在許多行業(yè)中，如化學(xué)、食品和飲料以及制藥業(yè)中，需要不同類(lèi)型的氣體。這些氣體通常由卡車(chē)以液體的形式運送，然后在用戶(hù)所在地分配。雖然通過(guò)測量低溫液化氣的流量很方便計費，但它不易于精確測量，因為氣體一直處于飽和溫度。另外，很難保證每輛卡車(chē)的計費數據統計沒(méi)有延遲，因為隨著(zhù)需求的增加，每輛卡車(chē)都需要將氣體運送給更多、距離更遠的用戶(hù)。

系統配置

預期效益

　　- 魯棒系統可以抑制卡車(chē)的常值振動(dòng)。

　　- 自動(dòng)分配系統監視，使液化氣溫度合適。

　　- 采用低溫型旋渦流量計+ FOUNDATION fieldbus?的高精度低溫氣體計量: 全數字技術(shù)。

　　- 根據載入控制器的密度表，將氣體自動(dòng)補償到基準溫度。

　　- 通過(guò)GSM/GPRS，自動(dòng)向辦公人員發(fā)送分配日報的電子郵件。

　　- 遠距離站點(diǎn)中基于web的HMI用于日報的曲線(xiàn)查看、上載和設定。

過(guò)程詳述

密閉式自動(dòng)輸送系統

　　當卡車(chē)司機按下開(kāi)始按鈕時(shí)，控制器啟動(dòng)泵使液化氣循環(huán)，以冷卻流量計。然后將液化氣分配給現場(chǎng)槽罐。低溫型旋渦流量計測量流量數據，控制器通過(guò)FOUNDATION現場(chǎng)總線(xiàn)獲得溫度和壓力值。通過(guò)本地HMI選擇氣體類(lèi)型，然后使用氣體密度表（N2, O2, CO2, 氬氣）將氣流從當前溫度補償到基準溫度（15℃）。在完成每次分配時(shí)，分配流量數據保存在控制器中，并在一天工作結束的時(shí)候，通過(guò)編寫(xiě)所有分配數據，創(chuàng )建日報。然后通過(guò)無(wú)限通信技術(shù)，自動(dòng)將日報發(fā)送至辦公室以進(jìn)行計費。

應用解決方案

　　橫河電機為低溫氣體運輸提供了久經(jīng)考驗的高精度密閉式自動(dòng)輸送系統。該系統將STARDOM "FCJ"控制器、DY低溫型旋渦流量計、壓力變送器、溫度變送器和本地顯示相結合，具有如下特性。

　　液化氣分配

　　1.當卡車(chē)司機按下開(kāi)始按鈕時(shí)，控制器啟動(dòng)泵并使液化氣在管道內循環(huán)，直到單相液體溫度降到足夠低。如果不能在給定時(shí)間間隔內實(shí)現，控制器將關(guān)閉泵，并在本地HMI中顯示“error”,然后返回空閑狀態(tài)。

　　2.當溫度足夠低時(shí)，控制器打開(kāi)閥門(mén)并開(kāi)始分配。直到停止流動(dòng)，控制器統計流量并保存該數據，同時(shí)全程監視溫度。如果溫度太高，控制器在本地HMI中顯示出錯信息。

　　流量測量

　　在低達-200℃生產(chǎn)溫度下，橫河電機的DY低溫型旋渦流量計仍具有高精度（液體: ± 0.75%）。因為是通過(guò)FOUNDATION現場(chǎng)總線(xiàn)、全數字技術(shù)將測量數據發(fā)送至控制器，所以，精度不會(huì )由于A(yíng)/D轉換而降低。

　　流量校正

　　通過(guò)在本地HMI上選擇氣體類(lèi)型，可以在控制器內進(jìn)行一些氣體的流量校正。溫度密度表（N2, O2, CO2, 氬氣）以CSV格式載入控制器。當在本地HMI中選擇氣體類(lèi)型時(shí)，控制器中的Java應用程序會(huì )載入相應CSV文件，并將數據設為數組形式送給IEC功能模塊。IEC功能模塊將流量補償到基準溫度。多虧了IEC和Java應用程序的聯(lián)合，對不同類(lèi)型氣體的進(jìn)行流量校正時(shí)，無(wú)需修改應用程序。

　　創(chuàng )建報表文件

　　完成每次分配后，未校正/已校正的流量、溫度、壓力數據都以與CSV兼容的Excel文件保存在控制器的閃存中。在一天工作結束的時(shí)候，通過(guò)編輯全天的分配文件創(chuàng )建報表文件。

　　發(fā)送報表文件

　　為了計費，通過(guò)GSM/GPRS或一些其他類(lèi)型的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，將創(chuàng )建的日報以電子郵件形式發(fā)送給辦公人員。另外，這些報表可以通過(guò)FTP功能上傳到PC，并在Microsoft Excel中打開(kāi)。

　　本地HMI

　　通過(guò)串口通信，操作界面與卡車(chē)中的控制器相連。操作人員可以監視已校正的總流量、溫度、程序狀態(tài)（空閑、冷卻、分配、完成），以及主顯示屏幕上的報警，同時(shí)滾動(dòng)顯示詳細頁(yè)面，如未校正總流量、未校正/已校正流量、未校正/已校正累計總量、分配數目和密度。許多參數也可以設定，如泵壓、冷卻間隔和因數K等。

　　基于Web的HMI

　　可以在遠程站點(diǎn)的網(wǎng)頁(yè)瀏覽器中，通過(guò)輸入控制器的URL監視流量和溫度曲線(xiàn)補償。另外，也可以在網(wǎng)頁(yè)瀏覽器中進(jìn)行登錄設定和報表文件配置。

結論

　　橫河電機通過(guò)使用基于全數字的FOUNDATION現場(chǎng)總線(xiàn)通信方法和低溫型氣體分配控制，確保精確的液化氣流量測量。由于在混合控制器中嵌入面向PC功能，如電子郵件、FTP和Java運行環(huán)境，可以實(shí)現密閉式自動(dòng)輸送系統。這就不需在卡車(chē)中安裝COST PC，而它將會(huì )有常值振動(dòng)。它具有如下優(yōu)勢:

卡車(chē)中密閉式自動(dòng)輸送系統

　　- 在卡車(chē)上安裝魯棒控制器可降低維護成本。

　　- 每天發(fā)送報表電子郵件，或按需發(fā)送電子郵件，降低通信成本。

　　- 在所有站點(diǎn)采用基于無(wú)限Web的HMI，實(shí)現低成本擴展。