無紙記錄儀 WS-6000

無紙記錄儀的概念：

無紙記錄儀是將工業(yè)現(xiàn)場的各種需要監(jiān)視記錄的輸入信號，比如流量計的流量信號、壓力變送器的壓力信號、熱電阻和熱電偶的溫度信號等，通過高性能32位ARM微處理器進行數(shù)據(jù)處理，一方面在大屏幕液晶顯示屏幕上以多種形式的畫面顯示出來，另一方面把這些監(jiān)察信號的數(shù)據(jù)存放在本機內(nèi)藏的大容量存儲芯片內(nèi)，以便在本記錄儀上直接進行數(shù)據(jù)和圖形查詢、翻閱和打印。

無紙記錄儀的應(yīng)用：

無紙記錄儀主要應(yīng)用場合為：冶金、石油、化工、建材、造紙、食品、制藥、熱處理和水處理等各種工業(yè)現(xiàn)場。隨著科技的發(fā)展，無紙記錄儀擴展了更多的功能，如PID調(diào)節(jié)等，也向著越來越集成化的趨勢發(fā)展。

無紙記錄儀的分類

彩屏無紙記錄儀，藍屏無紙記錄儀，單色無紙記錄儀，黃屏記錄儀，流量積算無紙記錄儀，其中流量積算無紙記錄儀是無紙記錄儀的一個拓展應(yīng)用。

無紙記錄儀的組態(tài)方式

1）時間及通道組態(tài)。用于組態(tài)或修改日期，時鐘，記錄點數(shù)和采樣周期。
2）頁面及記錄間隔的組態(tài)。各個通道的輸入信號方式，量程上下限，報警上下限，濾波時間常數(shù)，以及開方與否的設(shè)置。對于流量信號，還可作開方，流量累積和流量，溫度，壓力的補償。
3）由于輸入信號的工程單位繁多，可通過組態(tài)選擇合適的工程單位。如果帶有PID控制模塊，可實現(xiàn)PID控制回路。
4）通訊信息的組態(tài)。用于微機通訊地址和通訊方式的設(shè)置。
5）顯示畫面選擇組態(tài)。無紙記錄儀可顯示九畫面或更多畫面的顯示?？赏ㄟ^組態(tài)，選擇zui需要顯示的畫面。
6）報警信息的組態(tài)。每個通道的上上限，上限，下下限和下限報警觸點的設(shè)置。

無紙記錄儀的結(jié)構(gòu)特點

采用靈活的主機+下位機結(jié)構(gòu)。主機采用5.7”真彩色屏，工控PC主板，下位機采用ST-130系列儀表。一臺記錄儀可記錄多達16個通道；具有豐富的圖形畫面，具備實時數(shù)據(jù)、實時曲線、報警信息、歷史記錄、報表打印等多種功能，并可制作工藝流程圖；數(shù)據(jù)可采用USB盤直接備份，也可通過RS232/485通訊備份至其他計算機，并可自動進行備份實時顯示數(shù)據(jù)。新功能:USB接口：插U盤備份歷史數(shù)據(jù)和報警信息，接打印機打印歷史曲線和數(shù)據(jù)；可通過U盤備份歷史數(shù)據(jù)，再到PC上用“無紙記錄儀U盤采集系統(tǒng)”進行歷史數(shù)據(jù)查看與分析。

