ESC能源计量网络管理系统用户手册

1、ESC能源计量网络管理系统用户使用手册Intranet （企业局域网）计量米集中心监测从机1HUB监测从机21监测从机3RS485总线中继智能二次智能二次仪表1仪表n义乌市仪表有限公司E-mail: yycorppublic.ywptt.zj.c n目 录1. 概述 31.1应用范围 .31.2系统简介 .31.2.1公司简介.31.2.2系统概述 .41.2.3系统概貌.51.2.4系统特性及网络性能.61.2.5软、硬件配置.61.2.6下位机性能.72. 系统技术功能说明.112.1系统功能描述112.2系统的可靠性及稳定性 132.3系统的安全性 132.4系统的实时性 132.5系统

2、的开放性及可扩展性 142.6系统的兼容性 142.7系统的可操作性及灵活性 143. 系统方案说明 .143.1数据测量层 153.2数据采集层 153.3数据管理层193.4数据共享层214. 系统软件介绍 .214.1软件概述 214.2主控机软件 214.3网络监测机软件 244.4总线监测机软件254.5下位机软件 255. 质量保证 .266. 技术服务（售后服务） .277. 通讯电缆敷设注意事项.288. 计算机以太局域网组网方法 .298.1粗同轴电缆介质以太网（10BASE5型） 298.2细同轴电缆介质以太网（10BASE2型） 308.3双绞线介质以太网（10BASE-

3、T型）.318.4光纤介质以太网（10BASE-F型）.339. 义乌市仪表有限公司智能仪表通讯协议 351. 概述1. 1应用范围能源计量网络管理系统适合用于我国大、中型企业的能源、物料（如水、 电、汽、油等）进行集中管理、实时监测、报表打印、信息共享。采用本系统 后：可以彻底抛弃沿袭几十年的人工抄表、人工统计、人工分摊能源的落后工 作方式，这些工作全部可以由能源计量网络管理系统来自动完成。可以实现动态实时监测。从厂级领导到生产一线科室都可实时监测企业总 体能源、物料实际使用情况；监测各生产车间、主要工段生产运行状况、 生产负荷、消耗情况、生产工艺状况（包括温度、压力、流量等）；实现动态管理

4、和指挥、平衡和协调。如在遇非正常情况时，生产工段中工 艺数据不正常，通过该系统可迅速反馈，防止事故发生，减少不合格产品 的数量。实现事故追忆功能。主控机上米集数据自动保存， 保存时间在二年以上（只 要盘足够大保存时间可以无限长），并可以采用历史曲线、报表等方式进 行保存。可以对下位机二次智能仪表进行参数设定，仪表护修人员在主控机室就可以对下位机二次智能仪表进行参数设定而不需要再跑现场，节省时间提高效率。1. 2系统简介1.2.1公司简介义乌市仪表有限公司专业从事智能仪表开发、生产、承接计算机系统，是浙江省高新技术企业，中国石化总公司资源成员单位。 分公司杭州义仪自动化 有限公司亦是杭州市高新技

5、术企业。ESC 能源计量管理系统通过中国石化总公司和浙江省科委联合鉴定，并获 浙江省科技进步三等奖， 全国星火计划奖。目前该系统用户有：天津石化总公 司、天津大港油田炼油厂、天津一石化、南京锦湖轮胎厂、南京汽车厂、荆门 炼油厂、山东莱钢、河南莲花味精集团公司、北京燕山石化公司、茂名石化公司、贵州水晶有机化工公司等。近年公司开发的新产品有电容式涡街流量计、YYD电磁流量计、YYXC流量演算仪、YYW无接触式设置微功耗智能涡街流量计；FC-98流量计算机和XLF-51 流量演算仪进行了重大的技术改造；公司开发计算机系统还有YYHZ标准表法速度式流量计检定系统、YYCS铁路油罐自动装车系统、丫丫-2

6、大鹤管自动控制系统等。1.2.2系统概述能源计量管理网络系统是以国际标准工业控制系统规程为构架，采用主 控机（采集计算机）/下位机（智能仪表）/监测站网络结构，以计算机局域网 络和计算机数据采集网络为依托的实时管理系统。本系统计算机之间的数据传输采用了技术成熟、安全可靠的以太局域网络技术，并可连接企业管理网（Intranet网），实现数据信息的共享。本系统的主控机软件是采用美国Intellution公司开发的FIX32软件，这是基于 Windows的32位应用软件，运行于 Windows95/98或 Windows NT操 作系统；通讯协议采用了国际上标准工业协议MODBUS、议。监测机软件分

7、为两种，一为网络监测机软件采用美国In tellution 公司开发的PlantTV软件，运行于 Windows95/98操作系统。二为总线监测机软件 采用义乌市仪表有限公司开发的ESC200C监测软件，运行于 Windows95/98操作系统。下位机为我公司生产的系列仪表或任何一种遵循MODBUS议、RS485通讯输出的智能仪表。能源计量网络管理系统将计算机技术、通讯技术、智能仪表和信号传感器 技术有机地融为一体。能源计量网络管理系统的用户会发现极大地增强了他们 的生产线能力，提高了企业的生产力和效率，提高了产品的质量和减少了成本 及原材料消耗。1.2.3系统概貌Intranet （企业局域

