（国网冀北电力有限公司唐山供电公司河北唐山063000）
摘要：随着信息技术的发展，越来越多诸如ERT、综合统计等信息系统在化工企业得到广泛应用，为企业生产经营管理提供了有力支持，但这些信息系统的基础数据来源于计量仪表的数据，数据的可靠性直接影响企业的生产经营。北方某化工企业所属16个生产厂的计量数据，绝大部分靠人工抄表录入，由于人为因素影响较多，外供计量仪表经常出现计量纠纷，尤其是特一级的物料，如果能够对仪表输出进行改造，实现自动采集，并将数据发送至上层信息管理系统，势必能够解决化工装置中计量数据的准确性瓶颈问题，增加企业的管理水平和创效水平。
关键词：计量仪表；数据采集；计量管理；应用；分析
1导言
计量管理是工业企业中不可缺少的管理项目，对监控产品质量，提升产品生产效率和可靠性具有积极作用。计量仪表数据采集系统，是建立在计量仪表的基础上的智能信息采集系统，可以有效转变传统计量仪表分布不均、人工巡检和抄表等缺点的数据信息采集系统，对提升数据信息采集效率和准确性具有积极的作用，可为计量管理提供准确的数据信息。
2计量仪表数据采集系统
2.1系统构成
为完成对计量仪表数据采集系统的构建，需要详细的对系统中的构成的进行确定。采集系统是由检测元件、变送仪表、数据采集模块等内容。一是检测仪表。计量仪表主要是完成对检测项目温度、流量等内容。具体的现场检测元件主要选择稳定性好的标准孔板，测温元件主要选择标准K型热电偶，变送仪表选择4-20mA的II型的1151系列变送器、涡流流量计和质量流量计等，借助这些仪表可以完成对数据信息的采集。各类数据信息采集完成后，由转换器将数据信息转变为4-20mA或1-5V的模拟信号，数据信号转换后，则可以完成对计量信息的传递，将其传递到模块中。二是数据采集模块。这部分主要是完成数据采集和传递，并借助数据采集编辑器和TCP/IP协议，实现与上层数据采集服务器的连接，从而完成对的现场数据的有效传递。其中内部模块中主要选择RS-485协议展开通信。且数据采集模块主要是借助PLC设备完成模块的构建。三是主机，主要机主要选择工控机接口卡选择的PROFI-BUS和RS-484、RJ45网卡。现场流量选择MODBUS通信连接，借助MODBUS协议实现信息传递。为保障主机获得准确的数据信息，选择光纤布线方式，达到控制雷击和电机等电磁干扰的影响，从而有效推动计量仪表数据信息采集的可靠性和准确性。四是数据采集子系统。为了保障计量仪表数据信息采集的可靠性，选择构建子系统的方式。且为了降低系统的成本，对于PLC、DCS和各个模块中选择电缆硬连的方式。
2.2计量仪表数据采集系统的功能
一是实时数据采集功能。借助计量仪表的数据采集系统，可以完成实时数据采集，并能够综合对工业企业现场的数据的采集，并完成对数据信息的传递。二是运行状态的监测与管理。借助计量仪表数据采集系统，可以为设备的状态监控奠定基础，借助主机完成对各类信息的筛选和分析，并得出异常信息，并将其对应的问题发送给相关技术人员和管理人员，进而达到提升工业生产的安全的控制。三是用户功能。计量仪表数据采集系统，具有简单的人机交互页面，借助人机交互页面，可以顺利实现用户目的信息的获取，从而完成对计量仪表和整体工业设备稳定性的控制。四是报警和报表功能。借助计量仪表数据采集系统，可以完成对各类设备基本运行状态的分析，再由PLC或是主机展开对信息的分析，筛选出异常信息后，发送到技术人员和用户界面，有助于异常的快速处理。报表功能是将某一确定时间段内的具体数据信息进行展示，从而有助于计量管理。
3采集系统改造内容
3.1建设新型数据采集结构
