劉曉光 大慶油田設(shè)計(jì)院

1 冗余系統(tǒng)的組成

OMNI流量計(jì)算機(jī)冗余系統(tǒng)一般由兩臺(tái)OMNI流量計(jì)算機(jī)、上位管理計(jì)算機(jī)、打印機(jī)等組成，一臺(tái)OMNI作為主機(jī)，一臺(tái)熱備的OMNI作為從機(jī)。流量計(jì)脈沖、流量計(jì)溫度與壓力變送器、體積管檢測(cè)開關(guān)、自動(dòng)取樣器反饋、閥位反饋等輸入信號(hào)同時(shí)輸入到兩臺(tái)OMNI中。兩臺(tái)OMNI均可以輸出體積管控制、自動(dòng)取樣器控制、流量調(diào)節(jié)閥PID控制、閥門控制等控制信號(hào)。但是從機(jī)的控制信號(hào)被繼電器隔離，只有主機(jī)的控制信號(hào)可以被送到現(xiàn)場(chǎng)。

在冗余系統(tǒng)中，主機(jī)與從機(jī)采用基本相同的組態(tài)與編程，檢定得出的流量計(jì)系數(shù)同時(shí)輸入兩臺(tái)計(jì)算機(jī)，由兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的輸入通道同時(shí)進(jìn)行校準(zhǔn)。

2 冗余流量計(jì)算機(jī)的接線與組態(tài)

為了使計(jì)量控制系統(tǒng)能夠迅速、正確地使用冗余功能，需要兩臺(tái)流量計(jì)算機(jī)互相檢測(cè)對(duì)方的運(yùn)行狀態(tài)，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)流量計(jì)算機(jī)的故障，從而切換主、從機(jī)狀態(tài)。典型的OMNI流量計(jì)算機(jī)冗余狀態(tài)檢測(cè)接線方式如圖1所示。

圖1 OMNI流量計(jì)算機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)接線

在圖1中，每臺(tái)OMNI都使用了數(shù)字I/O#9至#11四個(gè)I/O點(diǎn)。數(shù)字I/O#9被組態(tài)為輸入并指定給MODBUS地址2714，用來接收主機(jī)傳輸過來的狀態(tài)信號(hào)（Other Master Status），當(dāng)此信號(hào)為高電平時(shí)，表明發(fā)出此信號(hào)的設(shè)備為主機(jī)，接收到這個(gè)信號(hào)的流量計(jì)算機(jī)自動(dòng)確立自己的從機(jī)狀態(tài)。數(shù)字I/O#10被組態(tài)為輸出，并分配給MODBUS地址2864，用來發(fā)出本機(jī)的主機(jī)狀態(tài)信號(hào)（Master Status），當(dāng)一臺(tái)流量計(jì)算機(jī)確立了自己為主機(jī)的狀態(tài)以后，此I/O點(diǎn)輸出高電平，接收到這個(gè)信號(hào)的流量計(jì)算機(jī)將自動(dòng)確立自己的從機(jī)狀態(tài)。

將#1流量計(jì)算機(jī)的數(shù)字I/O#9連接到隔離繼電器線圈，其他控制輸出連接到此繼電器的常閉觸點(diǎn)，將#2流量計(jì)算機(jī)控制輸出連接到此繼電器常開觸點(diǎn)。給#2計(jì)算機(jī)先上電使其確立主機(jī)狀態(tài)，其I/O#10發(fā)出高電平，再給#1計(jì)算機(jī)上電。此時(shí)1#計(jì)算機(jī)的I/O#9接收到此高電平，從而確立自己的從機(jī)狀態(tài)。同時(shí)，此高電平驅(qū)動(dòng)隔離繼電器動(dòng)作，常開觸點(diǎn)閉合，將#1計(jì)算機(jī)控制信號(hào)隔離，將#2流量計(jì)算機(jī)控制信號(hào)送到現(xiàn)場(chǎng)。當(dāng)#2流量計(jì)算機(jī)故障時(shí)，此高電平消失，隔離繼電器失電，常開觸點(diǎn)斷開，將#2流量計(jì)算機(jī)輸出信號(hào)隔離，將#1流量計(jì)算機(jī)控制信號(hào)送到現(xiàn)場(chǎng)；與此同時(shí)#1計(jì)算機(jī)檢測(cè)到此高電平消失，自動(dòng)確立自己的主機(jī)狀態(tài)，原來的計(jì)量工作正常進(jìn)行，并接替原主機(jī)的控制與通信等工作。

3 結(jié)語(yǔ)

自動(dòng)化計(jì)量領(lǐng)域中流量計(jì)算機(jī)是計(jì)量系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。為了保證計(jì)量工作穩(wěn)定進(jìn)行，應(yīng)使用流量計(jì)算機(jī)冗余來保證在流量計(jì)算機(jī)發(fā)生故障時(shí)也不影響用戶的正常作業(yè)。使用OMNI流量計(jì)算機(jī)組建的計(jì)量控制系統(tǒng)，具有高度集成、組態(tài)靈活的特點(diǎn)，尤其適合組建冗余系統(tǒng)。這種冗余關(guān)系具有條理清晰、切換迅速、不丟失數(shù)據(jù)、不影響設(shè)備正常運(yùn)行的特點(diǎn)。