一种用于天然气能量计量装置的能量积算模块制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于天然气能量计量装置的能量积算模块，包括西门子PLC控制器，西门子PLC控制器通过RS485接口连接有远传模块、流量计和热值仪，西门子PLC控制器通过RJ45接口连接有人机界面。具有以下优点：结构防爆，计量精度高，可实时积算天然气能量，可存储运行数据，具备物联网功能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于天然气能量计量装置的能量积算模块
本技术涉及一种用于天然气能量计量装置的能量积算模块，属于天然气工程领域流量、能量计量仪表。
技术介绍
目前国内天然气的计量方式普遍采用体积计量的方式进行贸易结算，忽略了同体积天然气所含热值能量的高低不同，因此继续采用体积计量对于贸易的双方都是不合理不公平的计量方式。因此一种使用较为准确且公平的能量计量方式，越来越被不同用户所需求。2019年5月24日，国家发改委、国家能源局等部门制定的《油气管网设施公平开放监管办法》正式施行第十三条特别提出：国家推行天然气能量计量计价，于本办法施行之日起24个月内建立天然气能量计量计价体系。针对此需求，市场上出现针对天然气能量计量的不同设备/装置形式，但是普遍存在计量精度和准确度低，计量延时，防护程度不够，装置形式复杂，使用维护繁琐，维护成本高，无法工业化生产等特点。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种用于天然气能量计量装置的能量积算模块，具有结构防爆，计量精度高，可实时积算天然气能量，可存储运行数据，具备物联网功能等特点。为解决以上技术问题，本技术采用以下技术方案：一种用于天然气能量计量装置的能量积算模块，包括西门子PLC控制器，西门子PLC控制器通过RS485接口连接有远传模块、流量计和热值仪，西门子PLC控制器通过RJ45接口连接有人机界面。进一步的，所述热值仪采用光学传感器和声学传感器，通过测量折射率和声速的计算方法，实现准确输出热值，可将热值以模拟量或数字量上传到西门子PLC控制器用于累计热值计算。进一步的，所述流量计集成了温度和压力传感器，通过内部计算可输出温度、压力、工况流量、标况流量等能量计算所需参数。进一步的，所述西门子PLC控制器可主动收集能量计算所需参数用于累计热值计算，且可将计算结果上传至远传模块，西门子PLC控制器可以发送相关信号至远传模块实现远程传输，用于天然气热值的实时监测，对管路供气状态的实时控制。进一步的，所述西门子PLC控制器采用SMART系列CPUSR20和EMAE04模拟量模块。进一步的，所述CPUSR20的L1脚和N脚连接有空气断路器一端，并分别连接有STP3OC电源管理模块的L脚和N脚，空气断路器另一端连接有开关一端，开关另一端接总电源220V。进一步的，所述STP3OC电源管理模块的14V脚和GND脚连接AS流量计供电，STP3OC电源管理模块的24V脚和GND脚连接有开关一端，开关另一端连接有热继电器一端。进一步的，所述CPUSR20的COM0连接有RTU一端，CPUSR20的网口连接有HMI一端，RTU另一端和HMI另一端连接有热继电器，热继电器还连接有热值仪供电、燃气报警器供电。进一步的，所述CPUSR20的TX/B脚和RX/A脚连接有485隔离栅一端，485隔离栅另一端连接AS通讯和热值仪通讯，CPUSR20的2M脚和D0.0脚连接有燃气报警灯。进一步的，所述EMAE04模拟量模块的0+脚和0-脚连接有隔离栅一端，隔离栅另一端连接有气瓶压力传感器。本技术采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：本技术所述的配套天然气能量计量装置的能量积算模块，具有结构防爆，计量精度高，可实时积算天然气能量，可存储运行数据，具备物联网功能等特点附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为本技术的积算模块的结构框图；图2为本技术的积算模块的电路图。具体实施方式实施例1，如图1和图2所示，一种用于天然气能量计量装置的能量积算模块，包括西门子PLC控制器，西门子PLC控制器通过RS485接口连接有远传模块、流量计和热值仪，西门子PLC控制器通过RJ45接口连接有人机界面。所述热值仪采用光学传感器和声学传感器，通过测量折射率和声速的计算方法，实现准确输出热值，可将热值以4-20mA模拟量或数字量上传到西门子PLC控制器用于累计热值计算。