本發(fā)明屬于天然氣輸送技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于天然氣管網(wǎng)調(diào)壓的數(shù)據(jù)傳輸方法。

背景技術(shù)：
公開號(hào)為CN103104811A的中國(guó)專利申請(qǐng)?jiān)谡f(shuō)明書中提到，天然氣是一種優(yōu)質(zhì)、高效、清潔的能源。近幾十年來(lái)全球天然氣工業(yè)發(fā)展速度很快，天然氣在世界一次能源結(jié)構(gòu)中的比例也不斷提高。天然氣工業(yè)中，管道運(yùn)輸天然氣是必不可少的環(huán)節(jié)。隨著技術(shù)的發(fā)展，天然氣管網(wǎng)的輸氣能力和輸氣壓力不斷調(diào)高，管輸天然氣一般以高壓方式通過(guò)長(zhǎng)輸管道輸送到終端用戶，在供給到終端用戶前通常需要通過(guò)調(diào)壓設(shè)備進(jìn)行降壓處理，將輸氣管網(wǎng)的壓力調(diào)節(jié)到下一級(jí)管網(wǎng)或用戶所需要的壓力，以便天然氣的壓力能夠與用氣設(shè)施匹配，并需要保證調(diào)節(jié)后的壓力保持正常數(shù)值。但是現(xiàn)有的天然氣管網(wǎng)中往往存在供氣壓力不穩(wěn)定的問(wèn)題，給用戶帶來(lái)困擾。該說(shuō)明書中還提到，天然氣管路中使用各種閥門和調(diào)壓閥，這些調(diào)壓閥或者閥門都是通過(guò)控制器驅(qū)動(dòng)控制。如果控制器采用PLC，那么在天然氣調(diào)壓(或者叫調(diào)流)系統(tǒng)中，經(jīng)常需要一次性的將設(shè)定好的壓力(流量)的控制預(yù)設(shè)曲線下發(fā)至處于天然氣管網(wǎng)調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)的各個(gè)PLC控制器。PLC控制器將根據(jù)仿形曲線中的時(shí)間標(biāo)簽與設(shè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行執(zhí)行。對(duì)燃?xì)夤敬罅康臒o(wú)人值守站點(diǎn)而言，派人前往各站點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)的次數(shù)很少，部分站點(diǎn)有可能幾個(gè)月才巡檢一次。因此，仿形曲線中設(shè)定的控制周期有時(shí)需要一次設(shè)定半年的時(shí)長(zhǎng)，而且仿形曲線中數(shù)據(jù)持續(xù)的間隔將根據(jù)站點(diǎn)工藝的需求而來(lái)，可能是10分鐘，也可能是5分鐘……。我們以一套PLC控制器中設(shè)定5條壓力仿形曲線控制5路壓力為例，假定設(shè)定運(yùn)行周期為6個(gè)月，數(shù)據(jù)持續(xù)的時(shí)間間隔為5分鐘為基準(zhǔn)，系統(tǒng)中的壓力設(shè)定值按照32位浮點(diǎn)來(lái)處理，時(shí)間標(biāo)簽標(biāo)簽按照64位時(shí)間變量來(lái)處理，半年仿形曲線數(shù)據(jù)量為：5×(32+64)×6×30×24×60/5＝約24兆。對(duì)目前RAM仍停留在512K～8M的大部分PLC來(lái)說(shuō)，基本上難以處理，而且對(duì)海量的數(shù)據(jù)處理效率上來(lái)說(shuō)，PLC其程序循環(huán)掃描的處理方式，也難以完成。在現(xiàn)有的燃?xì)庹{(diào)壓調(diào)流系統(tǒng)中，會(huì)采用了觸摸屏+PLC控制器的結(jié)構(gòu)；其中觸摸屏是HMI(人機(jī)界面)顯示部分，主要負(fù)責(zé)工藝數(shù)據(jù)的顯示，壓力(流量)值的設(shè)定；PLC主要負(fù)責(zé)接收觸摸屏下發(fā)的壓力(流量)設(shè)定值，通過(guò)運(yùn)行在其內(nèi)部的程序通過(guò)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)改變現(xiàn)場(chǎng)壓力(流量)。該系統(tǒng)中通過(guò)觸摸屏設(shè)定壓力(流量)有兩種方式：1)操作人員在觸摸屏上實(shí)時(shí)進(jìn)行設(shè)定，PLC控制器根據(jù)實(shí)時(shí)的設(shè)定值運(yùn)行程序。該種方式對(duì)PLC的要求非常低，但對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作人員要求較高，一方面要求其必須呆在現(xiàn)場(chǎng)，另一方面要求其必須對(duì)其管轄的燃?xì)夤に囀煜?，才能進(jìn)行壓力(流量)設(shè)定。2)操作人員通過(guò)觸摸屏預(yù)設(shè)曲線，PLC控制器根據(jù)曲線的時(shí)間標(biāo)簽(通過(guò)小時(shí)/分鐘進(jìn)行判斷)與數(shù)據(jù)設(shè)定值進(jìn)行執(zhí)行。