8、网）监测站1 （网络）HUB以太局域网监测站2 （网络）主控机站转换器中继芳监测站3 （总线）RS485总线若RS485总线距离超过1200米，需加一只中继器具有RS485通讯的计量设备如图1所示，能源计量管理网络系统可以划分为四个层次：数据测量层、 数据采集层、数据管理层、信息共享层（网络四层次详见系统方案说明）1.2.4系统特性及网络性能通讯速率大于1200波特率。通讯方式为RS485方式。通讯协议为MODBU、议。数据采集周期小于1分钟/300点。数据更新周期小于1分钟/300点。数据采集精度优于0.1%。 通讯传输误码率小于10-7。系统容量，可根据要求分为 75点、150点、300点

9、、无限多点。 实时数据监测，包括流量、压力、温度、电量及其它。上下限超值报警，故障报警。流程图监测，流程图动态显示。棒图比较显示。历史曲线追忆，时间无限长（计算机硬盘足够大）。报表自动生成，定时输出（也可人为干预输出）。仪表参数设定。只要是在网二次仪表，都可以在采集站计算机上向 下设定参数或累积量清零。数据共享。数据监测、棒图显示、历史曲线、报表等可以在计算机 以太局域网上共享。可连接DCS数据。可与企业局域网（Intranet 网）相联，进一步实现信息共享。1.2.5软、硬件配置硬件配置：（见表1）表1序号名称型号规格备注1工控计算机研华2监测计算机联想用户选择3打印机Eps on用户选择4

10、以太局域网集线器T-DIi nk10M/100 M自适应5UPS电源山特6通讯转换器ICP-75207信号中继器ICP-75108网卡3com 3C905B10M/100 M自适应924V直流电源10以太网电缆及配件11RS485总线电缆AVVP*0.75屏幕双绞线12下位机（智能仪表）FC-98流量计算机、XLF-51流量演算仪YYXQ智能演算仪用户也可选择其它 公司产品表1中上位机部分，如企业中已有，并符合要求，可以不再配置软件配置：（见表2）表2序号名称型号规格备注1操作系统软件Win dows98/NT可用户选择2主控机软件FIX32当时最新版本3网络监测站软件Pla ntTV当时最新

11、版本4总线监测站软件ESC2000当时最新版本1.2.6下位机性能FC-98流量计算机FC-98全补偿流量计算显示仪是一种高度集成化、小型化、高可靠性的智 能仪表。具有全补偿测量，蒸汽密度查表运算，EEPROM技术保存累积量及设定的参数，死机自恢复等技术。可对外供电24V配接二线制差压变送器， 二线 制涡街流量变送器，二线制压力变送器及温度变送器。适用于蒸汽、气体、液 体的流量计量。FC-98流量计算显示仪即可单台使用， 也可以组网使用。其性能指标如下: 输入多种传感器，可相互组合使用。如差压式、频率式流量变送器、压力 变送器、温度传感器。允许多种形式的信号输入，均采用光电隔离。电流：0-10

12、 mA，4-20 mA 或由用户自定义量程电压：0-5V，1-5V 或由用户自定义量程频率：0 -10000 Hz，低电平 2V;高电平 3.5VPt100铂电阻：0500 C具有温压全补偿流量运算模型，数学模型符合国家标准。八位数码显示：累积量、热累积量、流量瞬时量、热量瞬时量、压力、温度、差压、密度、溢出报警、时钟、仪表编号、报警等参数显示。 设定参数及断电保护五年以上。采用WATCHDO技术，克服仪表因干扰而造成的死机。 带4-20 mA模拟输出，负载电阻 750 Q。带阀门开、关信号输出及 4-20 mA开度回讯信号。带RS485通讯接口，MODBUS讯协议。具有小信号切除及量程整定功

13、能。采用开关电源供电：220V20% AC.50HZ ; 24V DC ;功耗10W仪表精度：土 0.2%。仪表尺寸：80 X 160 X 360 mm环境： 温度0-45 C,相对湿度 85%。XLF-51智能流量演算仪XLF-51智能流量演算仪是采用目前先进的双单片机技术、I/O接口技术集成开发而成的，其崭新的设计使之成为功能最强、最实用的一台四通道、 全补偿的智能二次仪表，达到了国际上同类产品的先进水平。XLF-51般气体和液体的流量及热量计量，可配接各类型的流量传感器、压力和温度传感器。可以进行压力补偿、 温度补偿、温度和压力全补偿测量密度。XLF-51其性能特性及技术参数如下：多通道

14、，可同时用于四路流量、二路压力、二路温度的工况检测，性能价格比高。通用性强，可配接各类流量、温度、压力传感器。采用键盘设定仪表参数，配以10位数码管显示。采用WatchDog技术，克服仪表因干扰而造成的死机。输入输出回路采用光电隔离，具有较强的抗干扰能力。采用硬件断电保护技术，数据的断电保护时间为五年以上。采用功能强且高度集成的芯片。所有信号上下限均采用整定功能。小频率信号切除，克服不必要的干扰信号。采用桥式电路消除了 PtIOO的引线电阻，微处理器软件精确补正了-50+500C全范围内的非线性。仪表精度：土 0.2%。输入信号：频率：a. 连线：二线或三线。b. 波形：方波、正弦波或锯齿波。