所述流量计集成了温度和压力传感器，通过内部计算可输出温度、压力、工况流量、标况流量等能量计算所需参数。所述西门子PLC控制器可主动收集能量计算所需参数用于累计热值计算，且可将计算结果上传至远传模块，西门子PLC控制器可以发送相关信号至远传模块实现远程传输，用于天然气热值的实时监测，对管路供气状态的实时控制。所述热值仪实时且瞬时输出天然气热值c，流量计实时且瞬时提供天然气的瞬时流量q，西门子PLC控制器按需主动从热值仪取得热值c和从流量计取得瞬时流量q，并计算天然气累计热值传输到远传模块。所述西门子PLC控制器计算累计热值按照累计热值计算公式：累计热值Q(MJ/Time)＝热值c(MJ/Nm3)×流量q(Nm3/Time)，西门子PLC控制器便可计算出天然气累计热值，此热值可传输到远传模块，用于天然气的调度控制。所述人机界面可实现现场工艺管道参数的显示，西门子PLC控制器采集的数据通过RJ45接口与人机界面实现数据交互，人机界面除了对工艺参数的显示，还可实现重要参数实时曲线和历史曲线显示功能。所述西门子PLC控制器采用SMART系列CPUSR20和EMAE04模拟量模块，CPUSR20的L1脚和N脚连接有空气断路器一端，并分别连接有STP3OC电源管理模块的L脚和N脚，空气断路器另一端连接有开关一端，开关另一端接总电源220V，STP3OC电源管理模块的14V脚和GND脚连接AS流量计供电，STP3OC电源管理模块的24V脚和GND脚连接有开关一端，开关另一端连接有热继电器一端，热继电器另一端连接有RTU一端、HMI一端、热值仪供电、燃气报警器供电，RTU另一端连接有CPUSR20的COM0，HMI另一端连接有CPUSR20的网口，CPUSR20的TX/B脚和RX/A脚连接有485隔离栅一端，485隔离栅另一端连接AS通讯和热值仪通讯，CPUSR20的2M脚和D0.0脚连接有燃气报警灯。所述EMAE04模拟量模块的0+脚和0-脚连接有隔离栅一端，隔离栅另一端连接有气瓶压力传感器。1、控制部分：内置西门子SMART系列可编程逻辑控制器，实现逻辑控制和积算功能。2、显示部分：人机界面采用昆仑通泰高清彩色15寸触摸屏，具有存储功能，一年数据存储功能、具备USB下载数据功能。3、数据采集功能：通过PLC的RS485接口与流量计和热值仪实现数据交互，可实现瞬时流量、瞬时能量、累计流量、累计能量、国标换算体积、相对密度、沃泊指数、介质温度、介质压力等参数的采集，采样间隔1秒一次。4、数据显示功能：通过对触摸屏的组态，实现现场工艺管道参数的显示，将PLC采集的数据，通过R本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于天然气能量计量装置的能量积算模块，其特征在于：包括西门子PLC控制器，西门子PLC控制器通过RS485接口连接有远传模块、流量计和热值仪，西门子PLC控制器通过RJ45接口连接有人机界面。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于天然气能量计量装置的能量积算模块，其特征在于：包括西门子PLC控制器，西门子PLC控制器通过RS485接口连接有远传模块、流量计和热值仪，西门子PLC控制器通过RJ45接口连接有人机界面。


2.如权利要求1所述的一种用于天然气能量计量装置的能量积算模块，其特征在于：所述热值仪采用光学传感器和声学传感器，通过测量折射率和声速的计算方法，实现准确输出热值，可将热值以模拟量或数字量上传到西门子PLC控制器用于累计热值计算。


3.如权利要求1所述的一种用于天然气能量计量装置的能量积算模块，其特征在于：所述流量计集成了温度和压力传感器，通过内部计算可输出温度、压力、工况流量、标况流量能量计算所需参数。


4.如权利要求1所述的一种用于天然气能量计量装置的能量积算模块，其特征在于：所述西门子PLC控制器可主动收集能量计算所需参数用于累计热值计算，且可将计算结果上传至远传模块，西门子PLC控制器可以发送相关信号至远传模块实现远程传输，用于天然气热值的实时监测，对管路供气状态的实时控制。


5.如权利要求1所述的一种用于天然气能量计量装置的能量积算模块，其特征在于：所述西门子PLC控制器采用SMART系列CPUSR20和EMAE04模拟量模块。


6.如权利要求5所述的一种用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦彬，冯志玉，许海涛，
申请(专利权)人：山东思达特测控设备有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37