無紙記錄儀的技術(shù)參數(shù)：

◇輸入種類及測量量程、精度

無紙記錄儀系列儀表允許1~40路不同類型的信號直接輸入，通道間全隔離，隔離電壓大于400V
◇輸出規(guī)格
配電：12路配電，4組24VDC輸出，輸出電流50mA/組
12路可組態(tài)繼電器觸點輸出，觸點容量為3A、250VAC（阻性負載）默認為常開觸點
zui多4路模擬量變送輸出，4～20mADC, 負載電阻小于600Ω
◇顯示器
5.7英寸進口SHARP 320×240點陣TFT圖形液晶顯示屏，CCFL背光，寬視角
◇基本誤差
±0.2%F·S
◇補償運算
蒸汽：根據(jù)IFC67公式計算蒸汽密度補償蒸汽的質(zhì)量流量
一般氣體：溫度、壓力補償測量標(biāo)準(zhǔn)體積流量
天然氣：溫度、壓力補償測量標(biāo)準(zhǔn)體積流量
液體：溫度補償測量標(biāo)準(zhǔn)體積流量或質(zhì)量流量
蒸汽：壓力 0.1～4.5MPa
溫度 100～500℃
密度 0.1～100Kg/m3
比焓 2508～3224Kj/Kg
一般氣體：壓力0～60MPa
溫度 -100～500℃
液體：溫度 -100～500℃
◇累積范圍
0～99999999
◇通訊、打印
通訊接口：RS232C或RS485
波特率：1200、2400、9600、19200
打印接口：RS232C串口微型打印機
10M Ethernet標(biāo)準(zhǔn)RJ45接口
◇記錄時間
記錄間隔：1、2、4、6、15、30、60、120、240秒可選
記錄長度：36小時/筆（記錄間隔1秒）～360天/筆（記錄間隔4分）

◇數(shù)據(jù)備份和轉(zhuǎn)存
256M-1G優(yōu)盤可選（USB接口）
◇熱電偶冷端補償誤差
±1℃
◇斷電保護
內(nèi)置FLASH存儲器，保護參數(shù)和歷史數(shù)據(jù)，斷電后數(shù)據(jù)可*保存。采用硬件時鐘，掉電后也能準(zhǔn)確運行
◇電源
開關(guān)電源85VAC～265VAC、50Hz±5%或DC24V±2V
◇環(huán)境溫度
0～50℃
◇環(huán)境濕度
0~85%RH

無紙記錄儀的使用
本節(jié)介紹一個簡單的虛擬儀器——可以在多個實驗中采集數(shù)據(jù)的無紙記錄儀的基本組成和使用。
無紙記錄儀的信號接入有兩種方式：

放大器
其結(jié)構(gòu)簡單，造價不高，在實驗中具有一定的通用性，可以與多種儀器配接，適用于作為學(xué)生實驗的數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性主要取決于放大器的性能，II放大器放大誤差<±1%，已能滿足實驗與一般的應(yīng)用研究需要。

串口方式
用于具有串口輸出的儀器。由于不同儀器串口參數(shù)設(shè)置有所不同，使用時需要根據(jù)儀器使用說明進行設(shè)置。

使用方法
運行前首*行儀表系數(shù)的設(shè)定，確定流量計接線無誤、接地良好后方可使用。定期對流量計管道進行清洗、檢查和復(fù)校。設(shè)有潤滑油或清洗液注入口的流量計，應(yīng)按說明書的要求定期注入潤滑油或清洗液，以維護葉輪良好運行。監(jiān)查顯示儀表狀況，評估顯示儀表讀數(shù)，有異常要及時檢查。過濾器清潔，不能被雜質(zhì)堵塞，可以從其入口、出口處壓力表讀數(shù)差的增大來判斷出，出現(xiàn)堵塞及時排除，否則，會嚴重降低流量。為了保證流量計的精確度，現(xiàn)場應(yīng)配備在線校驗設(shè)備，必須經(jīng)常對流量計校驗。