15、c. 幅值：低电平w 2V,高电平3.5V。d. 范围：05000Hz。(2) 电阻信号：Pt100，80281 Q范围。(3) 电压信号：直流w 5.5V。(4) 电流信号：直流w 25mA。输出信号：模拟输出：直流 420mA负载w 750 Q 0通讯输出：RS485二线制；MODBUS议；波特率：6009600Bps。显示数据：（1）累积量最大显示 99999999，如溢出，从 00000000重新开始累积。（2） 瞬时量最大显示为：99999,如超出，则显示五位 HHHHH（3）其余均由提示符号加5位数字显示构成。仪表供电电源：100260V.AC, 50Hz或24VDC可选。仪表外形

16、尺寸：80X 160X 380（mm）,盘装式。工作环境条件：温度 045C,相对湿度w 85%功耗：V 15 Wo YYXC智能流量演算仪YYXQ智能流量演算仪是FC-98流量计算机的袖珍版，仪表尺寸仅为80X 160 X 135 mmYYXC智能流量演算仪采用全固化技术，用户提供参数固化于仪表内部，无补偿信号，用户只需接上信号线及电源线即可投入正常运行，是一种操作简单高度可靠的“傻瓜”式仪表。其性能指标如下：输入多种传感器，可相互组合使用，如差压式、频率式流量变送器、压力变送器、温度传感器。允许多种形式的信号输入，均采用光电隔离。电流：0-10 mA，4-20 mA 或由用户自定义量程电压

17、：0-5V，1-5V 或由用户自定义量程频率：0 - 10000 Hz ，低电平 2V;高电平 3.5V电阻：热电阻具有温压全补偿，数学模型符合国家标准。八位数码显示：累积量、热累积量、流量瞬时量、热量瞬时量、压力、温度、差压、密度、溢出报警等参数显示。设定参数及断电保护五年以上。采用WATCHD（技术，克服仪表因干扰而造成的死机。带4-20 mA模拟输出，负载电阻 750 Q。带RS485通讯接口。具有小信号切除及量程整定功能。采用开关电源供电： 220V20% AC.50HZ ； 24V DC ;功耗10W仪表精度：土 0.2%。仪表尺寸：80 x 160X 135 mm环境： 温度0-4

18、5 C,相对湿度 85%。2. 系统技术功能说明2. 1系统功能描述 数据采集功能主控机通过RS485通讯网络，将下位机（智能仪表）中的流量、温度、压 力等数据传送上来显示、处理、保存。这一功能是能源计量网络管理系统的基 本功能。 数据显示功能该系统软件是基于 Windows 98或Windows NT4.0开发的32位应用软件。数据显示画面图形化，可以显示数据一览表、流程图动态数据、分布图动态数 据。 流程图动画及棒图显示功能该系统的流程图可以模拟实际生产线的动态流程，形象地反映出生产状态，从而达到生产监测的作用。同一组数据也可以棒图显示的方式进行比较。 历史曲线显示该系统能以用户指定的速率

19、采样并将采样数据存贮在数据文件中。任何时 候，都能从数据文件中检索数据，创建历史曲线趋势显示。可保存历史数据时 间为三年以上（只要计算机硬盘足够大，保存时间为无限长），用户可以调出过去任何时刻的数据。 报警功能仪表故障报警。当某一台仪表出现通讯故障或死机时，在数据监测一览表 中将提示这一台仪表出现故障，仪表维修人员可讯速做出反映。工艺参数超值报警。生产线中压力、温度、流量等工艺参数都可以先设定一最大值和最小值，如果超过最大值和最小值时，系统会以多种途径(包括多 煤体)进行报警提示。 报表功能报表是以工业标准数据交换协议如DDE和ODBC访问iFIX数据，并能够用如Microsoft Excel

20、电子表格建详细报表。根据用户提供的报表格式、内容、打印周期进行定时打印或根据需要随时打印，如日报、旬报、月报等。 下位机参数设定功能为提高工作效率，仪表维护人员在主控机室就可以对下位机的智能仪表进 行参数设定或修改。使用该功能时，下位机要有远距离功能设定功能。 下位机累积量清零在主控机可以给下位机累积量清零，无需到现场。 信息共享功能可以连接企业局域网(Intranet ),实现数据进一步共享。如建立报表网站、 实时数据网站等。2.2系统的可靠性与稳定性系统的高可靠性与稳定性主要表现在以下几个方面：系统永不死机，下位机是一种高度集成化、 小型化、高可靠性的智能仪表。 它的WATCHDOG路，保

