計量裝車系統是化工行業對外銷售的關鍵環節，它直接關系到企業的經濟效益和信譽，但是我國目前的計量裝車系統大多采用傳統的儀表計量方式，就是用DCS、PLC或A/D接口板采集現場計量儀表發出的頻率、4~20 mA或1~5 V DC信號，然后在計算機內部根據脈沖當量或量程范圍變換成當前的瞬時流量，然后再進行積分累積運算，從而完成裝車的計量工作，還有的系統使用與計量儀表成套的批量控制器完成計量裝車任務。
從上述計量過程中不難發現，這種傳統的計量方式存在以下缺陷：
1、無論采用上述哪種計量方法，都存在二次計量的精度損失。一次計量是在流量檢測儀表內部完成的，然后再由檢測儀表變換成電信號輸出到外界供檢測計量系統使用，那么無論二次計量精度有多高，都存在一個精度損失的問題，因此造成了不必要的二次計量精度損失，而計量精度是裝車系統中的關鍵指標。
2、計量儀表本身所具有的性能沒有充分發揮出來。近年來隨著IT技術的飛速發展和廣泛應用，極大地提高了儀器儀表行業的自動化、智能化水平，尤其是近些年來，數字通信和現場總線的興起和推廣應用，更加速了儀器儀表的智能化水平，許多智能化儀表不僅具有就地顯示、補償運算等功能，而且還具有遠程數字通信的功能。儀器儀表運用了先進技術，而與之相應的智能化的系統卻沒有及時跟上，形成了儀表性能提高了，系統成本沒有降低，系統集成仍沿襲舊的傳統，儀表的先進性、方便性和靈活性沒有充分發揮出來的局面。
二、 解決方案
針對目前計量裝車系統存在的缺陷，憑借我公司多年的工程實踐經驗，和在系統集成方面雄厚的實力，我公司成功開發出了基于支持數字通信的智能計量儀表的計量裝車系統。下面以市場上比較具有代表性的羅斯蒙特質量流量計為例做以說明。
羅斯蒙特質量流(liu)量(liang)計(ji)的現場計量儀表部分一般由一次檢測元件----質量流量計，智能變送器RFT9739、RFT9701、RFT9712，和累積計量儀表DRT、FMS等三部分組成。智能變送器在提供了標準的4--20mA輸出和脈沖頻率輸出的同時，還提供了標準的HART協議和基于RS-485的MODBUS協議兩種智能數字通訊。我們開發的智能計量儀表的計量裝車系統就是通過智能變送器上的這兩種智能數字通訊，利用普通PC機上豐富的RS-232串口資源，再配以RS-232變HART適配器或者RS-232變RS-485適配器，使普通PC機與現場質量流量計構成一個智能數字通訊網絡結構，然后使用自主開發的PC機上的通訊采集軟件包通過該網絡與智能變送器進行數字通訊，使PC機獲取智能變送器中豐富的信息，如瞬時流量、累計流量、密度、溫度、粘度和壓力等，還可以監視毫安和頻率輸出信號、工作狀態、和故障狀態等。
PC機與智能變送器的通訊距離可以達到1200米，可以滿足絕大多數場合應用的需要。而且無論是RS-485還是HART都支持總線式通訊方式，即在同一通訊鏈路上PC機可以接15臺（R-S485）或31臺（HART）智能變送器。隨著所掛智能變送器設備的增加，PC機循環采集智能變送器的周期也相應加長，我們以比較慢的通訊速率9600 bps為例，采集單臺智能變送器所需要的時間約為 0.1 S ，按同時采集zui多設備31臺計算，一個固定循環周期是 3.1 S ，這相對于裝車系統快速反應的要求是不能容忍的，解決這個問題的方法是在采集軟件上采取優先算法，即當前已裝量與設定裝車量進行比較，凡是具有zui小裝車量的智能變送器具有采集優先權。每次采集該智能變送器后只采集一臺其它智能變送器，以控制在 0.2 S 時間內采集即將到達裝車量的智能變送器，從而保證裝車控制的實效性。
三、 應用效果
我們(men)在實(shi)驗室(shi)進(jin)行(xing)(xing)了大量(liang)實(shi)驗和論證，在一切開發研究工(gong)作完成后，我們(men)分(fen)別(bie)在大慶華科（集團）公(gong)司(si)的(de)環慶助劑廠(chang)和環宇化工(gong)廠(chang)分(fen)別(bie)進(jin)行(xing)(xing)了實(shi)際的(de)工(gong)業(ye)實(shi)施，這兩(liang)個廠(chang)分(fen)別(bie)具(ju)有兩(liang)臺智能變送器，負(fu)責兩(liang)條管線內物(wu)料的(de)裝車(che)計量(liang)。
在(zai)(zai)該系(xi)統(tong)中計(ji)(ji)算(suan)(suan)機不(bu)僅與現(xian)場的(de)(de)兩(liang)臺智能(neng)變送器進(jin)(jin)(jin)行通(tong)(tong)訊，還(huan)要為(wei)操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)人員(yuan)(yuan)提(ti)(ti)供人機操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)界(jie)面(mian)，人機操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)界(jie)面(mian)選用我(wo)公司(si)自主開發的(de)(de)紫金橋監控組態軟件(jian)。