一、 問題的提出
計(ji)量(liang)裝(zhuang)車(che)係(xi)統(tong)是(shi)化(hua)工(gong)行(xing)業(ye)對(dui)外(wai)銷(xiao)售(shou)的(de)關(guan)鍵(jian)環(huan)節(jie)，它(ta)直(zhi)接(jie)關(guan)係(xi)到(dao)企(qi)業(ye)的(de)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)和(he)信(xin)譽(yu)
，但(dan)是(shi)我(wo)國(guo)目(mu)前(qian)的(de)計(ji)量(liang)裝(zhuang)車(che)係(xi)統(tong)大(da)多(duo)采(cai)用(yong)傳(chuan)統(tong)的(de)儀(yi)表(biao)計(ji)量(liang)方(fang)式(shi)，就(jiu)是(shi)用(yong)DCS
、PLC或A/D接口板采集現場計量儀表發出的頻率、4~20 mA或1~5 V DC信(xin)號(hao)

，然(ran)後(hou)在(zai)計(ji)算(suan)機(ji)內(nei)部(bu)根(gen)據(ju)脈(mai)衝(chong)當(dang)量(liang)或(huo)量(liang)程(cheng)範(fan)圍(wei)變(bian)換(huan)成(cheng)當(dang)前(qian)的(de)瞬(shun)時(shi)流(liu)量(liang)，然(ran)後(hou)再(zai)進(jin)行(xing)積(ji)分(fen)累(lei)積(ji)運(yun)算(suan)
，從(cong)而(er)完(wan)成(cheng)裝(zhuang)車(che)的(de)計(ji)量(liang)工(gong)作(zuo)，還(hai)有(you)的(de)係(xi)統(tong)使(shi)用(yong)與(yu)計(ji)量(liang)儀(yi)表(biao)成(cheng)套(tao)的(de)批(pi)量(liang)控(kong)製(zhi)器(qi)完(wan)成(cheng)計(ji)量(liang)裝(zhuang)車(che)任(ren)務(wu)。
從上述計量過程中不難發現，這種傳統的計量方式存在以下缺陷：
1、無(wu)論(lun)采(cai)用(yong)上(shang)述(shu)哪(na)種(zhong)計(ji)量(liang)方(fang)法(fa)，都(dou)存(cun)在(zai)二(er)次(ci)計(ji)量(liang)的(de)精(jing)度(du)損(sun)失(shi)。一(yi)次(ci)計(ji)量(liang)是(shi)在(zai)流(liu)量(liang)檢(jian)測(ce)儀(yi)表(biao)內(nei)部(bu)完(wan)成(cheng)的(de)，然(ran)後(hou)再(zai)由(you)檢(jian)測(ce)儀(yi)表(biao)變(bian)換(huan)成(cheng)電(dian)信(xin)號(hao)輸(shu)出(chu)到(dao)外(wai)界(jie)供(gong)檢(jian)測(ce)計(ji)量(liang)係(xi)統(tong)使(shi)用(yong)，那(na)麼(me)無(wu)論(lun)二(er)次(ci)計(ji)量(liang)精(jing)度(du)有(you)多(duo)高(gao)，都(dou)存(cun)在(zai)一(yi)個(ge)精(jing)度(du)損(sun)失(shi)的(de)問(wen)題(ti)，因(yin)此(ci)造(zao)成(cheng)了(le)不(bu)必(bi)要(yao)的(de)二(er)次(ci)計(ji)量(liang)精(jing)度(du)損(sun)失(shi)，而(er)計(ji)量(liang)精(jing)度(du)是(shi)裝(zhuang)車(che)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)關(guan)鍵(jian)指(zhi)標(biao)。
2
、計量儀表本身所具有的性能沒有充分發揮出來。近年來隨著IT技術的飛速發展和廣泛應用
，極大地提高了儀器儀表行業的自動化、zhinenghuashuiping

，youqishijinxienianlai
，shuzitongxinhexianchangzongxiandexingqihetuiguangyingyong，gengjiasuleyiqiyibiaodezhinenghuashuiping
，xuduozhinenghuayibiaobujinjuyoujiudixianshi、補bu償chang運yun算suan等deng功gong能neng，而er且qie還hai具ju有you遠yuan程cheng數shu字zi通tong信xin的de功gong能neng。儀yi器qi儀yi表biao運yun用yong了le先xian進jin技ji術shu，而er與yu之zhi相xiang應ying的de智zhi能neng化hua的de係xi統tong卻que沒mei有you及ji時shi跟gen上shang，形xing成cheng了le儀yi表biao性xing能neng提ti高gao了le，係xi統tong成cheng本ben沒mei有you降jiang低di
，係xi統tong集ji成cheng仍reng沿yan襲xi舊jiu的de傳chuan統tong，儀yi表biao的de先xian進jin性xing、方便性和靈活性沒有充分發揮出來的局麵。

