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工业以太网与差压质量流量计智能结合的研究发

作者:江苏创辉自动化仪表有限公司
工业以太网与差压质量流量计智能结合的研究发展趋势
21纪是信息化、网络化和智能化的时代,随着 intemet技术的迅速发展,以太网和TCPP协议已成为世界范围内的实际标准,智能互联网产品广泛进入现代生活。智能化、网络化成为工业控制与自动化当前和今后的发展动向之一,是工业控制和自动化领域的各种新技术、新方法、新产品的发展趋势和明显标志,也给仪器仪表技术带来了很大的发展空间与机遇,网络化、智能化成为仪器仪表的发展趋势。
网络化仪器是指人们从任何地点、在任何时间都能够远程操控、获取相关信息的仪器。网络化仪器可实现任意时间、任何地点对系统的远程访问,实时地获得仪器的工作状念:通过友好的用户界面,可对远程仪器的功能加以控制,状态进行检测;能将远程仪器测得的数据通过网络迅速传递给本地计算机。与传统的仪器相比,网络化仪器具有很大的优势:(1)功能分散、危险分散、地理分散、管理集中;(2)通信功能强,网络隔离度高,分布广泛:(3)系统操作简单人机界面友好;(4)便于扩展和维护;(5)通信标准的公开、一致,使仪器具备开放性,仪器间具有可互操作性等。网络化仪器的概念并非建立在虚拟上,已经
在现实广泛的测量与测控领域初见端倪。网络化流量计、网络化传感器、网络化示波器、网洛化逻辑分析仪和网络化电能表等都已成为人们的新宠。用户可通过网络浏览器对它们进行远程配置和操控,网络化仪器可将测试数据传送到指定计算机的指定文件里,电子邮件服务器可将仪器状态或报警信息发送给指定收信人。维护人员收到报警信息后,可利用该仪器的互联网地址做远程登录,运行适当的诊断程序、重新进行配置或下载新的固件以排除故障。
智能化有两方面的含义:(1)采用人工智能的理论、方法和技术:(2)具有拟人智能的特性或功能,例如自适应、自学习、自校正、自协调、自组织、自诊断、自修复等。这可作为衡量是不是智能化仪器的性能标准。由此可得到关于智能化的定义:是采用人工智能理论、方法、技术或/并具有某种拟人智能特性和功能。即利用计算机来代替人的一部分脑力劳动,具有运用知识进行推理、学习联想解决问题的能力。现在一些新型智能仪表虽冠以智能化的名称,实际上是电脑化,名不符实,只是采用了微处理器。电脑化并不等于智能化,应该向智能化方向努力。
近年来国产差压质量流量计研究开发的成果主要有
(1)一体化节流式差压流量计
一体化节流式差压流量计是将节流装置、智能差压变送器与流量显示装置融为一体的流量测量系统。它引入了节流定值的概念,使差压流量计跨上一个新台阶。它的特点是you选喷嘴为节流件,不需实流标定,耐腐蚀、压损小、检定周期长,方便用户更换,便于批量生产,降低节流件造价;它将节流装置与智能差压变送器做成一体,可消除现场安装偏心或不垂直等可能带来的附加误差,不仅保证了安装准确性和测量精度,而且缩短了引压管线,减少了故障率,改善了动态特性。它配置宽量程差压变送器和显示装置,可方便地对在线节流装置进行迁移和扩展量程,使流量计范围度达6:1~10:1。它对流量测量系数、可膨胀系数都采取实时计算,对密度进行查表,因而不确定度可忽略不计,保证测量精度能大幅度提高
(2)内藏式双文丘里管流量测量装置
低流速、大管径气体流量测量中长期存在着计量不准或无法测量的问题。西安航联测控设备公司采用航空气动理论和飞机发动机内流体力学等科学的zui新研究成果,应用大型计算机技术和风洞实验,新开发并生产了新型内藏式双文丘里管,它为整体式管道流量测量装置。内藏式双文丘里管风量测量装置主要由外部诱导整流装置和核心传感元件组成。外部诱导整流装置是核心传感元件大差压形成的必要条件,它决定了系统差压的量级和差压值。具有适用范围宽、精度高、量程比宽等特点,一般为1~1.5级,测量流体流速为3~130ms。已在钢铁厂、热电厂、洛阳石化等十多个单位应用,有效地解决了低压低流速、大流量、大管径工作状态下的流量测量问题。
目前基于工业以太网的网络化、智能化的差压质量流量计还处于开发阶段,但是网络化、智能化仪表已越来越多。比如安捷伦科技有限公司几年前就将联网功能作为其 Infinit系列数字存储示波器的标准性能,并且在zui近又研制出了具有网络功能的16700B型逻辑分析仪一网络化逻辑分析仪;横河公司的DXAdvanced新型网络无纸记录仪,应世界工业领域的需求,增强了测量、显示、存储、网络等各项功能,是新yi代的网络数据采集站。它具有以太网接口,支持MODBUS协议、 Web servers、SMTP、SNTP、DHCP等zui新网络功能,可通过Modbus/TCP连接 DAQMASTER MW00等作为外部输入单元。我国天津求精科技发展有限公司新近推出液晶显示、薄膜按键的网络化仪表一包括网络化数据采集巡检仪、强力超声多普勒流量传感器、超声多普勒流量巡检仪、超声液位计、明渠流量计、超声多普勒流量计、超声时差流量计、电磁流量计、涡轮流量计等它们都有可选的电话线联网的功能。另外也有已经开发的工业以太网接口。如瑞典HMS工业网络公司开发的 AnyBus-s1010M工业以太网接口模块。该模块为10100 Mbit/s接口并内嵌完整的TCPP协议栈,支持既成实的标准协议包括Mobu/TCP和 EtherNet/IP,并可以通过透明的 Socket接口实现TCP或UDP服务。它还具有一些功能,例如FTP、Emal以及一个动态集成的Web服务器。
随着计算机技术、网络通信技术的不断发展,21世纪的仪器将是一个开放的系统概念。仪器直接上网、组建大规模分布式测控网络、共享信息资源和远程操控已成为现代仪器仪表发展的突出方向。
 
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