根據裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)車(che)(che)(che)控制的(de)(de)實際需要設(she)定裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)車(che)(che)(che)量，在(zai)(zai)計(ji)(ji)算(suan)(suan)機界(jie)面(mian)上提(ti)(ti)供自動(dong)、手動(dong)兩(liang)種(zhong)(zhong)控制現(xian)場的(de)(de)閥(fa)門(men)的(de)(de)開啟(qi)、關(guan)閉，泵的(de)(de)啟(qi)、停等操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)。同時在(zai)(zai)軟件(jian)上增(zeng)加了(le)每(mei)一(yi)(yi)車(che)(che)(che)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)車(che)(che)(che)出廠計(ji)(ji)量單的(de)(de)打印，并自動(dong)形(xing)成裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)車(che)(che)(che)操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)歷史記(ji)(ji)錄(lu)(lu)(lu)，為(wei)日(ri)后的(de)(de)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)車(che)(che)(che)記(ji)(ji)錄(lu)(lu)(lu)檢(jian)索提(ti)(ti)供了(le)各種(zhong)(zhong)手段。從裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)車(che)(che)(che)計(ji)(ji)量的(de)(de)安全性考慮(lv)，計(ji)(ji)算(suan)(suan)機上有(you)兩(liang)種(zhong)(zhong)操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)級(ji)別(bie)(bie)，普通(tong)(tong)級(ji)別(bie)(bie)是(shi)操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)員(yuan)(yuan)，能(neng)夠完(wan)成日(ri)常的(de)(de)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)車(che)(che)(che)計(ji)(ji)量任務和(he)(he)自身密(mi)碼(ma)的(de)(de)管(guan)理；較別(bie)(bie)是(shi)系(xi)統(tong)管(guan)理員(yuan)(yuan)，在(zai)(zai)完(wan)成普通(tong)(tong)級(ji)別(bie)(bie)操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)的(de)(de)基(ji)礎上，能(neng)夠進(jin)(jin)(jin)行裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)車(che)(che)(che)操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)記(ji)(ji)錄(lu)(lu)(lu)的(de)(de)檢(jian)索和(he)(he)打印，操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)員(yuan)(yuan)的(de)(de)增(zeng)加和(he)(he)刪除，每(mei)個(ge)操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)人員(yuan)(yuan)允(yun)許操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)范(fan)圍和(he)(he)密(mi)碼(ma)的(de)(de)設(she)定等各種(zhong)(zhong)系(xi)統(tong)管(guan)理工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)。