CN105650471A - 一种基于plc的城市天然气供销差控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于PLC的城市天然气供销差控制方法，包括以下步骤：1)压力变送器和温度变送器分别实时采集天然气供气管道的压力信号和温度信号；2)压力变送器和温度变送器分别将采集的信号通过HART协议发送至PLC；3)色谱分析仪采集天然气上游气源的气体，进行气质分析，并将气质分析结果传输给PLC；4)PLC根据压力信号、温度信号及内置的天然气组分-校正系数对应表采用查表法动态校正对应的系数，控制供销差。与现有技术相比，本发明具有人工成本低、计量精度高、有效降低供销差等优点。

Description

一种基于PLC的城市天然气供销差控制方法

技术领域

本发明涉及天然气供气控制领域，尤其是涉及一种基于PLC的城市天然气供销差控制方法。

背景技术

天然气输送过程中由于各种因素的影响(如计量表具、计量工况、管网泄漏、上下游结算计量偏差等)，不可避免的面临着供销差的问题。

目前天然气流量结算都经过PLC系统自动采集和传输，PLC与流量计大都采用电流信号连接，并且，PLC仅起到数据转发作用，并不根据气体组分进行校正调整，因此，容易形成燃气供销差的一个计量误差源。根据城市建设统计指标解释，燃气供销差是指燃气供应总量和销售总量的差额，燃气供销差率是指燃气供销差与燃气供应总量的百分比。供销差率的高低不仅影响燃气公司对售气成本、利润等指标的考核，而且直接关系到燃气公司的经济效益和社会效益，也是一个燃气公司基础管理实力的重要标志。

如何降低供销差率，又能公正、准确的计量，已经成为燃气公司急需解决的重要问题。现有降低燃气供销差的方法主要是加强上下游计量管理力度、加强管网管理、加强上游计量的对比复核等需要大量人工的方法，成本高、操作不便。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种人工成本低、计量精度高、有效降低供销差的基于PLC的城市天然气供销差控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于PLC的城市天然气供销差控制方法，包括以下步骤：

1)压力变送器和温度变送器分别实时采集天然气供气管道的压力信号和温度信号；

2)压力变送器和温度变送器分别将采集的信号通过HART协议发送至PLC；

3)色谱分析仪采集天然气上游气源的气体，进行气质分析，并将气质分析结果传输给PLC；

4)PLC根据压力信号、温度信号及内置的天然气组分-校正系数对应表采用查表法动态校正对应的系数，控制供销差。

所述PLC内设有用于存储压力信号数据的HART1数据区和HART2数据区。

所述压力变送器和温度变送器上均设置有与PLC通信的Hart通信芯片。

所述压力变送器和温度变送器均为超声波感应器。

所述步骤4)中的进行动态校正还包括：

对校正后的流量进行复核的步骤。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明采用通信方式实时获取采集数据，大大降低了人工成本；

(2)本发明采用HART协议获取采集数据，并将采集数据分别存储，从而解决电流信号干扰引起的计量偏差，提高计量精度，降低了供销差；

(3)本发明采用查表法对系数进行校正并复核，从而降低天然气的供销差，操作方便、快捷。

(4)与现有技术相比，本发明方法使计量正确率提高了近70％。

附图说明

图1为本发明的流程示意图；

图2为本发明所采用的系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1-图2所示，本发明提供一种基于PLC的城市天然气供销差控制方法，采用的系统结构包括安装在燃气用户端的超声波感应器、燃气公司的PLC3和色谱分析仪，超声波感应器包括压力变送器1和温度变送器2，压力变送器和温度变送器上均设置有与PLC通信的Hart通信芯片，本控制方法的具体步骤为：

步骤S1，压力变送器1和温度变送器2分别实时采集天然气供气管道的压力信号和温度信号，并分别将采集的信号通过HART协议发送至PLC3，PLC3将数据分别对应保存至PLC3内的HART1数据区和HART2数据区。

步骤S2，色谱分析仪采集天然气上游气源的气体，进行气质分析，并将气质分析结果传输给PLC3。

步骤S3，PLC3根据压力信号、温度信号及内置的天然气组分-校正系数对应表进行查表。

如表1所示为一个天然气组分-校正系数对应表，表中组分样本A1～A8为天然气组分检测的8种样本组，由化验室通过气相色谱仪提供。

表1

组分样本	A1	A2	A3	A4
					校正系数数值	0.3150624	1.046709	0.5783273	0.5353077
组分样本	A5	A6	A7	A8
					校正系数数值	0.6123203	0.1048813	0.68157	0.6844655

步骤S4，PLC3动态校正对应的系数，校正流量，控制供销差，对校正后的流量进行复核，复核正确后，执行步骤S5。

步骤S5，将校正后的系数上传至天然气调度中心5和客户端4。

将本发明方法在嘉兴天然气管道建设管理公司进行试验实施。嘉兴管网公司天然气输气管道包括德嘉线和市域线，其中德嘉线始建于2008年，管径为DN300，主要接气点是西气东输线，市域线续建于2009年，管径为DN500，主要接气点为川气东送线。2条管线相交于川气东送接气点嘉兴市南郊门站，也是目前最主要的接气点，通过南郊门站接气，再由其它各门站向嘉兴各区块供气，同时嘉兴管网公司属纯管输型企业，计量系统大都采用超声波流量计与PLC系统，所以本案例在该公司计量系统中得到良好的应用。

本发明方法主要用在德嘉线三个门站以及市域线六个门站的天然气计量系统中，在上述门站的超声波流量计上全部配备了Hart通信装置，在PLC系统上也配置了Hart通信模块，从而从根本上消除了干扰引起的数据传输误差。其次，天然气公司提供了标准的天然气组分校正表，研发人员将天然气组分校正表输入PLC系统，并编制了查表和校正子程序，借助PLC系统的实时性和可靠性，使得组分引起的计量误差明显降低。经过多年的运行核查，计量正确率提高了近70％，产销差下降了约60％。

本实施例实现方法简单实用，在分析引起产销差的本质原因的前提下，采取针对性强的抗干扰措施和增加天然气组分实时跟踪校正过程，并充分利用PLC系统的实时性、可靠性和稳定性特点，在PLC控制系统方面，部分解决了长期困扰天然气公司的产销差问题。

Claims (5)

1.一种基于PLC的城市天然气供销差控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)压力变送器和温度变送器分别实时采集天然气供气管道的压力信号和温度信号；

2)压力变送器和温度变送器分别将采集的信号通过HART协议发送至PLC；

3)色谱分析仪采集天然气上游气源的气体，进行气质分析，并将气质分析结果传输给PLC；

4)PLC根据压力信号、温度信号及内置的天然气组分-校正系数对应表采用查表法对校正系数进行动态校正，控制供销差。

2.根据权利要求1所述的基于PLC的城市天然气供销差控制方法，其特征在于，所述PLC内设有用于存储压力信号数据的HART1数据区和HART2数据区。

3.根据权利要求1所述的基于PLC的城市天然气供销差控制方法，其特征在于，所述压力变送器和温度变送器上均设置有与PLC通信的Hart通信芯片。

4.根据权利要求1所述的基于PLC的城市天然气供销差控制方法，其特征在于，所述压力变送器和温度变送器均为超声波感应器。

5.根据权利要求1所述的基于PLC的城市天然气供销差控制方法，其特征在于，所述步骤4)中的进行动态校正还包括：

对校正后的流量进行复核的步骤。