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技術文章

無紙記錄儀

一、無紙記錄儀簡介　　
無紙無筆記錄儀摒棄了傳統記錄儀中使用的記錄筆和記錄紙，把工業現場的各種需要監視記錄的輸入信號，通過本機CPU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。帶有軟磁盤驅動的EXII型無紙記錄儀還可將這些數據進行拷盤存檔，用戶可用我們提供的上位機

軟件，對已記錄數據的軟盤，在上位機上重現歷史數據和歷史曲線。本機可配有RS422/RS485串行通信標準，以^[2]及相關軟件進行實時的或歷史的數據通信、曲線和列表顯示等。

二、無紙記錄儀的分類

　　中長圖彩屏無紙記錄儀^[1]，藍屏無紙記錄儀，彩屏無紙記錄儀，單色無紙記錄儀，黃屏記錄儀

　　其中藍屏無紙記錄儀又包括：MAT10FC系列補償流量積算記錄儀，MAT10F系列流量積算記錄儀，MAT10R無紙記錄儀，MAT30藍屏無紙記錄儀，MAT70B高精度巡檢記錄儀，彩屏記錄儀包括MAT70彩屏無紙記錄儀，MAT70A彩色巡檢記錄儀！無紙記錄儀通道數可以分為：1通道到12通道為比較常規記錄儀，16通道記錄儀由于散熱等問題，不太用于現場，40通道由于外科面積比較大。為281×281，所以解決了散熱的問題，而且屏幕比較大，方便于觀看！

　　無紙記錄儀，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。

三、技術參數

　　測量精度：±（0.2%FS+1）個字

　　電源電壓:85-240VAC

　　顯示：320×240點陣式

　　5.7英寸彩色液晶顯示

　　輸入規格：

　　熱電偶：K、S、E、J、T、B

　　線性電壓：0-5V、1-5V

　　線性電流：0-10mA、4-20mA

　　頻率信號：0-10KHZ

　　輸出規格：

　　32路繼電器控制輸出

　　DC24V饋電

　　打印/通訊接口

　　配USB存儲功能

　　記錄時間：

　　記錄間隔時間可設定：1、2、5、10、15、

　　30、60、120、240秒

　　外形尺寸：144×144×255mm

　　安裝尺寸：138×138×255mm

　　環境溫度：

　　0-50℃

　　環境濕度：

　　0-85%RH

　　三、彩色無紙記錄儀安裝及接線端子

四、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：

　　1）放大器加采集卡的方式；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。

　　2）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。

五、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、技術指標達到了國際先進水平，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。*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*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專用的溫度、壓力補償算法。

　　■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，也減少了因認為因素造成的誤差。

　　●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專用流量累積計算算法，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。

　　無紙記錄有以下特點：快速啟動整個系統（小于 8s）；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。

六、功能特點

　　：

　　◆進口SHARP 10.4 英寸640x 480 點陣TFT高亮度彩**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；

　　◆采用*新大規模集成電路．國際名廠元器件精心設計；

　　◆大容量FLASH閃存芯片存貯歷史數據，掉電永不丟失數據；

　　◆全隔離萬能輸入，可輸入多種信號，無需跳線，通過軟件組態即可；

　　◆工程量顯示數值范圍寬，可顯示5 位數值：-9999~19999；

　　◆支持真空度科學計數法顯示；

　　◆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；

　　◆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**；

　　◆使用T6 拼音輸入法，自由輸入位號和單位；

　　◆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*近的15條報警信息；

　　◆使用USB 接口轉存和備份歷史記錄，支持256M 、512M、IG 優盤；

　　◆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，無需專用驅動；

　　◆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；

　　◆集成硬件實時時鐘，掉電情況下時鐘也能準確運行；

　　◆新型開關電源，85VAC~265VAC 范圍內正常工作；

　　◆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。

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