FC2000系列流量转换单元在构建企业级能源管理网

摘　要：针对目前企业能源计量上网管理存在的诸多问题，本文从流量计量行业规范和要求出发，结合先进计算机网络技术的精华，配置功能强大的新型流量转换的相关模块，构建了一套以企业以太网为基础框架、模块化配置、简单易行能源上网计量的方案。

关键词：ERP；宽量程补偿；流量计算机；串行接口通讯
1前言
　　随着网络技术发展的日益成熟，大多数企业建立了自己的内部局域网，在此基础上构建了企业的ERP系统，大功率电机的离线点检系统等，并将能源计量数据和主要设备运行状态实时传送到企业的网络上，供企业的能源管理部门实时掌握能源计量设备或器具的运行情况及能源的消耗情况，便于企业管理层合理调度企业内部资源。但是，目前企业的能源计量数据上网普遍碰到了瓶颈，急需找出更加合理、精准、可行的方案来摆脱目前的困境。
2主要存在的难题
2．1很多企业将流量及温度、压力信号输入到DCS或PLC系统中，在可编程控制器内部通过简单计算来完成相关流量的补偿运算。这样，对准确度要求比较高的能源量结算，从数据采集的时差和运算合理性方面，都很难满足计量要求，特别是在宽量程补偿、湿度补偿、非线性补偿、速度分布补偿，以及燃气、蒸汽的能量计量等诸多需要进行深层处理的量值，更无法满足计量要求。
2．2一些企业采用独立的二次仪表进行流量运算、显示和存储流量数据，由于流量计量仪表的特殊性（例如缺乏强大的通讯功能或仪表间的通讯协议并不一致），给数据上网造成了困难。
  为此，我们探索出一种利用功能强大的FC2000-1A系列流量转换单元和网络技术的先进成果，构建出了企业级的能源计量数据管理网络的方案，来实现企业内部能源的集中监控和宏观调度。
3本方案的特点及实施
3．1本方案特点
3．1．1集成能源计量及网络技术等专业特长，特别是对能源计量信息做深层处理
可以将节流式流量计的流出系数C、流束可膨胀系数ε、压缩系数Z等参数作为动态量，进行实时逐点运算
　　可实现真正意义上的宽量程补偿
　　可实现非线性补偿
　　可实现湿气体（如煤气）湿度补偿
　　可实现大口径速度分布系统补偿
　　可实现燃气（天然气、煤气）、蒸汽的能量计量
3．1．2采用模块化结构
3．1．3低成本、易实施
3．2本方案硬件配置：
　　本方案硬件系统在原有上位服务器、现场二次仪表基础上，配置了具有高准确度流量运算功能的FC2000-IAE（G）流量计算转换单元、具备数字通讯及转换能力的FC2000-1AF通讯转换单元和如FC2000-1A等具有支持多种补偿功能、通讯方式的流量计算机及其他必要的网络通讯设备。
3．2．1FC2000-IAE（G）流量计算转换单元
　　FC2000-IAE（G）流量计算转换单元是一款全新概念的网络化流量计量设备，能够完成从对现场计量相关信号的采集，到进行补偿运算，最后由以太网、串行接口等数字方式或由4~20mA标准电流信号，将数据上传（至服务器）。
3．2．2FC2000-1AF通讯转换单元
　　FC2000-1AF通讯转换单元是一款构建企业级计量数据网络所必备的节点设备，它具有多种、多个通讯接口（如以太网、RS232/RS485串行接口），内置多种通讯协议（如MODBUS、TCP/IP），结合配置不同的通讯接口软件，能将目前主流多种款式的计量二次仪表通讯协议转换为统一协议，通过企业局域网、串行接口等方式传输至上位服务器、或传输至由DCS、PLC等构成的企业原有计量数据网络中，也可以使用通讯转换单元将如质量流量计等具备串行接口通讯能力的现场一次仪表接入计量数据网络中。
3．2．3FC2000-1A型流量计算机
　　FC2000-1A型流量计算机，在配置上不仅具备串行接口，可以整合进由DCS、PLC等构成的企业原有计量数据网络，更是将以太网接口整合进仪表，以充分利用这一企业信息系统的主干道，构建企业级的能源计量数据网络。
3．2．4FC2000-1A、1AE（G）、1AF可适配的通讯协议：
基于RS232/485串口的ModBus协议；
基于RJ45以太网的UDP/IP、TCP/IP协议；
HART协议；
基于RS232/485串口的自定义协议；
4本方案应用实例：
　　以上是某钢铁企业采用FC2000系列流量仪表实现流量计量的网络化管理的应用实例。该方案中所涉及到的计量器具有：物料称重的皮带秤和料斗称、物位计量、带补偿流量计量等，通过FC2000系列流量仪表通讯转换后，将分布分散、通讯方式各异的众多现场能源计量数据通过接口通讯转换单元上传以太网，实现能源计量的网络化管理，是生产过程自动化水平提高的重要体现。特别是通过FcLinker流量数据远程采集软件和Fc2000Web发布软件及数据库软件的应用，实现了顺时数据显示、历史数据查询和报表的导出等，为该方案的发展、扩展提供了广阔的应用空间。
结束语
　　FC2000系列仪表与现代网络技术建立的通讯方式，为企业能源计量的集散化管理提供了重要的平台，实现了能源计量的深层次处理，可扩展性强，是企业提升集散管理水平的重要体现。
参考文献:
[1]《FC2000-IAE（G）流量计算转换单元选型手册》北京博思达新世纪测控技术有限公司 本文链接：http://www.qk112.com/lwfw/jsjlw/jisuanjiyingyong/241637.html