無紙記錄儀的性能指標(biāo)
1 寬屏彩色/藍色概述寬屏彩色/藍色無紙記錄儀zui多具有12個模擬量輸入通道、2個脈沖量輸入通道、6個報警輸出通道、4個模擬量輸出通道、6個時間比例輸出通道、4個PID控制回路及100mA配電輸出，并具有1個RS-232C通訊接口、1個隔離型RS-485通訊接口和1個U盤接口。采集的數(shù)據(jù)存儲在RAM存儲器中，它能以曲線、工程量數(shù)據(jù)和百分量等多種形式顯示實時數(shù)據(jù)或追憶歷史數(shù)據(jù)，也可以將數(shù)據(jù)通過RS-232C或RS-485通訊接口遠傳。寬屏彩色/藍色無紙記錄儀集顯示、處理、記錄、報警等多種功能于一身，可以采集、保存、分析各種工業(yè)過程中的重要數(shù)據(jù)，主要應(yīng)用在冶金、石油、化工、建材、造紙、食品、制藥、熱處理、水處理等各種工業(yè)現(xiàn)場，是替代傳統(tǒng)記錄儀的新一代無紙記錄儀。

組態(tài)方法
隨著現(xiàn)代化工業(yè)控制范疇和新技術(shù)范疇的疾速開展，以工業(yè)微處置器CPU為中心的新型顯現(xiàn)記載儀表已被越來越普遍地應(yīng)用到工業(yè)消費和科學(xué)研討的各個部門。進入20世紀(jì)90年代以后，各工業(yè)自動化儀表消費廠家紛繁開端研制推出新型的顯現(xiàn)記載儀表--無筆，無紙記載儀。以CPU為中心采用液晶顯現(xiàn)的記載儀，完整摒棄傳統(tǒng)記載儀的機械傳動，紙張和筆，直接把記載信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號后，送到隨機存儲器加以保管，并在大屏液晶顯現(xiàn)屏上加以顯現(xiàn)。由于記載信號是由工業(yè)微型處置器CPU來停止轉(zhuǎn)化保管顯現(xiàn)的，因而記載信號能夠隨意放大，減少地顯現(xiàn)在顯現(xiàn)屏上，為察看記載信號狀態(tài)帶來了*的便當(dāng)。必要時可把記載曲線或數(shù)據(jù)送往打印機或送往個人計算機加以保管和進一步處置。儀表輸入信號多樣化，可與熱電偶，熱電阻，輻射感溫器或其他產(chǎn)生直流電壓，直流電流，頻率，等變送器配合運用。對溫度，壓力，流量，液位等工藝參數(shù)停止數(shù)字顯現(xiàn)，數(shù)字記載，報警，控制，對輸入信號能夠停止組態(tài)或編程直觀地顯現(xiàn)當(dāng)前丈量值。

無紙記錄儀的性能比較

無紙記錄儀的應(yīng)用
無紙記錄儀和無線通訊技術(shù)的有機結(jié)合，有效的解決了油田地域十分分散，而又急需解決數(shù)據(jù)遠傳和自動控制問題。本文向你介紹彩色無紙記錄儀在國內(nèi)某大型油田采油集、輸系統(tǒng)中的應(yīng)用一例。

現(xiàn)場情況
油田油井十分分散，往往離采油廠幾公里甚至幾十公里，因此，輸送原油及天然氣的管線遍布油區(qū)各地，要想實時獲得每口井以及各個區(qū)域的采油/氣量十分困難，多年來，各大油田的采油站、聯(lián)合站、運銷處等大都采用各采油站填寫報表的形式統(tǒng)計每天每口井以及各個區(qū)域的采油/氣量，然后通過累加的方式獲得月產(chǎn)量，這樣的方法不但要花費大量的人力和物力，很易出錯， 而且在時間上也嚴重滯后，采油廠、油田很難動態(tài)掌握每口井甚至每個區(qū)域的采油情況，對突發(fā)事件難以做出迅速反應(yīng)，有時甚至造成重大損失。因此，給油田管理帶來諸多不便，對油田整體效益的提高造成重大影響。

系統(tǒng)組成
其主要部分有:無紙記錄儀、渦街流量變送器、壓力變送器、Pt100熱電阻以及無線通訊設(shè)備和后方計算機系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如上圖所示。