但該設(shè)定的曲線相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，以天為單位，而且一天最多10個(gè)區(qū)間。該種方式主要是以日循環(huán)為主，由于PLC不需要存儲(chǔ)太多數(shù)據(jù)，程序開發(fā)簡(jiǎn)單，因此，該應(yīng)用對(duì)PLC的要求也較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種用于天然氣管網(wǎng)調(diào)壓的數(shù)據(jù)傳輸方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于PLC內(nèi)存較小，控制曲線數(shù)據(jù)無(wú)法順利下裝的問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種用于天然氣管網(wǎng)調(diào)壓的數(shù)據(jù)傳輸方法，通過(guò)數(shù)據(jù)服務(wù)器向用于控制調(diào)壓機(jī)構(gòu)的PLC控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所述的數(shù)據(jù)服務(wù)器包括通訊模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)模塊和應(yīng)用模塊，通訊模塊用于PLC控制器與數(shù)據(jù)庫(kù)模塊的通訊，數(shù)據(jù)庫(kù)模塊用于存儲(chǔ)預(yù)設(shè)控制曲線數(shù)據(jù)，應(yīng)用模塊用于人機(jī)界面顯示、曲線預(yù)設(shè)操作與數(shù)據(jù)趨勢(shì)和報(bào)表處理，獲取PLC控制器的內(nèi)存容量數(shù)據(jù)及PLC控制器的處理器性能數(shù)據(jù)，將預(yù)設(shè)控制曲線數(shù)據(jù)分成若干時(shí)間段，使得每個(gè)時(shí)間段內(nèi)的數(shù)據(jù)量小于等于所屬PLC控制器的內(nèi)存容量，按照設(shè)定的時(shí)間間隔自動(dòng)將預(yù)設(shè)的曲線數(shù)據(jù)分批下裝至PLC控制器，當(dāng)前一時(shí)間段結(jié)束時(shí)，將后一時(shí)間段的曲線數(shù)據(jù)批量覆蓋寫入PLC控制器的內(nèi)存，依次輪循，當(dāng)控制現(xiàn)場(chǎng)對(duì)天然氣調(diào)壓控制的時(shí)間響應(yīng)要求不要求時(shí)，使用1分鐘以下的時(shí)間間隔的自動(dòng)下發(fā)的方式將當(dāng)前時(shí)刻的控制設(shè)定值寫入PLC控制器，PLC控制器按照當(dāng)前寫入的設(shè)定數(shù)據(jù)執(zhí)行。進(jìn)一步的，如果所述的預(yù)設(shè)曲線下裝數(shù)據(jù)成功，PLC控制器將回應(yīng)成功指令，如果所述的預(yù)設(shè)曲線下裝數(shù)據(jù)失敗，PLC控制器有聲光報(bào)警提示，同時(shí)做報(bào)警處理，同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行所述的預(yù)設(shè)曲線下裝重寫，直至成功。進(jìn)一步的，對(duì)每一次所述的預(yù)設(shè)曲線下裝數(shù)據(jù)失敗，所述的數(shù)據(jù)庫(kù)模塊均有詳細(xì)的報(bào)警記錄以便操作人員分析與查詢。進(jìn)一步的，基于客戶端/服務(wù)器架構(gòu)，數(shù)據(jù)服務(wù)器向用于控制調(diào)壓機(jī)構(gòu)的PLC控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。所述的預(yù)設(shè)曲線存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，下發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)將預(yù)設(shè)曲線的包括時(shí)間標(biāo)簽和壓力值的數(shù)據(jù)組轉(zhuǎn)成PLC控制器協(xié)議，每個(gè)時(shí)間標(biāo)簽都是一個(gè)變量，每個(gè)壓力值也是一個(gè)變量，數(shù)據(jù)以時(shí)間為單位組成數(shù)據(jù)條或者數(shù)據(jù)組；PLC控制器在DB數(shù)據(jù)塊中建立對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)組，與之對(duì)應(yīng)，接收下發(fā)的數(shù)據(jù)；PLC控制器根據(jù)PLC時(shí)鐘從數(shù)據(jù)組中讀取數(shù)據(jù)，并進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)；PLC控制器時(shí)鐘與數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行時(shí)鐘同步。