北京博思达新世纪测控技术有限公司
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| 产地 | 国产 | 加工定制 | 是 |
|---|---|---|---|
| 精度等级 | 0.005 |
FC2000-IAE具有流量全参数动态补偿功能，适配各种流量计及多种被测介质，可实现体积、质量流量以及能量计量。该设备所用的流量计算软件遵循相关国家标准并已通过国家部门认证（预留对新国家标准的升级能力）。可用于贸易结算、计量监管、历史数据（含审计记录）存储、查询
产品概述
■FC2000-IAE流量计算转换单元是FC2000流量计算机系列中集流量（能量）运算、数据转换及网络功能的模块化产品，可与流量变送器等一次仪表配套组成具有网络功能的流量计量系统，也可方便地嵌入原有的DCS、PLC等控制及计量系统中，实现高精度流量补偿运算。该产品分为通用型、型两大类，通用型包括：FC2000-IAE基本型、FC2000-IAE(G)增强型、FC2000-IAE(Q)能量计量型；型包括：FC2000-IAE（Y）多参量节流式流量计型、FC2000-IAE（T）天然气喷嘴流量计型、FC2000-IAE（K）测管流量计型、FC2000-IAE（Z）双参量质量流量计型。
■FC2000-IAE具有流量全参数动态补偿功能，适配各种流量计及多种被测介质，可实现体积、质量流量以及能量计量。该设备所用的流量计算软件遵循相关国家标准并已通过国家部门认证（预留对新国家标准的升级能力）。可用于贸易结算、计量监管、历史数据（含审计记录）存储、查询。该产品享有多个软件著作权。
■FC2000-IAE作为全新概念网络化流量计量设备，具有灵活的软、硬件平台，可提供定制服务，以满足用户个性化需要。
配置与应用
■一套一次表同时满足计量和控制的需要
FC2000-IAE(G)具有4路*隔离且独立供电的4～20mA模拟输入通道，可输出4路隔离的有源4～20mA输出信号，特别适合只有一套一次表既需要计量又需要控制的计量点，FC2000-IAE(G)将采集到的温度、压力、流量信号除用于流量计量外，通过隔离的4～20mA输出将信号接入DCS/PLC等第三方采集系统。即FC2000-IAE(G)=1台流量积算仪+4个4～20mA信号隔离器，大的优势在于不增加一次表的基础上完成了计量改造，降低了系统成本。
■同一计量数据供3个不同数据采集系统使用
FC2000-IAE(G)具有强大的通讯功能，具有1路RS485、1路RS232/RS485和1路TCP/IP接口，支持Modbus RTU和Modbus TCP/IP 两种协议。通过以上通讯接口可以方便的将一个计量点的数据供多个数据采集系统使用，解决了贸易交接双方以及贸易监管部门对数据采集的要求。
■使用HART数字信号与一次表连接，输入通道无需标定
FC2000-IAE(G)内置HART协议数字接口，可以通过HART接口读取温度、压力、差压及多参量变送器的数据，从而完成流量计算。由于HART协议获得的数字量不受A/D转换的影响，可以消除环境温度引起的信号转换及采集误差，从而无需对FC2000-IAE(G)的输入通道进行标定。
■对于无温压补偿的计量点改造不需布设新电缆
有些计量点没有温度、压力测量点，只有节流装置和一台差压变送器，直接通过2线制电流与DCS/PLC进行信号传输， DCS/PLC采用定值补偿或无补偿方式计算流量，这样会大大降低计量准确度。如果加装温压测量点，按传统方式则需要另布设电缆。若使用FC2000-IAE(G)的HART接口读取温度、压力、差压变送器信号，则只需使用原有电缆，将3个信号用两条线采集到FC2000-IAE(G)中。此方案适用于计量系统改造。
■将HART变送器的数字输出转换成4～20mA模拟信号
有些计量点采用具有HART接口的多参量变送器进行温度、压力、差压（或流量）信号的传输，但大多数DCS/PLC缺少HART接口，只能接收来自多参量变送器的流量4～20mA信号，但无法采集温度、压力等信号。FC2000-IAE(G)可以将多参量变送器（或多个HART变送器）的数字量转换成4～20mA信号供DCS/PLC使用，多有4路4～20mA信号供使用。FC2000-IAE(G)同时完成流量累积、补偿，并将计算结果通过RS485、TCP/IP等接口传送给其他数采系统。即FC2000-IAE(G)=1台积算仪+1个HART转换器。
■通过RS485接口读取仪表（质量流量计等)数据
对于采用质量流量计等进行贸易交接的计量点来说，直接读取流量计的数字输出是一个保证计量精度的办法。FC2000-IAE（G)可以通过RS485接口读取Micro Motion 2000、E+H Promass 83、KROHNE MFC300等质量流量计的流量、温度、累积库存量、密度等数据，相比使用脉冲、4～20mA模拟信号等输出方式消除了信号的传输、转换及采集误差。