這樣每(mei)一(yi)(yi)次裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)車(che)(che)(che)操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)都(dou)有(you)操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)記(ji)(ji)錄(lu)(lu)(lu)，記(ji)(ji)錄(lu)(lu)(lu)了(le)某年月日(ri)時分秒(miao)，哪一(yi)(yi)位操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)員(yuan)(yuan)為(wei)哪一(yi)(yi)個(ge)單位付(fu)出了(le)多少噸貨(huo)物，不(bu)僅如此，在(zai)(zai)硬件(jian)設(she)計(ji)(ji)上實現(xian)了(le)室(shi)內計(ji)(ji)量計(ji)(ji)算(suan)(suan)機如果不(bu)進(jin)(jin)(jin)入開始(shi)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)車(che)(che)(che)狀(zhuang)態，現(xian)場的(de)(de)閥(fa)門(men)無法進(jin)(jin)(jin)行開啟(qi)操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)，進(jin)(jin)(jin)而從根本(ben)上杜絕裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)車(che)(che)(che)計(ji)(ji)量上的(de)(de)漏洞。
通過多年的實際工業化運行證明，不僅整個系統運行穩定可靠，*裝車計量控制的需要，而且還具有以下優點：
1、 計量精度高。 由于取消了二次計量所產生偏差，在實際的工業運行中，在40噸/小時（約±11Kg/S）的瞬時流量下， 每次定量裝車的偏差仍能控制在±10 Kg范圍內。
2、 由于采用了優先采集算法，大大增強了系統的實時性，實際工業運行表明該系統*裝車控制的實時性的要求。
3、 監測信息量全面，充分發揮了智能計量儀表的功能，實現了現場智能變送器可預測性維護。
4、 與其它傳統形式的計量裝車系統相比，降低了系統的復雜性和成本，減少了敷設電纜，減少了工程量和布線負擔，降低了整個項目的成本，具有投資少，施工期短等優點。
5、 該系統可以和任何DCS、PLC或其它控制系統并列運行，對4~20MA模擬量和脈沖量無任何干擾。
6、 系統在軟件和硬件上具有多重安全保護機制，可以保證在裝車環節*。
7、 系統構成靈活方便，人機界面友好、直接。
四、 結論
數(shu)字通(tong)信在(zai)計量裝車(che)系(xi)統中(zhong)的(de)(de)應用，極大地提高了計量系(xi)統的(de)(de)先(xian)進性和自(zi)動化(hua)、智能化(hua)水平，使(shi)得一(yi)些先(xian)進的(de)(de)算法和思想得以順利實現，例如：根據當前(qian)的(de)(de)瞬時(shi)流量自(zi)動計算提前(qian)關閉(bi)裝車(che)閥門的(de)(de)時(shi)間或量等(deng)；
數(shu)字(zi)通(tong)信(xin)(xin)在(zai)計量(liang)裝車(che)系(xi)統中的(de)(de)(de)應用使(shi)得(de)裝車(che)不再(zai)是(shi)單一(yi)的(de)(de)(de)操作環節，而是(shi)一(yi)個完整的(de)(de)(de)計量(liang)系(xi)統，他可(ke)以自動生(sheng)成(cheng)(cheng)操作記錄(lu)，按需要(yao)生(sheng)成(cheng)(cheng)各(ge)類報(bao)表。由此可(ke)見(jian)，數(shu)字(zi)通(tong)信(xin)(xin)在(zai)計量(liang)裝車(che)系(xi)統中的(de)(de)(de)應用順(shun)應了儀器儀表行(xing)業的(de)(de)(de)測量(liang)信(xin)(xin)息數(shu)字(zi)化(hua)(hua)、檢(jian)測控制(zhi)儀表智能化(hua)(hua)、控制(zhi)管(guan)理集成(cheng)(cheng)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan)的(de)(de)(de)潮流(liu)，使(shi)得(de)智能儀表的(de)(de)(de)性能得(de)以充(chong)分(fen)發(fa)揮，符合當今和未來數(shu)字(zi)化(hua)(hua)和智能化(hua)(hua)的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan)趨勢。
數字通信在計(ji)量裝車系統中的應用是我們把計(ji)算機技術(shu)、通信技術(shu)綜合(he)運用于自動化控制領(ling)域的一(yi)次嘗試，也是剛剛開始，我們與國(guo)外在這(zhe)方面還有相(xiang)(xiang)當大的差距，今后還有相(xiang)(xiang)當長的路要(yao)走。
