無紙記錄儀 WS-6000

無紙記錄儀的概念：

無紙記錄儀是將工業現場的各種需要監視記錄的輸入信號，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微處理器進行數據處理，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，另一方面把這些監察信號的數據存放在本機內藏的大容量存儲芯片內，以便在本記錄儀上直接進行數據和圖形查詢、翻閱和打印。

無紙記錄儀的應用：

無紙記錄儀主要應用場合為：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現場。隨著科技的發展，無紙記錄儀擴展了更多的功能，如PID調節等，也向著越來越集成化的趨勢發展。

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用。

無紙記錄儀的組態方式

1）時間及通道組態。用于組態或修改日期，時鐘，記錄點數和采樣周期。
2）頁面及記錄間隔的組態。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，以及開方與否的設置。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，可通過組態選擇合適的工程單位。如果帶有PID控制模塊，可實現PID控制回路。
4）通訊信息的組態。用于微機通訊地址和通訊方式的設置。
5）顯示畫面選擇組態。無紙記錄儀可顯示九畫面或更多畫面的顯示。可通過組態，選擇zui需要顯示的畫面。
6）報警信息的組態。每個通道的上上限，上限，下下限和下限報警觸點的設置。

無紙記錄儀的結構特點

采用靈活的主機+下位機結構。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，具備實時數據、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；數據可采用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據。新功能:USB接口：插U盤備份歷史數據和報警信息，接打印機打印歷史曲線和數據；可通過U盤備份歷史數據，再到PC上用“無紙記錄儀U盤采集系統”進行歷史數據查看與分析。

無紙記錄儀的技術參數：

◇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
◇輸出規格
配電：12路配電，4組24VDC輸出，輸出電流50mA/組
12路可組態繼電器觸點輸出，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IFC67公式計算蒸汽密度補償蒸汽的質量流量
一般氣體：溫度、壓力補償測量標準體積流量
天然氣：溫度、壓力補償測量標準體積流量
液體：溫度補償測量標準體積流量或質量流量
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標準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）

◇數據備份和轉存
256M-1G優盤可選（USB接口）
◇熱電偶冷端補償誤差
±1℃
◇斷電保護
內置FLASH存儲器，保護參數和歷史數據，斷電后數據可*保存。采用硬件時鐘，掉電后也能準確運行
◇電源
開關電源85VAC～265VAC、50Hz±5%或DC24V±2V
◇環境溫度
0～50℃
◇環境濕度
0~85%RH

無紙記錄儀的使用
本節介紹一個簡單的虛擬儀器——可以在多個實驗中采集數據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
其結構簡單，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，適用于作為學生實驗的數據采集。數據采集的準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設置有所不同，使用時需要根據儀器使用說明進行設置。

使用方法
運行前首*行儀表系數的設定，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、檢查和復校。設有潤滑油或清洗液注入口的流量計，應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。監查顯示儀表狀況，評估顯示儀表讀數，有異常要及時檢查。過濾器清潔，不能被雜質堵塞，可以從其入口、出口處壓力表讀數差的增大來判斷出，出現堵塞及時排除，否則，會嚴重降低流量。為了保證流量計的精確度，現場應配備在線校驗設備，必須經常對流量計校驗。

無紙記錄儀的性能指標
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。采集的數據存儲在RAM存儲器中，它能以曲線、工程量數據和百分量等多種形式顯示實時數據或追憶歷史數據，也可以將數據通過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、分析各種工業過程中的重要數據，主要應用在冶金、石油、化工、建材、造紙、食品、制藥、熱處理、水處理等各種工業現場，是替代傳統記錄儀的新一代無紙記錄儀。

組態方法
隨著現代化工業控制范疇和新技術范疇的疾速開展，以工業微處置器CPU為中心的新型顯現記載儀表已被越來越普遍地應用到工業消費和科學研討的各個部門。進入20世紀90年代以后，各工業自動化儀表消費廠家紛繁開端研制推出新型的顯現記載儀表--無筆，無紙記載儀。以CPU為中心采用液晶顯現的記載儀，完整摒棄傳統記載儀的機械傳動，紙張和筆，直接把記載信號轉化成數字信號后，送到隨機存儲器加以保管，并在大屏液晶顯現屏上加以顯現。由于記載信號是由工業微型處置器CPU來停止轉化保管顯現的，因而記載信號能夠隨意放大，減少地顯現在顯現屏上，為察看記載信號狀態帶來了*的便當。必要時可把記載曲線或數據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，液位等工藝參數停止數字顯現，數字記載，報警，控制，對輸入信號能夠停止組態或編程直觀地顯現當前丈量值。

無紙記錄儀的性能比較

無紙記錄儀的應用
無紙記錄儀和無線通訊技術的有機結合，有效的解決了油田地域十分分散，而又急需解決數據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某大型油田采油集、輸系統中的應用一例。