二、 解決方案
針zhen對dui目mu前qian計ji量liang裝zhuang車che係xi統tong存cun在zai的de缺que陷xian，憑ping借jie我wo們men多duo年nian的de工gong程cheng實shi踐jian經jing驗yan，和he在zai係xi統tong集ji成cheng方fang麵mian雄xiong厚hou的de實shi力li，利li用yong數shu字zi通tong訊xun技ji術shu，成cheng功gong開kai發fa出chu了le基ji於yu紫zi金jin橋qiao軟ruan件jian的de計ji量liang裝zhuang車che係xi統tong。下xia麵mian以yi市shi場chang上shang比bi較jiao具ju有you代dai表biao性xing的de羅luo斯si蒙meng特te質zhi量liang流liu量liang計ji為wei例li做zuo以yi說shuo明ming。
羅斯蒙特質量流量計的現場計量儀表部分一般由一次檢測元件----質量流量計，智能變送器RFT9739、RFT9701、RFT9712，和累積計量儀表DRT
、FMS等三部分組成。智能變送器在提供了標準的4--20mA輸出和脈衝頻率輸出的同時
，還提供了標準的HART協議和基於RS-485的MODBUS協議兩種智能數字通訊。我們開發的智能計量儀表的計量裝車係統就是通過智能變送器上的這兩種智能數字通訊，利用普通PC機上豐富的RS-232串口資源，再配以RS-232變HART適配器或者RS-232變RS-485適配器，使普通PC機與現場質量流量計構成一個智能數字通訊網絡結構，然後使用自主開發的PC機上的通訊采集軟件包通過該網絡與智能變送器進行數字通訊，使PC機獲取智能變送器中豐富的信息，如瞬時流量、累計流量
、密度、溫度、粘度和壓力等，還可以監視毫安和頻率輸出信號
、工作狀態、和故障狀態等。
PC機與智能變送器的通訊距離可以達到1200米
，可以滿足絕大多數場合應用的需要。而且無論是RS-485還是HART都支持總線式通訊方式，即在同一通訊鏈路上PC機可以接15台（R-S485）或31台（HART）智能變送器。隨著所掛智能變送器設備的增加，PC機循環采集智能變送器的周期也相應加長
，我們以比較慢的通訊速率9600 bps為例
，采集單台智能變送器所需要的時間約為 0.1 S ，按同時采集最多設備31台計算，一個固定循環周期是 3.1 S

，zhexiangduiyuzhuangchexitongkuaisufanyingdeyaoqiushibunengrongrende，jiejuezhegewentidefangfashizaicaijiruanjianshangcaiquyouxiansuanfa，jidangqianyizhuangliangyushedingzhuangcheliangjinxingbijiao

，fanshijuyoujueduizuixiaozhuangcheliangdezhinengbiansongqijuyoucaijiyouxianquan。meicicaijigaizhinengbiansongqihouzhicaijiyitaiqitazhinengbiansongqi，yikongzhizai 0.2 S 時間內采集即將到達裝車量的智能變送器，從而保證裝車控製的實效性。

三
、 應用效果
我們在實驗室進行了大量實驗和論證
，在一切開發研究工作完成後

，我們分別在大慶華科（集團）公司的環慶助劑廠和環宇化工廠分別進行了實際的工業實施，這兩個廠分別具有兩台智能變送器，負責兩條管線內物料的裝車計量。
zaigaixitongzhongjisuanjibujinyuxianchangdeliangtaizhinengbiansongqijinxingtongxun，haiyaoweicaozuorenyuantigongrenjicaozuojiemian，renjicaozuojiemianxuanyongwogongsizizhukaifadezijinqiaojiankongzutairuanjian。genjuzhuangchekongzhideshijixuyaoshedingzhuangcheliang
，zaijisuanjijiemianshangtigongzidong