为了摒弃人工录入，实现简单有效的数据自动采集，作者提出了一种新的实现方案，既对支持各类通信协议的计量仪表进行标准的协议转换，统一转换为MODBUS协议，通过RS485总线连接，上层采用数据采集设备，实现对总线上的计量仪表进行轮询采集数据，存储处理后传输给上层数据库服务器，为业务系统提供基础数据。设计方案的数据采集结构分为二层，第一层为协议转换层，实现计量仪表数据采集。通过对各种计量仪表数据采集输出信号进行转换，将其连接在全区域的RS485总线上，并通过MODB-US协议与数据采集器建立连接；第二层数据采集层，实现采集器数据采集及传递。通过对数据采集器编程并通过TCP/IP协议与上层数据采集服务器连接，实现对现场仪表的数据采集及数据传输。数据采集结构见图1。
3.2计量仪表数据采集接口协议转换
实际业务中，需要现场计量仪表采集的数据不仅有仪表量程、瞬时流量、温度等19个瞬时量，同时部分计量数据是瞬时量采集进入DCS后进行累积计算。根据企业计量仪表的4种输出信号，优化设计方案统一了这４种仪表输出信号的标准，将它们转换为支持RS485标准的MODBUS通讯协议，RS485最大传输距离约为1219m，支持光缆传输、光缆通讯且具有传输距离长、抗干扰能力强的优点，因此全区域使用RS485总线。有HART协议和电流输出计量仪表协议转换对于支持HART协议的计量仪表，配置HART协议转换器用于协议转换。仪表的4-20mA输出通过安全栅转换为电流输出，一路接到DCS/记录仪，另一路送至流量累计仪中。而HART信号经过HARTＨＡＲＴ协议转换器转换为RS485信号，然后通过屏蔽双绞线连到RS485总线网络，将数据传送到数据采集器中。
图１数据采集结构
4计量仪表数据采集系统在计量管理中的运用
借助计量仪表数据采集系统可以实现对计量管理效率和计量管理质量的提升，保障工业企业的设备有效性，推动工业企业的持续健康发展。一是借助计量仪表数据采集系统，计量管理可获取有效的计量仪表状态信息，借助互动页面和报警功能，可以进一步加强对计量仪表的功能性把控，从而使得计量仪表始终处于良好的运行状态。二是借助数据采集系统，可实现对计量仪表的远距离诊断、标定和检测，使得计量管理可以脱离时间、空间等的限制，从而达到计量仪表的维护效率和维护质量。三是计量管理中对计量仪表数据采集系统的运用，可实现对及两个仪表现场工作状况的监控，全面加强了对计量仪表的管理效率。借助计量仪表数据采集系统，可以有效规避传统计量管理中的人工数据采集信息和人工报表等内容，可以实现自主数据传递，最终生成准确的数据报表，提升计量管理质量。四是借助计量仪表数据采集系统，计量管理可以运用其报表功能，完成对日报、旬报和月报的查询。而且，计量管理借助计量仪表数据采集系统，能够完成对历史内容的分析，有助于相关应急预案的制定，从而提升计量管理效率。
5结论
计量管理是工业企业的中不可缺少的重要部分，为提升计量管理的效率和质量，则对计量仪表数据采集系统进行构建。分析计量仪表数据采集系统的构建方式，明确计量仪表数据采集系统具体功能。并结合计量仪表数据采集系统，实现对计量管理效率和水平的提升，积极推动工业企业的生产效率和安全水平的提升。
参考文献：
[1]宁海峰.计量仪表数据采集系统在计量管理中的运用[J].化工管理，2017（20）：65+67.
[2]柯毅，张煌辉.一种能耗计量数据集中采集终端的设计与实现[J].数字技术与应用，2016（02）：181-182.
[3]尚楠.计量仪表数据自动采集在化工装置中的优化应用[J].化工科技，2015，23（04）：59-63.
[4]张宝良，刘胜军.信息化技术在企业能源物料计量监测中的应用[J].中国计量，2014（06）：52-54.
[5]谢晓晖.企业能源计量数据采集管理系统[J].机电技术，2011，34（06）：2-5.
[6]刘庆华，王湛.计量仪表数据采集系统在计量管理中的应用[J].计量与测试技术，2005（08）：12-13.