該系統(tǒng)的核心是彩色無紙記錄儀，該產(chǎn)品是研發(fā)、生產(chǎn)的，是以CPU為核心，輔以大規(guī)模集成電路和圖形液晶顯示器的新型智能化記錄儀表，其性能、技術(shù)指標(biāo)達到了*水平，與同類產(chǎn)品相比，該記錄儀有許多獨到之處，特別適合油田現(xiàn)場較為復(fù)雜的顯示和控制需要。首先，它質(zhì)量可靠，性能穩(wěn)定，在線校正，能夠適應(yīng)油田現(xiàn)場惡劣溫度與電磁環(huán)境，另一方面，它所有輸入、輸出信號全隔離，并實現(xiàn)智能調(diào)理、萬用輸入功能，各種信號可直接輸入，記錄儀內(nèi)部可自動識別，且可以為一次儀表提供全隔離配電，使用、維護非常方便；第三方面，精度非常高，可達到千分之一的精度；第四，高性價比。不但能顯示、記錄，而且具有調(diào)節(jié)、報警輸出功能，特別適于高度分散，既需顯示，又需控制的油田現(xiàn)場；第五，其內(nèi)部固化了常規(guī)控制算法、常用介質(zhì)溫壓補償、流量累計等功能塊；第六，它具有通訊和聯(lián)網(wǎng)功能，記錄儀上可配有兩個RS-485接口和一個RS-232接口，使用它們可方便的組成網(wǎng)絡(luò)，另外，體積小、容量大。zui多可達8個輸入通道，也可構(gòu)成8路PID，同時可有12個開關(guān)量輸出。

在本應(yīng)用案例中，該系統(tǒng)主要用于采油站、聯(lián)合站對每口井以及各個區(qū)域采油、氣量的實時顯示、記錄，并把實時數(shù)據(jù)通過無線的方式傳送給采油廠的調(diào)度中心，并可對各個實時數(shù)據(jù)進行累計，生成相應(yīng)報表。

在該系統(tǒng)中，一般配10個輸入通道、4各輸出通道、6個開關(guān)量輸出的彩色無紙記錄儀。根據(jù)每個采油站、聯(lián)合站的具體情況，其配置作相應(yīng)改變，但zui多可配16通道（包括輸出通道）和12個開關(guān)量輸出，如果一臺無紙紀(jì)錄儀不能滿足需要，可配多臺，多臺記錄儀可公用一臺無線發(fā)射裝置，作為和基地通訊的通道。
對于原油，由于其為液體，不需進行溫度壓力補償，對于天然氣，其流量累計采用了彩色無紙記錄儀內(nèi)部集成的的溫度、壓力補償算法。

無紙記錄儀系統(tǒng)主要功能
該系統(tǒng)雖然硬件結(jié)構(gòu)簡單，投資少，但它不但實現(xiàn)了油田采油量的實時采集、顯示，為油田的管理上一臺階，而且可以大大減少意外事故損失，其主要功能有：
● 及時性。油田后方能夠?qū)崟r掌握每個區(qū)域、甚至每口油、氣井的生產(chǎn)動態(tài)，為快速制定生產(chǎn)和經(jīng)營方案提供決策依據(jù)。
● 自動報警系統(tǒng)。在出現(xiàn)意外情況，如輸油管線破裂，造成主管流量和分支管線流量之和產(chǎn)生較大差異，上位計算機經(jīng)運算發(fā)出報警，提醒用戶及時采取措施，減少事故損失。
● 在局部區(qū)域，如一個采油站或聯(lián)合站內(nèi)，出現(xiàn)異常情況，如某管線壓力嚴重下降，可自動關(guān)閉相關(guān)閥門，防止事故發(fā)生。
● 提高統(tǒng)計數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。本系統(tǒng)提供各種形式的自動報表，不但節(jié)約大量人力，也減少了因人為因素造成的誤差。
● 系統(tǒng)維護量小。由于采用了無線通訊技術(shù)，野外沒有通訊線路，可大大減少維護量。
● 在采油站、聯(lián)合站也可監(jiān)控每口井或每個采油站的生產(chǎn)情況，不但有瞬時流量，而且有累計流量；各參數(shù)不但有棒圖指示，而且有歷史曲線顯示，各項參數(shù)一目了然。
● 針對天然氣的特點，我們在記錄儀內(nèi)集成了其流量累積計算算法，其溫度、壓力補償計算公式如下：
● 后方作為數(shù)據(jù)服務(wù)器的計算機通過無線方式接收數(shù)據(jù)后，不但本機可以顯示、進行數(shù)據(jù)處理和報表打印，而且可通過網(wǎng)絡(luò)達到數(shù)據(jù)共享。
● 雙重記錄功能。無紙記錄儀和后方計算機同時記錄，互為冗余，可較好的防止數(shù)據(jù)丟失，即使計算機中的數(shù)據(jù)由于各種原因丟失，可方便的從記錄儀中取回歷史數(shù)據(jù)。
● 本系統(tǒng)現(xiàn)場部分采用無紙記錄儀，集采集、控制、記錄、顯示于一體，結(jié)構(gòu)簡單，功能*。
● 配備了配套的計算機管理軟件，用戶可根據(jù)需要，十分方便的組態(tài)自己所需的畫面及處理數(shù)據(jù)。

