基于plc的温压流量补偿方法与实现说明

基于plc的温度、压力流量补偿方法与实现说明在dcs工程实施中，为了保证气体流量测量计量、累积准确，配料合理及控制精确、有效，会对流量测量进行温压补偿。在生产过程中，在测量流体质量流量或气体标准体积流量的时候，测量结果都会受到流体密度的影响。流体的密度是自身温度和压力的函数，由于实际温度、压力经常的变化与波动而偏离设计值（基准值），势必造成实际的瞬时流量测量有误差，导致累积流量也有误差。为了纠正该误差，在DCS方案设计时必须考虑对气体流量测量进行补偿计算。补偿算法与流体介质的种类和流量测量一次仪表测量的种类有关。在实际工程中，流体类型一般分为一般气体、饱和蒸汽和过热蒸汽三大类。常见的流量测量一次仪表分为“差压式流量仪表”和“非差压式流量仪表”两大类。1 流量计概述 差压式流量仪表包括所有应用差压原理测量流量的仪表或装置，其中以标准孔板应用最为广泛；非差压式流量仪表专指涡街、电磁、椭圆齿轮、罗茨、超声波等各种类型的体积流量仪表。应用差压法原理测量流体的流量，测出的差压值与流量的平方成正比，因而需要对差压信号进行开平方运算。在测量系统的构成设计中有两种不同的方式，一种是差压变送器将差压信号转换成4-20ma信号输入到plc模拟量模块；另一种是差压变送器将差压信号做开方运算输入到plc模拟量模块。因此对于前者，plc的温压补偿算法应该对流量输入信号进行开方运算；对于后者，plc不能再进行开方运算。非差压法原理测量流体的流量，与差压法原理测量流体的流量不同，无须对差压信号进行开方运算。2、流体介质概述2.1 理想气体一般气体，本文定义为理想气体或近似。理想气体是指任意压力和任意温度下其状态符合理想气体状态方程PV=NRT P为气体压强；V为气体体积；N为气体的物质的量；T为体系温度；R为比例常数，对任意理想其他而言，R是一定的。2.2 饱和蒸汽当液体在有限的密闭空间蒸发时，液体分子通过液面进入上面空间，成为蒸汽分子。由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中，它们相互碰撞，并和容器壁以及液面发生碰撞，在和液面碰撞时，有的分子则被液体分子所吸引，而重新返回液体中成为液体分子。开始蒸发时，进入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目，随着蒸发的继续进行，空间蒸汽分子的密度不断增大，因而返回液体中的分子数目也增多。当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时，则蒸发于凝结处于动态平衡状态，这时虽然蒸发和凝结仍然在进行，但空间中蒸汽分子的密度不再增大，此时的状态称为饱和状态。在饱和状态下的液体称为饱和液体，其蒸汽称为饱和蒸汽。饱和状态下的液体和蒸汽温度称为饱和温度，与饱和温度相对应的饱和蒸汽的压力称为饱和压力。对于某一液体来说，它的饱和压力和饱和温度之间，存在着一一对应的关系。饱和蒸汽分为湿饱和蒸汽和干饱和蒸汽。实际上，湿饱和蒸汽的密度除了和温度、压力有关外，还和干湿度有关系，由于干湿度测量困难，且湿度对测量的影响与温度、压力比较相对较小，与仪表的精度比可忽略不计，所以只在高精度要求下，考虑干湿度的影响；2.3过热蒸汽蒸汽在当前压力下的温度高于在压力下液相的沸腾温度时，称该蒸汽处于过热状态。过热蒸汽，蒸汽密度随蒸汽温度、压力变化的关系是三维空间中的一个曲面，包括温度和压力两个自变量。3、温压补偿原理3.1一般气体温压补偿 以差压流量计为例，流量计计算公式由产品供应商提供： Qv=0.*C1-4*d2*p （3-1） 其中：QV为气体体积，单位为m3/h；为直径比，=d/D；可膨胀性系数：（液体=1；可压缩流体:气体0 then if acc_one0 then acc_all:=acc_one+acc_all; end_if;