LGF流量計編程原理與應(yīng)用
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由自動化部開發(fā)研制的“萊鋼能源計量微機(jī)監(jiān)測管理系統(tǒng)”是我廠集能源計量管理、日成本核算、生產(chǎn)調(diào)度管理于一體的實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)的現(xiàn)場二次儀表采用的自動化部電子公司生產(chǎn)的LGF流量計，該儀表的功能特點主要包括：1）LED和LCD雙屏顯示，符號化操作鍵盤，菜單提示式漢化人機(jī)交互界面，儀表組態(tài)編程方便，顯示信息全面。編程參數(shù)具有密碼保護(hù)功能。2）RS485通訊接口，內(nèi)置3C_BUS協(xié)議（兼容MODBUS協(xié)議），可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊和遠(yuǎn)程參數(shù)修改，工作模式可組態(tài)。3）內(nèi)建多種數(shù)學(xué)模型，經(jīng)組態(tài)可實現(xiàn)對氣體、液體等多種介質(zhì)的密度自動補(bǔ)償和流量的測量積算，通用性強(qiáng)。4）內(nèi)置大容量FLASHRAM（非易失RAM），可將一年的數(shù)據(jù)按月、日、時分別存儲，確保斷電時儀表編程參數(shù)和測量信息不丟失。5）采用雙重工作參數(shù)保護(hù)和WACHDOG電路，可確保工作參數(shù)不丟失，儀表工作更加可靠。6）寬限開關(guān)穩(wěn)壓電源，確保電源電壓在130～260V變化時，系統(tǒng)精度不損失。
2 數(shù)學(xué)模型
1）流量運算模型
a.差壓模型
M=KΔP?ρ
式中M：質(zhì)量流量（單位：Kg）K：流量倍率ΔP：差壓值（單位：Kpa）ρ：介質(zhì)密度（單位：Kg/m2）
b.頻率模型
M=ρ*f/ξ
式中f：頻率值（單位：Hz）ξ：容積式流量儀表常數(shù)/3.6ρ：介質(zhì)密度（單位：Kg/m2）;
c.組合測量
M=K2ξΔP/f
式中K：流量系數(shù)ξ：容積式流量儀表常數(shù)/3.6ΔP：差壓值（單位：Kpa）f：容積式流量傳感器輸出頻率（單位：Hz）
d.線性流量：
M=KGρ
其中：K：流量倍率G：線性流量值（單位：Kg/h）ρ：介質(zhì)密度（單位：Kg/m2）
2）密度補(bǔ)償數(shù)學(xué)模型（密度單位：Kg/m2）
a.常密度：ρ=常數(shù)（編程設(shè)定）
b.溫度補(bǔ)償：ρ=A+Bt式中：t：介質(zhì)溫度（單位：℃）A，B：補(bǔ)償系數(shù)可編程設(shè)定
c.壓力補(bǔ)償：ρ=A+B（P+Pa）式中P：介質(zhì)壓力（單位：KPa）Pa：當(dāng)?shù)卮髿鈮海▎挝唬篕Pa）A，B：可編程設(shè)定的補(bǔ)償系數(shù)
d.溫壓補(bǔ)償ρ=（P+Pa）×1000/Rz（t+273.15）式中P：介質(zhì)壓力（單位：KPa）Pa：當(dāng)?shù)卮髿鈮海▎挝唬篕Pa）t：介質(zhì)溫度（單位：℃）Rz：可編程設(shè)定的氣體超壓縮系數(shù)
e.飽和蒸汽：飽和蒸汽密度補(bǔ)償
f.過熱蒸汽：過熱蒸汽密度補(bǔ)償
g組合測量：采用容積式儀表和差壓測量相結(jié)合的方法進(jìn)行密度補(bǔ)償ρ=K2ξ2ΔP/f2
3 儀表參數(shù)選擇與計算
3.1以下流量計內(nèi)部組態(tài)
（1）P001：數(shù)學(xué)模型（2）P002：密度補(bǔ)償（3）P003：流量輸入（4）P004：溫度輸入（5）P005：壓力輸入（6）P006：當(dāng)?shù)卮髿鈮海?）P007：介質(zhì)常密度，ρ20=用戶設(shè)定的被測介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度（8）P008：流量計算倍率K=用戶設(shè)定的流量計算倍率（9）P009：容積儀表常數(shù)ξ=容積式儀表常數(shù)/3.6（10）P010：小流量切除值Q=用戶設(shè)定的小流量切除值（11）P100：單位設(shè)定用戶可設(shè)定壓力和瞬時流量的顯示單位（12）P101：溫度報警下限：用戶設(shè)定的溫度報警下限上限：用戶設(shè)定的溫度報警上限（13）P102：壓力報警，下限：用戶設(shè)定的壓力報警下限上限：用戶設(shè)定的壓力報警上限（14）P103：流量報警，下限：用戶設(shè)定的流量下限報警值上限：用戶設(shè)定的流量上限報警值（15）P104：變送輸出，下限：變送輸出4mA的流量值上限：變送輸出20mA的流量值（16）P200：通訊協(xié)議地址：本機(jī)地址模式：RTU波特率：2400、4800、9600可選校驗：奇校驗、偶校驗、無校驗可選。
3.2 儀表參數(shù)的選擇與計算如下
1）（P001）數(shù)學(xué)模型：應(yīng)根據(jù)實際工況和流量測量方案選擇合適的數(shù)學(xué)模型1：差壓模型：采用差壓（或差壓開方）式流量傳感器應(yīng)選擇1：差壓模型。差壓和差壓開方信號對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型是一致的，其不同在“3、流量輸入”中說明。2：頻率模型：采用如渦街等頻率輸出的容積式流量傳感器應(yīng)選擇2：頻率模型。3：組合測量：測量組份變化比較大的氣體（如瓦斯等）可用差壓式流量傳感器和容積式流量傳感器組合成質(zhì)量流量計選擇數(shù)學(xué)模型3：組合測量。4：線形流量如果流量傳感器的輸出與流量成線性關(guān)系，數(shù)學(xué)模型應(yīng)選擇4：線形流量。
2）（P002）密度補(bǔ)償：3C智能流量儀能夠根據(jù)選定的密度補(bǔ)償方式自動進(jìn)行密度補(bǔ)償。
1：常密度如果測量流量時被測介質(zhì)的密度不變，可選擇1：常密度然后輸入密度常數(shù)（密度單位Kg/m2）。
2：溫度補(bǔ)償密度運算數(shù)學(xué)模型為：ρ=A+Bt式中：t：介質(zhì)溫度（單位：℃）A，B：補(bǔ)償系數(shù)可編程設(shè)定.已知介質(zhì)在兩個溫度下的密度，代入公式ρ=A+Bt，聯(lián)立方程即可算出補(bǔ)償系數(shù)A、B。
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