一種自檢測(cè)無(wú)擾切換加臭控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于天然氣加臭裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種自檢測(cè)無(wú)擾切換加臭控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，以石油為能源的形勢(shì)日趨緊張。人們生產(chǎn)生活的燃料不再僅僅依賴于煤、油等燃料，天然氣作為清潔無(wú)污染的新能源迅速成為主流燃料。但是，天然氣由于其無(wú)色無(wú)味的特點(diǎn)，使得天然氣的泄露不能及早的被非專業(yè)設(shè)備發(fā)現(xiàn)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，加臭機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，但目前使用的加臭機(jī)都為工作人員手動(dòng)完成切換，不但需要專門人員監(jiān)控工作，而且由于切換的不及時(shí)帶來(lái)加臭的不穩(wěn)定。為保證加臭機(jī)的穩(wěn)定工作，使得加臭技術(shù)變得更加安全、穩(wěn)定是本領(lǐng)域技術(shù)人員不斷努力的方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提出一種自檢測(cè)無(wú)擾切換加臭控制系統(tǒng)及方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種自檢測(cè)無(wú)擾切換加臭控制系統(tǒng)，包括主控制系統(tǒng)，主控制系統(tǒng)通過(guò)基于電流環(huán)信號(hào)的數(shù)據(jù)通道和基于RS485信號(hào)的數(shù)據(jù)通道與數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接，主控制系統(tǒng)通過(guò)RS232接口與打印輸出裝置連接，主控制系統(tǒng)通過(guò)基于脈沖信號(hào)的加臭控制數(shù)據(jù)通道與加臭執(zhí)行裝置連接。
[0006]而且，所述主控制系統(tǒng)為可編程邏輯控制器和隔離輸入輸出裝置。
[0007]而且，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備為計(jì)量精度為1.0級(jí)的渦輪流量計(jì)。
[0008]而且，所述加臭執(zhí)行裝置為以四氫噻吩為賦臭劑的天然氣加臭機(jī)。
[0009]—種自檢測(cè)無(wú)擾切換加臭控制系統(tǒng)的方法，包括步驟如下:
[0010](1)首先通過(guò)主控制系統(tǒng)接收加臭機(jī)的模式狀態(tài)信號(hào)，判斷加臭機(jī)的加臭模式，當(dāng)加臭機(jī)為手動(dòng)加臭模式時(shí)，加臭機(jī)進(jìn)行定量加臭；當(dāng)加臭機(jī)為自動(dòng)加臭模式時(shí)，則從數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行輸氣管道氣體流量的數(shù)據(jù)采集；
[0011](2)數(shù)據(jù)傳輸及加臭計(jì)量控制，主控制系統(tǒng)首先使用RS485硬件電路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，當(dāng)主控制系統(tǒng)檢測(cè)不到RS485傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，自動(dòng)切換為電流環(huán)的電流脈沖信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，主控制系統(tǒng)使用采集上來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加臭劑量的控制，并由打印輸出裝置打印輸出RS485通信故障；當(dāng)電流環(huán)的電流脈沖信號(hào)傳輸也出現(xiàn)故障時(shí)，主控制系統(tǒng)將加臭模式轉(zhuǎn)換為定量加臭模式，并打印電流環(huán)通信故障；
[0012](3)主控制系統(tǒng)的檢測(cè)調(diào)整，在加臭過(guò)程中，主控制系統(tǒng)通過(guò)渦輪流量計(jì)不斷采集供氣管道的流量數(shù)據(jù)，當(dāng)渦輪流量計(jì)狀態(tài)出現(xiàn)異常時(shí)，主控制系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為定量加臭，并且由打印輸出裝置打印輸出流量計(jì)異常狀態(tài)。
[0013]而且，所述步驟(2)中使用采集上來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加臭劑量的控制的具體方法為:
[0014]氣體標(biāo)況流量*25mg/m3 =每次栗出量*加臭次數(shù)
[0015]式中氣體標(biāo)況流量為輸氣管道中的氣體流量，其單位為Nm3/h ;25mg/m3為每立方氣體所需加臭劑量；每次栗出量為加臭栗加臭一次的加臭劑量，其單位為mg/次；加臭次數(shù)為在此流量狀況下，lh所需要加臭的次數(shù)，其單位為次/h，
[0016]在計(jì)算出1小時(shí)的加臭次數(shù)后，則可計(jì)算出每次的周期T和輸出方波占空比D:
[0017]T=加臭次數(shù)/3600
[0018]D = 0.5/Τ
[0019]其中3600為1小時(shí)3600秒，0.5為加臭栗加臭一次所需時(shí)間，其單位為秒。
[0020]經(jīng)過(guò)上述計(jì)算后，則得出主控制系統(tǒng)輸出周期為Τ，占空比為D的方波來(lái)控制加臭機(jī)進(jìn)行加臭。
[0021]而且，所述步驟(2)中主控制系統(tǒng)將加臭模式轉(zhuǎn)換為定量加臭模式的具體方法為:
[0022]在輸氣管道氣體流量的數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，當(dāng)10s內(nèi)雙路通信系統(tǒng)均無(wú)正確通訊數(shù)據(jù)包返回，或返回的數(shù)據(jù)有明顯錯(cuò)誤及返回?cái)?shù)據(jù)解析顯示為流量計(jì)軟硬件故障時(shí)，主控制系統(tǒng)將對(duì)以往氣體流量與預(yù)設(shè)手動(dòng)流量進(jìn)行比較，若以往流量最大值大于預(yù)設(shè)手動(dòng)流量，則主控制系統(tǒng)將以往流量最大值固定為輸氣管道氣體流量計(jì)算求出控制加臭機(jī)的方波周期及占空比，將此方波做為固定控制信號(hào)輸出控制加臭機(jī)加臭；若以往流量最大值小于預(yù)設(shè)手動(dòng)流量，則主控制系統(tǒng)將預(yù)設(shè)手動(dòng)流量固定為輸氣管道氣體流量計(jì)算求出控制加臭機(jī)的方波周期及占空比，將此方波做為固定控制信號(hào)輸出控制加臭機(jī)加臭。
[0023]而且，所述步驟(3)中渦輪流量計(jì)狀態(tài)出現(xiàn)異常具體是指:
[0024]①主控制系統(tǒng)在5S內(nèi)未獲得雙路通信數(shù)據(jù)包信息，或者接收數(shù)據(jù)解析出氣體流量大于管路所能通過(guò)的最大氣體流量，或解析氣體流量為負(fù)值；
[0025]②主控制系統(tǒng)在獲取渦輪流量計(jì)數(shù)據(jù)之前，查詢的渦輪流量計(jì)狀態(tài)顯示為硬件故障，工況流量高低限報(bào)警，流量計(jì)電池欠壓報(bào)警，瞬時(shí)流量低限報(bào)警，流量計(jì)外部操作報(bào)警。
[0026]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0027]本發(fā)明裝置中控制系統(tǒng)是帶有通信雙冗余的系統(tǒng)，當(dāng)一路通信失效時(shí)，可無(wú)干擾切換至另一路通信，兩路同時(shí)失效時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)為定量加臭；并且在通信過(guò)程中可以檢測(cè)流量計(jì)狀態(tài)，打印輸出進(jìn)行報(bào)警。有效防止加臭控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)的加臭錯(cuò)誤和不能加臭，同時(shí)自檢測(cè)為故障的快速判定提供依據(jù)。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施做進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0030]一種自檢測(cè)無(wú)擾切換加臭控制系統(tǒng)，如圖1所示，包括主控制系統(tǒng)，主控制系統(tǒng)通過(guò)基于電流環(huán)信號(hào)的數(shù)據(jù)通道和基于RS485信號(hào)的數(shù)據(jù)通道與數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接，主控制系統(tǒng)通過(guò)RS232接口與打印輸出裝置連接，主控制系統(tǒng)通過(guò)基于脈沖信號(hào)的加臭控制數(shù)據(jù)通道與加臭執(zhí)行裝置連接。
[0031]在本發(fā)明的具體實(shí)施中，所述主控制系統(tǒng)為可編程邏輯控制器(PLC)和隔離輸入輸出裝置，具體型號(hào)為:PLC為Runpower 2106 14*DI 10*D0，隔離輸入裝置為L(zhǎng)GBS8093-EX,隔離輸出裝置為 CR-M024DC2L 24VDC。
[0032]在本發(fā)明的具體實(shí)施中，所述打印輸出裝置為熱敏打印機(jī)，具體為煒煌A9熱敏打印機(jī)；所述加臭執(zhí)行裝置為以四氫噻吩為賦臭劑的天然氣加臭機(jī)，具體型號(hào)為:米頓羅P746-2572.2L/h。
[0033]在本發(fā)明的具體實(shí)施中，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備為渦輪流量計(jì)，型號(hào)為:LWQZ_100CPN16,計(jì)量精度為1.0級(jí)。
[0034]—種自檢測(cè)無(wú)擾切換加臭控制系統(tǒng)的方法，包括步驟如下:
[0035](1)首先通過(guò)主控制系統(tǒng)接收加臭機(jī)的模式狀態(tài)信號(hào)判斷加臭機(jī)的加臭模式，當(dāng)加臭機(jī)為手動(dòng)加臭模式時(shí)，加臭機(jī)進(jìn)行定量加臭；當(dāng)加臭機(jī)為自動(dòng)加臭模式時(shí)，則從數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行輸氣管道氣體流量的數(shù)據(jù)采集；
[0036](2)數(shù)據(jù)傳輸及加臭計(jì)量控制，主控制系統(tǒng)首先使用RS485硬件電路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，當(dāng)主控制系統(tǒng)檢測(cè)不到RS485傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，自動(dòng)切換為電流環(huán)的電流脈沖信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，主控制系統(tǒng)使用采集上來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加臭劑量的控制，并由打印輸出裝置打印輸出RS485通信故障；當(dāng)電流環(huán)的電流脈沖信號(hào)傳輸也出現(xiàn)故障時(shí)，主控制系統(tǒng)將加臭模式轉(zhuǎn)換為定量加臭模式，并打印電流環(huán)通信故障；
[0037]在本發(fā)明的具體實(shí)施中，所