21、证了仪表死机自恢复功能； 它的复位/抗干拢电路， 保证了仪表可以在极其恶劣的环境下工作；它的RS-485通讯控电路，保证了仪表的自律性，一台仪表出现故障也不会影响其它仪表的正常通讯。保证了系统的与稳定性RS485网络总线防雷击处理，保证了通讯网络运行的可靠性。数据通讯中的循环冗余校验方法 CRC-16及在数据传输过程中的错误处理， 保证了数据传输的可靠性。主控机是系统的核心，选用了台湾研华工业控制计算机IPC-610P，它具有防震、防潮、防尘、防外界电磁场干扰，保证了计算机运行中可靠性。2.3系统的安全性 系统的安全性主要表现在以下几个方面：系统的高可靠性设计是系统安全的首要前提。系统权限的设

22、置。操作员、工程师、系统管理员都拥有不同的用户名和密 码，登陆到网络功能，规定了不同用户的操作权限，保证了系统工作参数、组态、显示画面等不会被人为改动。保证了系统的安全性。系统在数据传输过程中，定期数据保存、定期数据校验，保证了原始数据 的安全性。系统选购了 UPS不间断电源，保证了系统在供电电源瞬间掉电时计算机系 统的安全性。下位机工作参数的修改。操作人员必须选先键入密码，才能进行下位机工 作参数的修改，保证了下位机的安全性。2.4系统的实时性对于300点的系统，扫描周期为小于 1分钟。随下位机点数的增多，扫描 周期稍有增大。企业职能部门从计算机上就可以实时地了解生产调度情况。对于网络上或生

23、产中出现的突发事故， 职能部门可以马上找出事故原因及事故地 点，及时处理。2.5系统的开放性和可扩展性本系统为分布式计量管理系统，下位机点数可为无限多（可超过255台），不受距离的限制，用户只需通过简单的组态即可投入使用。单台下位机的故障不会影响整个网络的运行。若要扩容，只需将新的下位机（具RS485通讯输出）挂到总线上，给新的下位机设定一个地址（注意：地址不能与其它下位机的地址相同）。然后在显示画面加上该台下位机的显示界面，并进行组态、联接即可使用。具有良好的扩展性系统可以连接DCS数据，具有良好的开放性。2.6系统的兼容性本系统在设计上，充分考虑到用户与现有智能仪表、其它厂家智能仪表的 兼

24、容性问题。系统中的下位机建议使用我公司生的FC-98流量计算机、XLF-51智能流量演算仪、YYXQ智能流量演算仪。也可采用其它厂家的智能仪表，必需具RS485通讯输出，遵守 MODBUS讯协议。本系统可以连接DCS数据，充分体现了系统的兼容性。2.7系统的可操作性和灵活性系统界面图形化，所有提示都有已汉化。操作简单、方便。系统全部内容都可有系统管理员自行组态， 属于开放型结构，使用极其灵活。稍懂计算机的 工程师，经过二、三天的学习即可掌握系统的组态技能。3. 系统方案说明系统总貌图见图1 （第5页）如系统总貌图所示，能源计量管理网络系统可以划分为四个层次：数据测量层、数据采集层、数据管理层、

25、信息共享层。3.1数据测量层包括智能仪表和传感器、具有 RS485通讯输出的一次仪表。如我公司生产 的FC-98流量计算机、XLF-51智能流量演算仪、YYXC智能流量演算仪。其任 务是将现场的各参数的模拟量，诸如流量、温度、压力、电量等测量并转换成 适宜本系统传输的数字信号，以便送到网络总线并送到采集计算机。此层要求 智能二次仪表有 RS485通讯输出，并遵循 MODBUS讯协议。3.2数据采集层数据采集层的功能是完成智能二次仪表与采集计算机之间的信号匹配与 传输，将全厂的现场实时数据采集并综合在一起。因此数据采集层是数据管理层的基础，整个 ESC能源计量管理网络的关键。这一网络层的通讯速率

26、大于 1200波特率、数据采集精度优于0.1%、数据采集周期小于1分钟/300点、数据 更新周期小于1分钟/300点、数据传输方式采用 RS485总线方式、通讯协议采 用MODBU协议，这一层实现实时数据监测、上下限超值报警、故障报警功能。 这一层框图如下：智能二次智能二次仪表1#下位机（智能二次仪表）仪表n#RS485总线24VDC电源中继RS232/RS485转换器接主机II串行口ZZ/7/才爭占一一主机/采集计算机若RS485总线距离超过1200米，需加一只中继器RS485总线图23.2.1数据采集层主要技术指标通讯接口电气标准：符合 RS485国际标准。通讯格式约定：采用RTU标准，8

27、位二进制数发送。格式为1位起始位，8位数据位，1位偶校验位，1位停止位。 通讯校验方式选用循环冗余校验 CRC-16误码率少于10-7。通讯地址设定，挂在RS485总线上的每一台下位机，都必须分派不唯一的地 址，否则相同地址的下位机不能正常通讯。波特率设定，通讯波特率可以由用户任选，范围在6009600bps之间。通讯协议，国际工业标准 MODBUS、议。3.2.2数据采集层工作原理数据采集层是采用主机（采集计算机）呼叫，下位机（智能二次仪表）应答的方式。每一下位机将分配一个地址（1#，2#，3#n#）。主机以固定间隔时间轮询向每一台下位机发出呼叫命令，被呼叫的下位机就做出应答， 把主机所需的