■通过RS485接口读取多参量差压变送器的数据
有些多参量差压变送器使用基于RS485接口的Modbus协议进行通讯，FC2000-IAE(G)可以读取温度、压力、差压等数据，进行流量计算。如FC2000-IAE(G)可以读取FOXOBORO IMV25-M 变送器的温度、压力、差压测量数据进行天然气的流量计算。这种模式由于使用多参量差压变送器减少了变送器的数量，提高了可靠性，同时使用数字传输消除了使用4～20mA模拟信号的传输、转换及采集误差，提高了流量测量精度。
■流量处理+Modbus TCP/IP 网关
该配置主要特色在于：充分发挥FC2000-IAE（G）的强大通讯功能和计算功能，在完成1条管线的流量温压补偿的同时，通过1个RS485接口与第3方支持Modbus RTU协议的仪表通讯，同时通过TCP/IP接口与上位机通讯；FC2000-IAE(G)首先判断来自上位机的通讯请求是读取本机数据，还是读取第3方仪表的数据，如果是读取本机数据，则直接将数据通过TCP/IP接口传送给上位机，如果是读取第3方仪表的数据，则将来自上位机的Modbus TCP/IP 的命令转换成Modbus RTU 格式命令后发送给第3方仪表，FC2000-IAE(G)收到来自第3方仪表的数据后通过TCP/IP接口将数据发送给上位机。这类应用既解决了流量的高精度补偿又为分散的计量点提供了Modbus TCP/IP 通讯服务。
■流量补偿+无补偿累积
FC2000-IAE(G)具有4路4～20mA模拟信号输入通道，使用其中的3路信号通道用于采集被测介质的温度、压力、流量信号，对该介质进行流量补偿运算，而预留的1路4～20mA信号通道可用于无需温压补偿的流量信号的采集，并同时进行2路流量的累积。这样配置可以降低无需补偿流量点的计量仪表成本，比如在对1路蒸汽等进行温压补偿计算的同时可对1路水的流量进行累积。
■宽量程（双差变）
配套标准差压式流量计时，FC2000-IAE(G)不仅可根据温度、压力、差压、介质组分、雷诺数实时计算工况密度、流出系数、可膨胀系数，还能随着差压信号的变化自动在两个不同量程的差压变送器之间进行切换，从而在满足准确度的同时，测量范围真正达到1～10甚至1～20。
■双向流量（蒸汽等）计量
一条管线上流体有双向流量时，FC2000-IAE(G)可用同一套温度、压力信号对2个流向的流量进行补偿。FC2000-IAE(G)采集1个温度、1个压力、2个流量信号，完成双向流量的计量。其特点是：正、反向流量补偿采用同一组温度、压力信号。
■供热系统（多通道）能量计量。
FC2000-IAE(G)可分别采集供热系统的蒸汽流量、温度、压力信号或热水供水、回水的流量、温度信号，分别计算蒸汽及热水供水、回水的流量及热量，并计算整个供热系统的能耗。
功能介绍
■ 可测介质
天然气、炼厂干气（瓦斯气）、煤气、混合煤气、过热蒸汽、饱和蒸汽、空气、氧气、氮气、单一气体、混合气体、水、热水、液体（油品、化工产品）等。
■ 适配流量计
● 标准节流装置：标准孔板、ISA1932喷嘴、长径喷嘴、文丘里喷嘴、经典文丘里管；● 非标准节流装置：多孔孔板、V型锥、楔形流量计、1/4圆孔板；● 差压式流量计：测管式流量计、均速管（威力巴、阿牛巴）、弯管；● 脉冲输出型流量计：满管式涡街流量计、插入式涡街流量计、涡街式质量流量计、涡轮流量计、插入式涡轮流量计等；● 电磁流量计、超声波流量计以及各种4-20mA电流输出型流量计。
■ 信号输入/输出
● 4路4～20mA信号输入，均带独立24VDC供电，供流量、压力、温度变送器使用；● 1路脉冲流量信号输入，24VDC供电；● 1路Pt100热电阻输入，量程范围-50～500℃；● 6路有源4～20mA输出，可输出补偿后瞬时流量、温度、压力、能量等信号；。
■ 流量补偿与物性参数计算
●标准节流装置流出系数C、流束可膨胀系数ε实时动态计算，计算公式符合GB/T2624-2006标准的规定；
●可以按照流量计标定的仪表系数进行流量计算，多可进行7段非线性分段补偿；
●蒸汽密度计算采用IAPWS-IF97公式，适应蒸汽的过热、饱和全部状态, 避免了用理想气态方程进行蒸汽温压补偿所带来的误差；
●天然气孔板流量计算符合SY/T6143-1996、SY/T6143-2004、GB/T21446-2008等标准；
●天然气压缩因子计算符合GB/T17747.2-1999标准（等同AGA8号报告）；
●天然气发热量计算：符合GB/T11062-1998标准；
●通用气体压缩系数Z按照 雷德利克-孔（Redlich-Kwong）方程；
●可进行气体湿度补偿，计算出湿气体流量和湿气体中干部分的流量；
●按照流量仪表与被测介质特征，为用户定制特殊流量计算功能的软件版本。
■ 能量计量
