一種流體體積流量的測定方法
【專利摘要】一種流體體積流量的測定方法，它的檢測信號輸入均采用4~20mADC反饋，并通過編程方法對各通道進(jìn)行零點(diǎn)、滿度校正，所述檢測信號包括流量、壓力、溫度信號；使用PLC編程語言進(jìn)行補(bǔ)償計算，計算出實(shí)際流量；使用循環(huán)中斷對瞬時流量進(jìn)行迭代累積，并引入時鐘校對參數(shù)，對迭代值進(jìn)行修正；使用浮點(diǎn)切除保留、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換確保累積過程精度不損失；采用合成累積輸出、上限清零、記次方法確保累積精度。本發(fā)明通過使用高精度信號輸入模板確保數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化精度，并利用編程方法對各采樣通道進(jìn)行校正，確保數(shù)據(jù)精度；通過編程方法解決實(shí)現(xiàn)時鐘補(bǔ)償、數(shù)據(jù)累計精度保證等問題；最終實(shí)現(xiàn)體積流量的精確測定。
【專利說明】一種流體體積流量的測定方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明屬于自動控制領(lǐng)域，具體涉及一種用于流體體積流量的測定方法。
[0002]【背景技術(shù)】:
傳統(tǒng)的流體體積流量測定方式為流量檢測裝置+流量測定儀(二次儀表)，其中:檢測裝置負(fù)責(zé)流量瞬時量信號的檢測，流量測定儀負(fù)責(zé)信號循環(huán)累加功能。隨著PLC及DCS系統(tǒng)的不斷發(fā)展，越來越多的控制現(xiàn)場及控制方案中均不采用二次儀表，而采用流量檢測裝置信號直接進(jìn)入PLC或DCS系統(tǒng)的方式，如何確保流體流量的精確檢出及累計量累積便成為關(guān)鍵。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
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為了實(shí)現(xiàn)流體體積流量的精確測定，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案:
一種流體體積流量的測定方法，它的檢測信號輸入均采用r20mADC反饋，并通過編程方法對各通道進(jìn)行零點(diǎn)、滿度校正，所述檢測信號包括流量、壓力、溫度信號；使用PLC編程語言進(jìn)行補(bǔ)償計算，計算出實(shí)際流量；使用循環(huán)中斷對瞬時流量進(jìn)行迭代累積，并引入時鐘校對參數(shù)，對迭代值進(jìn)行修正；使用浮點(diǎn)切除保留、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換確保累積過程精度不損失；采用合成累積輸出、上限清零、記次方法確保累積精度。 [0004]本發(fā)明是以PLC作為計算核心，采用傳統(tǒng)的氣體流量檢測裝置檢測體積流量。
[0005]利用PLC采集瞬時流量信號的數(shù)據(jù)，并通過編程方法解決標(biāo)定測量系統(tǒng)及流量信號的累積精度問題，從而實(shí)現(xiàn)體積流量的測定。
[0006]本發(fā)明將流量檢測信號及流量補(bǔ)償信號(溫度、壓力)接入PLC模板，通過編程方法實(shí)現(xiàn)信號校準(zhǔn)，流量信號累積。流量檢測及壓力、溫度檢測裝置補(bǔ)償信號輸出均采用4~20πιΑ標(biāo)準(zhǔn)信號。使用PLC替代傳統(tǒng)二次測定儀需主要關(guān)注的問題是A/D轉(zhuǎn)化精度保證及累積時鐘精度問題。
[0007]本發(fā)明中使用西門子16位模擬量輸入模板(6ES7 331-7NF10-0AB0)，CPU采用(6ES7 315-2AG10-0AB0)。通過編程方法實(shí)現(xiàn)測量系統(tǒng)的校正、瞬時流量測定，并利用PLC定時中斷、循環(huán)掃描及引入時鐘校正實(shí)現(xiàn)輸入信號迭代累積(實(shí)際中采樣周期為100ms，優(yōu)于傳統(tǒng)二次測定儀中的Is采樣周期)，從而實(shí)現(xiàn)信號精確累積；最終所有參數(shù)顯示在HMI界面中，方便授權(quán)人員進(jìn)行在線查看、調(diào)整及定期校準(zhǔn)。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
1、通過使用本方法實(shí)現(xiàn)各類參數(shù)的可視化管理，并在線對系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0009]2、通過編程方法實(shí)現(xiàn)流量的累積迭代，并確保累積精度，符合相關(guān)規(guī)定、規(guī)范，替代二次測定儀。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的信號采集流程圖。
【具體實(shí)施方式】[0011]如圖1所不，編程時:
1.對每通道測量數(shù)據(jù)進(jìn)行精度校正編程，進(jìn)行包含零點(diǎn)、滿度在內(nèi)的5點(diǎn)線性化處理；并設(shè)置通道索引號，方便每通道校正、人機(jī)界面(HMI)查詢、設(shè)定。
[0012]2.依據(jù)體積流量公式進(jìn)行公共子程序編程，并將預(yù)留設(shè)計溫度、設(shè)計壓力、是否選擇壓力補(bǔ)償、是否選擇溫度補(bǔ)償、流量修正k系數(shù)等輸入?yún)?shù)；預(yù)留:工況壓力、工況溫度、實(shí)際流量等輸出參數(shù)；并設(shè)置流量索引號，方便人機(jī)界面(HMI)參數(shù)查詢、設(shè)定。
[0013]3.使用循環(huán)中斷對瞬時流量進(jìn)行迭代累積，并引入時鐘校正參數(shù)，對迭代值進(jìn)行修正；為保證累積精度，運(yùn)行過程中測定時使用浮點(diǎn)數(shù)格式，超上限設(shè)定值時保留小數(shù)部分下次迭代，整數(shù)部分移至長整數(shù)格式存儲，設(shè)置數(shù)據(jù)清零上限，并記憶清零次數(shù)；最終合成輸出流量累積值，防止數(shù)據(jù)溢出及精度損失。
[0014]實(shí)施步驟為:
1.使用標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生裝置，對模板各通道進(jìn)行校正。
[0015]2.在HMI中設(shè)置各流量對應(yīng)儀表參數(shù):設(shè)計溫度、設(shè)計壓力、是否選擇壓力補(bǔ)償、是否選擇溫度補(bǔ)償、流量修正k系數(shù)等，并標(biāo)定時鐘修正系數(shù)。
[0016]3.接入實(shí)際的流量檢測儀表，壓力、溫度檢測儀表，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)視及數(shù)據(jù)累計。
[0017]本實(shí)施例在山東泉興不銹鋼廠AOD 二次閥門站、湖州久立特鋼廠新建2#A0D爐中的氧氣、氬氣、氮?dú)饬髁繙y定中均得以應(yīng)用，效果良好。
【權(quán)利要求】
1.一種流體體積流量的測定方法，它的檢測信號輸入均采用r20mADC反饋，并通過編程方法對各通道進(jìn)行零點(diǎn)、滿度校正，所述檢測信號包括流量、壓力、溫度信號；使用PLC編程語言進(jìn)行補(bǔ)償計算，計算出實(shí)際流量；使用循環(huán)中斷對瞬時流量進(jìn)行迭代累積，并引入時鐘校對參數(shù)，對迭代 值進(jìn)行修正；使用浮點(diǎn)切除保留、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換確保累積過程精度不損失；采用合成累積輸出、上限清零、記次方法確保累積精度。
【文檔編號】G01F15/07GK104019850SQ201310065677
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2013年3月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月2日
【發(fā)明者】喬顯斌, 李祥, 郭文斌, 裴俊杰, 白云軍 申請人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司