28、信息发送出去。下面以1主机和2下位机构成的采集层为例加以说 明：假设条件：下位机；我公司生产的 FC-98流量计算机（地址为1#、2#） 采集点：流量X 2、压力X 2 （4点）波特率：9600 bps注：FC-98流量地址为1EH压力地址为24H主机首先发出命令：0103001E0002XXX。命令中“01”表示呼叫的下位机地 址，“03”表示采集（“10”表示下装），“ 1E”表示采集的数据单元地址（在FC-98 中表示为流量）,“ 02”为数据长度，“XXXX校验码。当1#下位机接收到命令 0103001E0002XXX时，取出命令码中地址码是“01”， 说明主机是对1#下位机呼叫；主机

29、需要的数据单元地址是“ 1E”说明主机所需 要的物理量是流量。然后1#下位机做出应答，主机接收采集的数据。当 2#下位 机接收到命令 0103001E0002XXXX寸，取出命令码中地址码是“ 01”，说明主机 是对1#下位机呼叫，2#下位机就不做应答。主机再发出命令：010300240002XXX（采集1#下位机压力），下位机的反应 同上。主机然后发出命令：0203001E0002XXXX采集2#下位机流量）。当1#下位机接收到命令 0203001E0002XXX时，取出命令码中地址码是“02”， 说明主机是对2#下位机呼叫，1#下位机就不做应答；当 2#下位机接收到命令 0203001E0

30、002XXX时，取出命令码中地址码是“ 02”，说明主机是对1#下位机呼 叫；主机需要的数据单元地址是“ 1E”说明主机所需要的物理量是流量。然后 2#下位机做出应答，主机接收采集的数据。主机然后发出命令：020300240002XXXX采集2#下位机压力），下位机的反 应同上。完成采集以上4点的时间，称为一个采集周期。完成一个周期后，主机开始 下一个周期，依次循环。以上所述的是数据采集层的基本工作原理，在实际应用中要复杂的多，例如由于线路干扰等原因出现一次数据传输错误时，主机会对错误点进行多次发送命令（一般默认为 3次，可由用户设定）。下位机是直接挂在 RS485总线上，只要主机软件许可，下

31、位机数量可无限多，随下位机数量的增加，系统采集周期也相应增大。3.2.3 数据采集层硬件配置数据采集层的硬件包括采集计算机（主机）、智能二次仪表（下位机）、RS232/RS485信号转换器、传输线路、RS485信号中继器、24V直流电源。配置要求如下：采集计算机（主机）：研华工控机ICP-610P主机是数据采集层，甚至是整个能源计量管理网络的核心，它需要24小时连续不间断运行。传输线路：AVVP2*0.75屏蔽双绞电缆，其屏蔽线在整个网络层中单点接地。 信号中继器：ICP-7510，需24VDC供电。由于信号衰减，当 RS485总线距 离超过1200米时，需要加一中继器。ICP-7510中继器

32、的原理框图如图 3 所示：D1+ ！RS232/RS485信号转换器：在数据采集层中由于采用RS485总线方式，但主机的串行口是 RS232方式，RS232/RS485信号转换器ICP-7520的作用就 是主机与线路之间信号相互转换。ICP-7520需24VDC供电，与主机的距离 不超过15米RS232通讯与RS485通讯比较：RS232不能远距离通讯，RS232 通讯波特率一般为1200bps, RS485通讯波特率可达1Mbps(有效距离100米)，RS485总线兼容性高。ICP-7520转换器的原理框图如图 4所示。3.2.4数据采集层的软件要求主机软件采用全球三大工控组态软件之一，美国

33、In tellution公司的FIX32软件。FIX32软件具有强大的灵活性、可组态性和高可靠性，其基本功 能为数据采集和数据管理。在数据采集层中，利用FIX32软件的数据采集功能。 软件详见软件介绍。下位机软件要求其有 RS485通讯输出，并且遵循 MODBU通讯协议。3.3数据管理层数据管理层包括主控计算机、网络监测计算机及其构成的计算机以太局域网，计算机以太局域网采用的是TCP/IP协议组网。这一网络层的任务是数据信息的处理、分配及管理。这是数据资源利用、管理的中心环节，通过此网络 层可以快捷、准确地获得诸多现场实时信息，还可以实现综合分析、处理、报 表自动生成等管理功能。也可以与公司的

34、企业局域网(In trat net )相联，进一步实现共享。框图如图53.3.1硬件配置采集站计算机即数据采集层的主机，配置要求见上。网络监测站计算机配置要求为：联想奔月（建议）计量采集站打印机：A3幅面，Epson复印机：东芝1568,用于报表复印（可选）。网络集线器HUB T-Link网卡：3C0M 3C905B （10M/100M自适应，RJ-45 接口）；或者 3C0M 3C509B （10M, RJ-45、BNC AUI 接口）。计算机以太局域网的组网方式或网卡、HUB等的选择根据用户的需要和实际情况来决定。（详见计算机以太局域网组网方法）3.3.2数据管理层的软件 采集站计算机的操