本發(fā)明解決燃?xì)庹{(diào)壓(調(diào)流)系統(tǒng)中PLC控制器內(nèi)存不足、處理能力低下的問(wèn)題，通過(guò)搭配PLC控制器的運(yùn)行仿形曲線設(shè)定值的方式可為有類似場(chǎng)合應(yīng)用的地方，提供一種可行的解決辦法；具體實(shí)施方式面對(duì)基于C/S(客戶端/服務(wù)器)架構(gòu)的燃?xì)庹{(diào)流調(diào)壓系統(tǒng)中需預(yù)設(shè)較長(zhǎng)時(shí)間的曲線，PLC控制器有大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及處理的應(yīng)用，特提出了作為數(shù)據(jù)服務(wù)器的計(jì)算機(jī)與PLC控制器相互搭配，在計(jì)算機(jī)上配套相應(yīng)的軟件的方法來(lái)處理的方法。其中，軟件主要由如下內(nèi)容構(gòu)成：1)通訊組件：主要負(fù)責(zé)與PLC系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫(kù)的通訊2)數(shù)據(jù)庫(kù)組件：主要負(fù)責(zé)存儲(chǔ)預(yù)設(shè)曲線的數(shù)據(jù)的曲線及其他通訊數(shù)據(jù)3)應(yīng)用組件：主要負(fù)責(zé)人機(jī)界面顯示，曲線預(yù)設(shè)操作，數(shù)據(jù)趨勢(shì)、報(bào)表等內(nèi)容。軟件與PLC的搭配使用主要分為如下兩種方式：1)根據(jù)PLC的內(nèi)存及處理能力，軟件可以自動(dòng)將預(yù)設(shè)的曲線數(shù)據(jù)分批下裝至PLC；例：將客戶預(yù)設(shè)半年的數(shù)據(jù)分隔成多段次，如一周一段，每隔一周將下一周控制曲線的數(shù)據(jù)批量寫入PLC，PLC根據(jù)下裝數(shù)據(jù)中的時(shí)間標(biāo)簽與設(shè)定值進(jìn)行執(zhí)行；等一周過(guò)后，軟件將自動(dòng)下裝下一周的數(shù)據(jù)，依次輪循。2)在客戶現(xiàn)場(chǎng)對(duì)時(shí)間響應(yīng)要求不高的情況下，可以通過(guò)軟件使用較短時(shí)間間隔自動(dòng)下發(fā)的方式(如30S一次)將當(dāng)前設(shè)定值寫入PLC，PLC可按照當(dāng)前寫入的設(shè)定數(shù)據(jù)執(zhí)行。這種方式中，PLC程序中將不需要開辟存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的區(qū)間，不需要判斷設(shè)定值的時(shí)間標(biāo)簽，可以大大降低PLC的編程難度，并提高運(yùn)行效率。以上的兩種方式中，數(shù)據(jù)下裝安全至關(guān)重要；軟件中如果下裝數(shù)據(jù)成功，PLC將回應(yīng)成功指令給軟件，如果失敗，PLC系統(tǒng)有聲光報(bào)警提示，同時(shí)軟件會(huì)報(bào)警，并且繼續(xù)重寫，直至成功。而每一次失敗均有詳細(xì)的報(bào)警記錄存儲(chǔ)在該系統(tǒng)之中，以便操作人員分析與查詢。其中，預(yù)設(shè)曲線首先是存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，下發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)是通過(guò)通訊軟件將預(yù)設(shè)曲線的數(shù)據(jù)組(時(shí)間標(biāo)簽+壓力)轉(zhuǎn)成標(biāo)準(zhǔn)的S7協(xié)議或是MODBUS協(xié)議。每個(gè)時(shí)間標(biāo)簽都是一個(gè)變量，每個(gè)壓力值也是一個(gè)變量；數(shù)據(jù)以時(shí)間為單位，1分鐘1條，1小時(shí)(時(shí)間可選擇)的數(shù)據(jù)組成1個(gè)數(shù)據(jù)組。PLC在DB數(shù)據(jù)塊中建立對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)組，與之對(duì)應(yīng)，接收下發(fā)的數(shù)據(jù)；PLC程序根據(jù)PLC時(shí)鐘從數(shù)據(jù)組中讀取數(shù)據(jù)，并進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)。PLC時(shí)鐘同步很關(guān)鍵，務(wù)必要與計(jì)算機(jī)進(jìn)行時(shí)鐘同步，計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘必須是準(zhǔn)確的。