传统模拟仪表实现数字化能源管控系统

利用原有DCS、PLC系统和现场智能仪表

实现智能计量网络的建设

一、原有系统结构

现场使用智能变送器，使用4～20mA模拟信号通过电缆长距离传到PLC。PLC通过AD转换和简单运算传到上位机的组态软件，再连接到网络。能源中心通过网络取得能源数据。这是基于DDZ结构的传统模拟控制系统。

二、存在的问题

1、智能仪表性能无法发挥

现在普遍使用的智能仪表其性能很高，数字精度普遍超过了0.075%，测量范围普遍超过500倍。但是使用模拟输出则降低了其性能的发挥，4～20mA仅仅是截取了数字信号的一部分。

2、PLC无法有效处理能源数据

首先，采集精度和信号串扰无法采集高精度的数据。尤其是差压信号需要开方，造成在零点区域造成严重的失准，只能将小信号切除，使测量范围变窄。其次，PLC无法处理能源计量复杂的数学模型，比如蒸汽流量计量，需要流量系数的在线补充、需要查表法对蒸汽密度进行补偿等等。

3、能源计量仪表的维护受到工业控制的阻碍。

三、解决方法

1、使用透传控制器将现场仪表的4～20mA/HART信号分解为PLC需要的4～20mA信号和网络需要的MODBUS信号。MODBUS信号可以使用面向任务控制器完成计量数学模型后与网络连接。

2、达到的目的

1）能源网络与控制系统分离。能源网络实现了智能化，按照计量标准和规范进行运行。

2）对控制系统没有不良干扰，在透传控制器中仅仅跨接了一个250Ω电阻。

3）所有计量数据在面向任务控制器中完成，并实现了能源数据的网络共享，能源中心、维护部门、PLC都可从面向任务控制器中读取数据，实现了网络化、智能化、扁平化的智能能源管理体系。

传统模拟仪表实现数字化能源管控系统