35、作系统为WINDOWS 9或 WINDOWS NT4.（以上；应用软件为美国Intellution 公司的iFIX。在数据管理层中主要利用了 FIX32软 件的数据管理功能（在数据采集层中，利用其数据采集功能）。在整个ESC能源计量管理网络中采集站拥有最高权限， 是数据管理层的中心。 整个网络都依 赖于采集站的正常运行，因此必须 24小时连续运行。它具备如下功能：数据监测，包括流量、压力、温度、电量及其它。上下限超值报警，故障报警。流程图监测，流程动态显示。棒图比较显示。历史曲线追忆，时间大于一年。报表自动生成，定时输出。仪表参数设定。只要是在网二次仪表，都可以在采集站计算机上向下设定参数或累

36、积量清零。 数据管理层的报表功能数据存档：FIX32软件能以用户指定的速率采样数据并将数据存储在数据 文件中。任何时候，都能从数据文件中检索数据，创建历史数据的趋势显示。 操作人员能以工业标准数据交换协议如DDE和ODBC双向访问iFIX数据，并能够用如Microsoft Excel电子表格建详细报表。 各网络监测站，其软硬件都具有相同的配置，其计算机操作系统为WINDOWS 98应用软件为美国 Intellution公司的PlantTV 7.0 ，它是FIX32软件的配套软件。它与FIX32配合，具有强大的网络监测功能，它们之间的数据传输通过 TCP/IP协议完成。PlantTV 7.0界面

37、模拟电视机画面，操作简 单方便。它具备如下功能：数据监测，包括流量、压力、温度、电量及其它。上下限超值报警，故障报警。流程图监测，流程动态显示。棒图比较显示。历史曲线追忆，时间无限长（计算机硬盘足够大）。PlantTV 7.0的实时数据依赖于 FIX32的运行，如果FIX32停止运行，网 络监测站也就无法接到数据。3.4数据共享层与Intranet（企业局域网）相连，进一步实现信息共享。连网方式：只需将系统局域网与Intranet （企业局域网）相连，Intranet 上的用户可以共享 ESC能源计量管理网络采集站的数据库，或访问采集站的报表网站等。4. 系统软件介绍4.1系统软件概述本系统中

38、软件分为主控机软件、网络监测站软件、总线监测站软件。所有应用软件均采用当时最新版本。4.2主控机软件操作系统软件：WINDOWS NT SERVER系统应用软件：FIX32操作系统软件的选用，可由用户决定。WINDOWS NT4.是一个面向网络的操作系统。FIX32软件是美国Intellution公司开发的基于 WINDOWS 32位工业自动化软件产品，FIX32软件为全球最大的工业控制组态软件之一，全球装机90000套，财富杂志前 100名工业公司有 75%装有FIX32软件。4.2.1 FIX32 软件的性能内置分布式客户机/服务器体系统结构真正的多任务，多进程 32位设计界面完全汉化完整

39、的多煤体支持基于对象技术的人机界面支持无限多种颜色内含大量的图形工具和图形库易于生成各种图形库，导入 AUTOCADBMR PCX等图形100%勺数据完整性可设置多种安全级别的用户内置冗余支持系统高性能、高速的I/O驱动程序实时在线过程监视在线组态及远程在线组态监控和数据采集MS标准SQL/ODB（关系型数据库连接主便的报警和报警管理完整并精确的报表实时和历史曲线历史文件输入输出（CSV格式）完全开放的体系结构系统长级和扩展方便、经济422 FIX32 软件功能结构 基本功能FIX32软件是一种自动化软件，它的最基本的两大功能就是数据采集和数据管理：数据采集：FIX32软件采集数据时无需特定的

40、硬件，它可以通过高性能、 高速的驱动程序直接与硬件通讯（具有良好的兼容性）。数据管理：一旦接受到数据，应用程序对数据进行数据处理与加工。数据完整性：数据采集与数据管理为 FIX32执行的所有自动化任务提供了 基础。数据的完整性是 FIX32软件的核心。 人机界面及监测功能显示：FIX32强大的数字、文本、图像格式提供了最友善的人机界面。监控：操作人员直接从计算机改变设定值与监视数据相配合（在本系统中主要对智能仪表）。报警：FIX32能以多种途径（包括多煤体）将得到的报警通知操作人员 报表功能数据存档：FIX32软件能够以用户指定的速率采样数据并将数据存在数据文件中。任何时候，都能从数据文件中检

41、索数据， 创建历史数据的趋势图显示。 已存储的数据是正确处理和优化过程的强大工具。报表：FIX32软件支持操作人员通过工业标准数据交换协议如DDE和ODBCSQL双向访问iFIX数据。操作人员能够用如 MICROSOF的EXCEL等电子表格 软件建详细报表。 开放式结构功能FIX32软件提供了用 Visual Basic 、Visual C+、C、等一系列语言对系统中任何数据点、报警及历史数据进行读写访问功能。FIX32软件的开放式结构提供给现场工程师丰富的工具使用他们编写应用软件解决特定的自控需求。开放式结构也允许工程师编写应用程序为操作管理软件和现场其它数据平台 提供重要的实时数据。423

