面,再将控制网关电源的空开向上拨动,等待一小段时间直到网关的红灯亮,此时网关已经启动完成,然后使用手机或者电脑打开WLAN功能,能搜索到该WIFI并且连接上就说明网关无线网络模块没有问题。

参数设定实现

将网关和PLC通过网线连接,网关黄灯亮说明连接成功,将PLC模拟量输入全部接上试验台上的可调电压源,并打开电源。此时将毕业设计的PLC程序下载进PLC,同时也将网页程序下载进网关,用手机或电脑浏览器输入192.168.1.254:5000进入网页监控界如图3所示。

此时将Qmin设为30m3/h,Qmax:60m3/h,小中流量死区:3m3/h,中大流量死区:3m3/h,延迟时间:2s,后分别点击设置按钮,同时监控PLC程序可以观察到网页的设定值传输到了PLC中,说明参数设置成功,PLC已经与网页终端成功建立通讯。

逻辑控制功能实现

将Qmin、Qmax、小中流量死区、中大流量死区、延迟时间分别设置为30m3/h、60m3/h、3m3/h、3m3/h、1s。

当前流量为27.2m3/h,小于中小流量界限Qmin30m3/h,所以小阀打开,由小阀后面的小流量计精确计量流量值为27.27m3/h。符合要求,证明逻辑没有问题。

当流量上升到41.5m3/h时,此时流量位于设定值Qmin与Qmax之间,所以中阀打开了,且在1秒延时后小阀关闭了,并且中流量计显示流量为41.59m3/h。符合要求,证明逻辑没有问题,当我们继续增大模拟量输入时。

此时总阀流量为68.2m3/h,流量已经超过了Qmax,所以大阀打开后中阀关闭了,并且大流量计流量值为68.13m3/h。并且为了防止阀门频繁动作,每次流量值经过死去时阀门状态都不会改变,累计流量也在依次增加。逻辑完全符合要求,证明整个控制逻辑设计正确。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释,其并不是对本发明的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

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