、手動兩種控製現場的閥門的開啟、關閉，泵的啟、停ting等deng操cao作zuo。同tong時shi在zai軟ruan件jian上shang增zeng加jia了le每mei一yi車che裝zhuang車che出chu廠chang計ji量liang單dan的de打da印yin，並bing自zi動dong形xing成cheng裝zhuang車che操cao作zuo曆li史shi記ji錄lu，為wei日ri後hou的de裝zhuang車che記ji錄lu檢jian索suo提ti供gong了le各ge種zhong手shou段duan。從cong裝zhuang車che計ji量liang的de安an全quan性xing考kao慮lv，計ji算suan機ji上shang有you兩liang種zhong操cao作zuo級ji別bie，普pu通tong級ji別bie是shi操cao作zuo員yuan，能neng夠gou完wan成cheng日ri常chang的de裝zhuang車che計ji量liang任ren務wu和he自zi身shen密mi碼ma的de管guan理li
；較jiao高gao級ji別bie是shi係xi統tong管guan理li員yuan，在zai完wan成cheng普pu通tong級ji別bie操cao作zuo的de基ji礎chu上shang

，能neng夠gou進jin行xing裝zhuang車che操cao作zuo記ji錄lu的de檢jian索suo和he打da印yin
，操cao作zuo員yuan的de增zeng加jia和he刪shan除chu，每mei個ge操cao作zuo人ren員yuan允yun許xu操cao作zuo範fan圍wei和he密mi碼ma的de設she定ding等deng各ge種zhong係xi統tong管guan理li工gong作zuo。這zhe樣yang每mei一yi次ci裝zhuang車che操cao作zuo都dou有you操cao作zuo記ji錄lu
，記ji錄lu了le某mou年nian月yue日ri時shi分fen秒miao
，哪na一yi位wei操cao作zuo員yuan為wei哪na一yi個ge單dan位wei付fu出chu了le多duo少shao噸dun貨huo物wu，不bu僅jin如ru此ci，在zai硬ying件jian設she計ji上shang實shi現xian了le室shi內nei計ji量liang計ji算suan機ji如ru果guo不bu進jin入ru開kai始shi裝zhuang車che狀zhuang態tai，現xian場chang的de閥fa門men無wu法fa進jin行xing開kai啟qi操cao作zuo
，進jin而er從cong根gen本ben上shang杜du絕jue裝zhuang車che計ji量liang上shang的de漏lou洞dong。
通過多年的實際工業化運行證明，不僅整個係統運行穩定可靠，完全滿足裝車計量控製的需要，而且還具有以下優點：
1、 計量精度高。 由於取消了二次計量所產生偏差，在實際的工業運行中
，在40噸/小時（約±11Kg/S）的瞬時流量下， 每次定量裝車的偏差仍能控製在±10 Kg範圍內。
2
、 由於采用了優先采集算法，大大增強了係統的實時性
，實際工業運行表明該係統完全滿足裝車控製的實時性的要求。
3、 監測信息量全麵，充分發揮了智能計量儀表的功能，實現了現場智能變送器可預測性維護。
4、 yuqitachuantongxingshidejiliangzhuangchexitongxiangbi

，jiangdilexitongdefuzaxinghechengben，jianshaolefushedianlan，jianshaolegongchenglianghebuxianfudan
，jiangdilezhenggexiangmudechengben，juyoutouzishao
，shigongqiduandengyoudian。
5、 該係統可以和任何DCS、PLC或其它控製係統並列運行
，對4~20MA模擬量和脈衝量無任何幹擾。
6、 係統在軟件和硬件上具有多重安全保護機製

，可以保證在裝車環節萬無一失。
7
、 係統構成靈活方便
，人機界麵友好
、直接。

四、 結論
數字通信在計量裝車係統中的應用，極大地提高了計量係統的先進性和自動化、智能化水平

，使得一些先進的算法和思想得以順利實現
，例如：根據當前的瞬時流量自動計算提前關閉裝車閥門的時間或絕對量等；
數shu字zi通tong信xin在zai計ji量liang裝zhuang車che係xi統tong中zhong的de應ying用yong使shi得de裝zhuang車che不bu再zai是shi單dan一yi的de操cao作zuo環huan節jie，而er是shi一yi個ge完wan整zheng的de計ji量liang係xi統tong
，他ta可ke以yi自zi動dong生sheng成cheng操cao作zuo記ji錄lu，按an需xu要yao生sheng成cheng各ge類lei報bao表biao。由you此ci可ke見jian，數shu字zi通tong信xin在zai計ji量liang裝zhuang車che係xi統tong中zhong的de應ying用yong順shun應ying了le儀yi器qi儀yi表biao行xing業ye的de測ce量liang信xin息xi數shu字zi化hua
、檢測控製儀表智能化、控製管理集成化的發展的潮流，使得智能儀表的性能得以充分發揮
，符合當今和未來數字化和智能化的發展趨勢。
數字通信在計量裝車係統中的應用是我們把計算機技術、通信技術綜合運用於自動化控製領域的一次嚐試，也是剛剛開始，我們與國外在這方麵還有相當大的差距，今後還有相當長的路要走。