42、 FIX32 软件主体软件包系统启动(Startup)数据库编辑器(Database Builder)登陆(Logi n)系统配置器(System Configuration)用户图形生成器(Draw)用户图形快速浏览器(View)任务控制器(Mission Control)图符库(Dynamos关系统型数据库接口 (SQL/ODBC)快速入门(Quick Start Tutorial)在线电子手册在线上下文帮助4.2.4 FIX32 软件加密狗为防止软件的非法使用，在运行 FIX32软件时必须加载软件加密狗(iFIX Software Key)。合法的商业加密狗为青绿色( RAINBOWKE

43、Y并贴有产品系列 号及功能字母。若不加载软件加密狗，系统只能演示两个小时。4.3网络监测站软件操作系统软件：WINDOWS NT WORKSTATION系统应用软件：Pla ntTVPlantTV软件是美国Intellution 公司开发的网络监测软件，是 FIX32的 网络从机软件。PlantTV软件的运行依赖于计算机以太局域网和 FIX32软件的 运行。PlantTV软件与FIX32软件最大的区别是没有数据采集功能。PlantTV软件可显示实时数据、超值报警、动态流程图、棒图、历史曲线等。4.4总线监测站软件操作系统软件：WINDOWS 95/98系统应用软件：ESC2000软件ESC20

44、00软件是义乌市仪表有限公司开发的总线监测软件，总线监测站计 算机直接挂在 RS485总线上，读取实时数据。ESC2000也依赖于主控机软件（FIX32软件）的运行，如果 FIX32不运行，ESC2000软件将接受不到实时数 据。在ESC2000软件中可显示实时数据、流程图、棒图。4.5下位机软件下位机软件固化于智能仪表当中，不同的智能仪表有所区别。以我公司XLF-51智能仪表为例说明其软件。智能仪表应用软件控制信号的输入、输出和进行通讯管理，以流量运算数学模型，采样信号标度转换模型为基础，通过各种有关工况参数的设定，执行一系列数学运算获得： 多路流量通道的累积质量流量、瞬时质量流量、累积体积

45、流量、瞬时体 积流量、累积热流量、瞬时热流量、温度、压力、密度、差压或频率等值。 多路电量通道的累积电度量。根据需要将其电力参数和反映电力负荷的 频率值。将这些结果存入指定的存贮单元，根据需要将其送至仪表的接口电路，进 行显示、报警、模拟输入和通讯等。仪表应用软件主要由：主程序和中断程序（时钟中断、键盘中断、通讯中 断），两部分构成。主程序完成的主要内容：对仪表可编程芯片进行工作状态和参数设置等初始化工作。打开各中断口。仪表固化参数传送。运算流量，电量及标度转换数学模型。模拟量输出。仪表运行状态指示和数据字符等内容显示。中断程序有：时钟中断：将仪表各累积量累加。 频率采样计数。 随时钟变更进行

46、累积量处理，存贮更新显示。模拟量采样中断：从模数转换器取得转换好的数据。 存放运算结果切换输入通道。键盘中断：主要通过键盘输入仪表测量时的工况参数，仪表相应的工 作状态，并加以显示。通讯中断：二线制通讯口是按上位机的通讯规约，根据通讯命令以 设定的波特率进行数据传输。RS-485通讯口，经判断网络是否与本台仪表通讯后，按 网络通讯协议（MODBUS、议）以设定的波特率向网络发送数据。5. 质量保证先进的管理体制、健全的企业管理机构和规章制度。从元器件筛选到半成品 的制作、检验，再到整机安装、调试，成品检验、出厂都有一套严明的奖罚 制度，责任落实到人。每个产品（仪表）出厂前必须经过振动试验、高温

47、老 化试验、可靠性试验、耐压试验、防潮试验等一系列检测。企业完全按ISO9002 质量保证体系运行。雄厚的技术力量。我公司为浙江省高新技术企业，公司成立有专门的研发 机构，拥有高级工程师数名。并与杭州电子工学院、浙江大学、哈尔滨工 业大学、中国计量学院等大学等多家大学的科研机构进行定期性的交流与合 作。成熟的产品。本公司在1991年就成功开发能源计量管理网络系统，并通过中石化和浙江省科委联合鉴定。几年来通过不断升级改版后，技术已相 当成熟。采用先进的软件。系统软件采用著名的工控组态软件一一美国 Intellution 公司的FIX32 （主控机）/PlantTV （监测机）软件的最新版 本。良

48、好的售后服务。使用我们的产品，用户永无后顾之忧。这是我公司售后 服务的原则。6. 技术服务（售后服务）我公司坚持质量第一、信誉至上原则，在保证产品质量同时，认真做好售后、技术服务：1、自合同签订之日一个月内，所有货物到达用户现场。2、公司派遣23名有经验的工程师到现场进行安装指导、调试、运行。3、系统质保期：自系统正式运行之后 18个月。4、系统出现故障，本公司接到用户通知（如电话、传真、电报等）后 12小 时内做出响应（如提出解决方案）。如需我公司技术人员到现场处理，省 内用户一天内到达现场，省外用户三天内到达现场。5、为用户培训23名系统维护人员。6、系统在质保期内，如出现故障，本公司负责

