华控CAN卡及智能模块在能源计量系统的应用

1.1 系统简介
　　 此煤气计量监控系统是华控公司专门为潍坊柴油机厂设计的，采用“在过程现场测控设备和安装在控制室先进自动化控制微机装置之间双向串行多节点数字通讯链路”的CAN现场总线系统，完成厂区煤气计量的集中控制室数据采集、数据传输、数据处理及各测控参数的动态显示、超限报警、历史曲线和棒图的形成、报表打印等，同时能完成厂区煤气计量测控点分布图的显示生成及修改　　
　　1.3 煤气计量监测系统的组成方案及简介：
　　1.3.1上位机：
　　 选用奔四工控机（1.8GHzCPU、256M内存、40G硬盘、显卡32M、10M/100M自适应网卡、52X光驱17寸纯屏彩色显示器）。安装于厂区煤气计量总控室内。
　　
　　1.3.2 CAN通讯卡：
　　 选用CAN-30B通讯卡（PCI 双口）插于上位机内,完成整个系统的通讯。通讯协议为CAN2.0A。
　　
　　1.3.3 通讯媒体：
　　●总控室上位机同现场RSM智能模块、RSM智能模块之间采用1.5mm¬¬2铜芯胶皮皮护双绞线连接，完成各检测点检测数据的传输。
　　●线缆总体走向沿煤气主管道向各测控点煤气支管支架辐射安装。
　　●各测控点涡街流量传感器同RSM04隔离型脉冲输入模块之间采用AVPV-3×0.52屏蔽电缆连接，各测控点压力补偿变送器同RSM01隔离型模拟量输入模块之间采用RVVP-3×12屏蔽电缆连接，各测控点温度补偿热电阻同RSM03隔离型热电阻输入模块之间采用RVV-3×1.52圆形护套电缆连接。
　　●各模块及涡街流量传感器所用＋24V（或＋12V）电源线，采用RVV－3×1.52圆形护套电缆连接。
　　●信号线路终端要串接120Ω电阻，使线路形成回路。
　　
　　2.3.4 RSM智能模块：
　　●RSM01隔离型模拟量输入模块设有8路双端模拟量输入通道，12bit分辨率，转换速率50次/秒，隔离电压1000v，电源功耗0.1W。在工作时，各煤气测控点压力补偿变送器模拟4～20mA信号，通过RSM01输入端低通滤波、多路开关、仪表放大器、AD转换后经光耦隔离送入51单片机，在单片机内经软件滤波、平滑后通过CAN通讯接口将数据送至上位机。
　　●RSM04 隔离型脉冲输入计数器模块设有2路脉冲量输入通道，每个通道分别设有可编程数字噪声滤波器，可虑除窄于设定脉冲地干扰脉冲，计数器长度16位（可自动重载计数值、两路计数器可分别产生中断）。在工作时，各煤气测控点涡街流量传感器脉冲信号通过RSM04的输入端调理后，经光耦隔离送入单片机，在单片机的控制下，通过CAN通讯接口将脉冲量输入信号状态结果传送至上位机显示、处理。
　　●RSM03隔离型热电阻输入模块设有3路热电阻输入通道，24位分辨率AD，RSM03隔离型热电阻输入模块采用的是高的A/D转换器，具有内置多路开关，可编程放大器，数字滤波器及校准功能，可有效地抑制50Hz工频干扰，得到高的AD转换结果。在工作时，连接在输入端的热电阻在200µA恒流源激励下，得到的电压信号经输入端地通滤波、AD转换后，经光耦隔离送入51单片机，在单片机的控制下，通过CAN通讯接口将AD转换结果传送至上位机显示、处理。
　　●因RSM01隔离型模块可带8路（双端4～20mA输入）压力补偿变送器，RSM03隔离型热电阻输入模块可带3路温度补偿，RSM04隔离型脉冲输入模块可带2路涡街流量传感器，故根据厂区煤气计量测控点的分布情况，可将距离较近的煤气计量测控点合并使用RSM智能模块，减少了系统的投入资金。
　　●现场模块、模块及传感器电源就近测控点，安装于防水防尘箱内，220VAC电源采用就地C45N-2开关控制供电。
　　
　　2.3.6 系统软件：
　　 系统主要可分为现场工作站、管理工作站两大部分，在现场工作站和管理机上安装华控公司系统软件以及力控组态软件。
　　
　　2.4 煤气计量监测系统功能
　　●时时动态监测各个测控点的状态，及时准确了解整个系统的运行情况。
　　●可按组态要求定时发送和采集数据。
　　●在线抄写各监控点的数据。
　　●事件和报警的处理、显示、确认和删除以及报警排除。
　　●历史数据的整理、存储和报表打印。
　　●工作流程直观的画面显示。
　　●数据库的备份、存档和查询。
　　●管理机可随时对整个系统进行查询和监测。
　　●整个系统的自检、记忆和提示。
　　●软件可以修改和扩充。
　　●信号传输速度1M，传输距离远达10km。
　　
　　2.5 煤气计量监测系统设计的优越点
　　●与其它传统工业现场（各现场单元+线缆+A/D转换+通讯接口+工控机）相比，CAN总线系统具备监控能力强、可靠性与故障容限高、实时响应性好、线缆少、易敷设、实现成本低、通讯协议简单。
　　●其工作方式不同于其它模块化产品，可按组态要求定时双向发送和采集数据。
　　●具备自检、记忆、提示等功能。
　　●由于软件可组态，可根据用户系统的功能改变和系统的增减，方便增减计控点及进行软件修改。
　　●信号传输速度快（1M），传输距离远（远可达10km），数据传输可靠性高。
　　●可接1—4台计算机，实现资源共享。
　　●无须每天花费大量的精力定期到现场抄表、填写报表，降低大量工作强度，并提高了企业的办公自动化能力和管理水平。
　　●实现集中计量监控，环境好，可靠性高。
　　●可随时发现（或报警显示）各测控点计量的即时状况，消除人工抄表不能及时发现计量故障的弊端。
　　●动态数据的时实性提高了领导层对生产过程的快速决策。
　　●数据化和网络化的管理提高了数据的透明度消除了人为因素影响。
　　●将成本核算纳入更规范的管理体系，具有显著的经济效益和社会效益。