無紙記錄儀的特點
快速啟動整個系統(tǒng)；低功耗，免風(fēng)扇設(shè)計，提高整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性； 利用網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，提高了工作效率；使用 TFT-LCD ， 亮度達 350cd/m2 ，色彩絢麗，無視角；具有數(shù)字、曲線、百分比棒圖、追憶、報警狀況、時間等顯示。
功能特點：
◆進口SHARP 10.4 英寸640x 480 點陣TFT 高亮度彩色圖形液晶顯示屏，CCFL 背光、畫面清晰、色彩絢麗、寬視角。
◆屏幕亮度可以自由調(diào)節(jié)；
◆高速、高性能32 位ARM微處理器，畫面響應(yīng)時間小于0.5秒，可同時實現(xiàn)40 路信號的檢測、記錄、顯示和報警；
◆全隔離*輸入，可輸入多種信號，無需跳線，通過軟件組態(tài)即可；
◆大容量FLASH 閃存芯片存貯歷史數(shù)據(jù)，掉電*丟失數(shù)據(jù)；
◆采用大規(guī)模集成電路．名廠元器件精心設(shè)計；
◆工程量顯示數(shù)值范圍寬，可顯示5 位數(shù)值：-9999 ~19999；
◆中文菜單組態(tài)、顯示工程位號，工程單位。軟件密碼鎖保證用戶組態(tài)安全；
◆曲線顯示可以自由組合，自定義曲線顏色；
◆曲線走紙方式可設(shè)定橫向或縱向；
◆支持真空度科學(xué)計數(shù)法顯示；
◆使用USB 接口轉(zhuǎn)存和備份歷史記錄，支持256M 、512M 、IG 優(yōu)盤；
◆報警顯示，同時指示各路通道的下下限、下限、上限、上上限報警?？梢杂涗泎ui近的15條報警信息；
◆使用T6 拼音輸入法，自由輸入位號和單位；
◆標(biāo)準(zhǔn)串行通訊接口：RS-485 和RS-232C；
◆標(biāo)準(zhǔn)Modbus 通訊協(xié)議。除支持本公司的ScanX 數(shù)據(jù)管理軟件外，還支持iFIX 、組態(tài)王、MCGS 等流行專業(yè)組態(tài)軟件，無需驅(qū)動；
◆新型開關(guān)電源，85VAC~265VAC 范圍內(nèi)正常工作；
◆集成硬件實時時鐘，掉電情況下時鐘也能準(zhǔn)確運行；
◆可外接微型打印機，支持手動打印、定時自動打印，滿足用戶現(xiàn)場打印的需要；
◆提供變送器+24VDC 隔離配電。
◆金屬外殼，允許在惡劣的環(huán)境下使用。