49、保修、包换。7、系统在质保期外，如出现故障，本公司负责维修，收取相应成本费用。& 本公司负责系统的升级、扩容，收取相应的成本费用。9、我公司技术人员定期向用户做走访活动，听取用户的反馈意见，与用户 做技术交流。10、免费为用户提供技术咨询。11、提供系统全套技术资料及原始厂家的全部资料。7.通讯电缆敷设注意事项电缆屏蔽层应全部相接，并单点接地，接地电阻不大于6欧姆。电缆尽量走直线。当电缆沿热网管道敷设时，电缆应有一定的高度。要求在供热管道支撑架上,再焊一根有一定高度的三角铁， 上拉一条铅线，将电缆挂在该铅线上，类似于电信局的电话电缆。电缆接头处，必须同色芯相接，必须焊接；每芯用细热缩套管套在焊

50、接处，并用电吹风加热使热缩套管收缩密封，外部用粗热缩套管套住，同样用电吹风加热使之收缩密封。电缆不能与电力线、特别是高压线并行走线。电缆分线盒安装于便于线路维护、工作安全的地方。可不安装分线盒的地方应尽量不安装。电缆敷设时，应考虑所敷设的电缆是否会影响车辆、行人的通行方便和安 全；电缆在穿过隧道、桥洞、地沟等建筑物，或穿过电力线、高压线时， 应在电缆外再加套硬塑料套管或镀锌套管，并固定套管。电缆敷设时，应注意安全，文明施工。每卷电缆在敷设前，还应用摇表再次检测电缆内每芯线与屏蔽层之间、芯 线与芯线之间的电阻，看它们在运输、搬运过程中不没不造成短路；同时 还要用万用表检查电缆每芯的线路电阻（跟电

51、缆长度有关），它们应该基本相等，如果超出10%说明该卷电缆不合伤口。电缆敷设完毕后，应再次检查各芯之间、各芯与屏蔽层之间是否有短路或 断路。8. 计算机以太局域网组网方法计算机以太局域网是能源计量网络管理系统的重要组成部分，是数据管理层和信息共享层的基础。以太局域网使计算机之间能够进行通信和信息共享。 从传输速度上来分，以太局域网可分为十兆网（传输速度为10Mbps）、百兆网（传输速度为100Mbps）、千兆网（传输速度为1000Mbps）;从传输介质上来分， 以太局域网可分为粗同轴电缆以太网（网段长度为500米）、细同轴电缆以太网（网段长度为180米）、双绞线以太网（网段长度为100米）、光

52、纤以太网（网 段长度为2000米）。在本系统中，10Mbps的速度足以能够满足数据实时传输的要求。如果用户有特别的要求，也可以组建100Mbps 1000Mbps的以太局域网。下面以10Mbps 的以太网为例说明组网方法。8.1粗同轴电缆介质以太网（10BASE5型）粗同轴电缆介质系统（10BASE5是1980年DIX以太网标准中指定的第一 种介质系统。10BASE5以太网的性能：传输速度：最大为10Mbps,不支持更高速度的以太服务。网段长度：500米粗同轴电缆：具有良好的电气屏蔽性能，以太信号传输距离较远。简单的10BASE5以太网如图6所示:粗缆终端器粗缆收发器粗缆收发器粗缆终端器粗同轴

53、电缆收发电缆计算机1计算机210BASE5以太网部件：粗同轴电缆：直径约1cm；特征阻抗标称值为50Q、实心导体和重型屏蔽。女口 Belden电缆，产品号为 9880 （ PVQ。网卡（NIC）:粗缆网卡必须配有 AUI端口（孔式15针连接器），用来提供 与外部收发器的连接。如 3COM 3C509B带有AUI接口。收发器电缆：用于连接粗缆收发器和网卡（15线）。粗缆收发器：由一个金属和塑料夹组成，用于建立同轴电缆的直接物理连接和电气连接。网络标准规定：一根电缆上最多可连接100个收发器，并且连在每隔2.5米处的黑色带子上。粗缆以太网中继器：能把多个电缆段连在一起。 粗缆以太网中继器通过 15 针连接器与收发器进行连接。N型圆管连接器：用于连接两段同轴电缆。N型终端器：终端器不产生何信号反射，就象吸收电信号的海绵，在信号至V达电缆尾端时把它们全部吸收进去。其直流电阻为50Q 0.1%。802.3标准规定粗同轴电缆网络必须接地，终端器或连接器单点接地。8.2细同轴电缆介质以太网（10BASE2型）细同轴电缆介质以太网（10BASE2型）规范于1985年公布，细缆以太网不 再需要外部收发器和收发电缆。其性能：传输速度：最大为10Mbps,不支持更高速度的以太服务。网段长度：200米。比10BASE5型开销更