現場情況
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各地，要想實時獲得每口井以及各個區域的采油/氣量十分困難，多年來，各大油田的采油站、聯合站、運銷處等大都采用各采油站填寫報表的形式統計每天每口井以及各個區域的采油/氣量，然后通過累加的方式獲得月產量，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、油田很難動態掌握每口井甚至每個區域的采油情況，對突發事件難以做出迅速反應，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備和后方計算機系統。系統結構如上圖所示。

該系統的核心是彩色無紙記錄儀，該產品是研發、生產的，是以CPU為核心，輔以大規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、技術指標達到了*水平，與同類產品相比，該記錄儀有許多獨到之處，特別適合油田現場較為復雜的顯示和控制需要。首先，它質量可靠，性能穩定，在線校正，能夠適應油田現場惡劣溫度與電磁環境，另一方面，它所有輸入、輸出信號全隔離，并實現智能調理、萬用輸入功能，各種信號可直接輸入，記錄儀內部可自動識別，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，而且具有調節、報警輸出功能，特別適于高度分散，既需顯示，又需控制的油田現場；第五，其內部固化了常規控制算法、常用介質溫壓補償、流量累計等功能塊；第六，它具有通訊和聯網功能，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絡，另外，體積小、容量大。zui多可達8個輸入通道，也可構成8路PID，同時可有12個開關量輸出。

在本應用案例中，該系統主要用于采油站、聯合站對每口井以及各個區域采油、氣量的實時顯示、記錄，并把實時數據通過無線的方式傳送給采油廠的調度中心，并可對各個實時數據進行累計，生成相應報表。

在該系統中，一般配10個輸入通道、4各輸出通道、6個開關量輸出的彩色無紙記錄儀。根據每個采油站、聯合站的具體情況，其配置作相應改變，但zui多可配16通道（包括輸出通道）和12個開關量輸出，如果一臺無紙紀錄儀不能滿足需要，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部集成的的溫度、壓力補償算法。

無紙記錄儀系統主要功能
該系統雖然硬件結構簡單，投資少，但它不但實現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。油田后方能夠實時掌握每個區域、甚至每口油、氣井的生產動態，為快速制定生產和經營方案提供決策依據。
● 自動報警系統。在出現意外情況，如輸油管線破裂，造成主管流量和分支管線流量之和產生較大差異，上位計算機經運算發出報警，提醒用戶及時采取措施，減少事故損失。
● 在局部區域，如一個采油站或聯合站內，出現異常情況，如某管線壓力嚴重下降，可自動關閉相關閥門，防止事故發生。
● 提高統計數據的準確性。本系統提供各種形式的自動報表，不但節約大量人力，也減少了因人為因素造成的誤差。
● 系統維護量小。由于采用了無線通訊技術，野外沒有通訊線路，可大大減少維護量。
● 在采油站、聯合站也可監控每口井或每個采油站的生產情況，不但有瞬時流量，而且有累計流量；各參數不但有棒圖指示，而且有歷史曲線顯示，各項參數一目了然。
● 針對天然氣的特點，我們在記錄儀內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：
● 后方作為數據服務器的計算機通過無線方式接收數據后，不但本機可以顯示、進行數據處理和報表打印，而且可通過網絡達到數據共享。
● 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，可較好的防止數據丟失，即使計算機中的數據由于各種原因丟失，可方便的從記錄儀中取回歷史數據。
● 本系統現場部分采用無紙記錄儀，集采集、控制、記錄、顯示于一體，結構簡單，功能強大。
● 配備了配套的計算機管理軟件，用戶可根據需要，十分方便的組態自己所需的畫面及處理數據。

無紙記錄儀的特點
快速啟動整個系統；低功耗，免風扇設計，提高整個系統的穩定性； 利用網絡傳輸數據，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節；
◆高速、高性能32 位ARM微處理器，畫面響應時間小于0.5秒，可同時實現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，通過軟件組態即可；
◆大容量FLASH 閃存芯片存貯歷史數據，掉電*丟失數據；
◆采用大規模集成電路．名廠元器件精心設計；
◆工程量顯示數值范圍寬，可顯示5 位數值：-9999 ~19999；
◆中文菜單組態、顯示工程位號，工程單位。軟件密碼鎖保證用戶組態安全；
◆曲線顯示可以自由組合，自定義曲線顏色；
◆曲線走紙方式可設定橫向或縱向；
◆支持真空度科學計數法顯示；
◆使用USB 接口轉存和備份歷史記錄，支持256M 、512M 、IG 優盤；
◆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。可以記錄zui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；
◆標準串行通訊接口：RS-485 和RS-232C；
◆標準Modbus 通訊協議。除支持本公司的ScanX 數據管理軟件外，還支持iFIX 、組態王、MCGS 等流行專業組態軟件，無需驅動；
◆新型開關電源，85VAC~265VAC 范圍內正常工作；
◆集成硬件實時時鐘，掉電情況下時鐘也能準確運行；
◆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，允許在惡劣的環境下使用。