● 能量计量功能于FC2000-1AE（Q）能量计量型产品；● 可计算天然气、蒸汽、热水、煤气、混合煤气等介质的能量；● 可同时采集蒸汽上游和下游的温度、压力，在计算蒸汽质量流量的同时计算蒸汽能量；● 可同时采集上水和回水温度，计算热水的热量。
■ 通讯与网络
● 标准串行通讯接口：RS232C、RS485，采用标准Modbus RTU通讯协议；● RJ45 Ethernet（以太）网接口，采用Modbus TCP/IP通讯协议；● 支持GPRS、CDMA远程移动通讯；● 力控、组态王等组态软件已具有本产品的驱动程序，这些组态软件的用户可以"即插即用"；● 可以根据用户已有网络的协议编制通讯程序。
■ 计量监管功能
●可存储1000条历史数据，每条包括流量、温度、压力等一组数据；数据存储时间间隔可自定义，同时可保存100条审计记录，100条报警记录；
●有断电、系统设置、参数修改、清除累积量等审计记录；
●所有参数的设定和修改均需通过双重密码识别确认。
■ 贸易结算功能
● 预付费方式：输入购气量，气量到下*，输出信号关断供气阀门；● 分段收费：设定用气量的上、下限，用气量超*，按照供气协议的收费方法计费；● 按照用户的结算方式，为用户定制软件版本。
应 用 举 例
应用一 DCS、PLC系统中植入高精度流量运算环节
目前，生产装置的自控系统多采用DCS或PLC，流量计量点也必须引入其中，但DCS和PLC功能着重于监视和控制，流量高精度补偿运算功能欠缺，只是采用简化公式进行流量补偿计算。使用FC2000-IAE(G)流量计算转换单元可以方便地将高精度流量运算环节植入到DCS、PLC系统中，从而大大提高计量的准确度。FC2000-IAE(G)流量计算转换单元可以通过通讯接口（RS485、RS232或以太网）将介质的温度、压力、补偿后的流量数字信号传送给DCS或PLC；也可以通过FC2000-IAE(G)的多路隔离模拟输出端口，将介质的温度、压力、补偿后流量的4-20mA信号传送给DCS/PLC的模拟输入端口。如下图：
应用二 组建集散式计量数据管理网络系统
随着网络技术的日益成熟和在企业内部的广泛使用，大多数企业的计量数据都需要上网（如接入MES系统、能管系统、能源计量系统等），FC2000-IAE具有多种网络接口（RS232、RS485、RJ45以太网、移动通讯等）和通讯协议（Modbus、TCP/IP等），可以通过多种通讯方式，在完成流量补偿计算的同时，将温度、压力、流量、历史记录等数据打包上传。如下图：
应用三 高精度宽量程HART信号的蒸汽流量计量系统
量程比10：1（双差变20：1），准确度±1.5%的蒸汽流量系统：通过HART协议读取差压变送器的差压、膜盒正侧静压、膜盒温度等数据，无须另外安装用于压力补偿的变送器。同时具有差变膜盒温度超限报警功能。
■一次表采用具有国家标准支持，稳定可靠的YJLB一体化喷嘴流量计，检定周期长达4年。根据GB/T2624-2006（等效于ISO 5167-2003E）标准实时进行流出系数C、可膨胀性系数ε、压缩系数Z的运算，真正实现宽量程运算和高精度流量补偿运算。双差变型量程比可达20：1。可以通过HART协议读取温度、压力、差压变（或多参量）变送器数据，提高信号采集精度，降低计量误差。
应用四、装置(管道)蒸汽能耗计量
使用一台FC2000-IAE(Q)可以监测一个生产装置（或输送管道）的蒸汽能量消耗情况。若该生产装置在运行过程中不产生蒸汽的质量损失（或可忽略），在蒸汽入口安装流量计、温度、压力补偿仪表，在蒸汽出口安装温度、压力测量仪表，所有的信号都接入到FC2000-IAE(Q)中。FC2000-IAE(Q)根据测得的流量F1、温度T1、压力P1计算出装置入口处的蒸汽能量E1，根据测得的温度T2、压力P2计算出装置出口处的蒸汽能量E2，通过计算（ΔE=E1-E2）就可得出整个装置的能量消耗，并可通过以太网口（或RS485）将数据传送到企业的能源计量数据网络中。
技术指标
型号
注1：当选型FC2000-IAE(T)时，附加代码 –ZTY无效。
注2：当选型FC2000- IAE(Z)时，附加代码 –ZTY、-TRQ无效。
注3：-D、-S仅用于FC2000-IAE(K)。
注4：FC2000-IAE基本型不具备该功能。
注5：/TO1、/TO2二个功能只能选择其一。
注6：/F01、/F02、/F03、/F04四个功能只能选择其一。
注7：/C3、/M1、/M2 三个功能只能选择其一。
配件
1、GDM-1AE电源模块
GDM-1AE型电源模块是为解决仪表盘内没有24VDC电源而设计,其可以将85～265VAC宽范围的输入电压转换为24VDC电源供各型FC2000-1AE流量计算转换单元使用。
2、FCT-2000便携式设置终端
FCT-2000型便携式设置终端是设置FC2000-1AE参数的设备，用于在仪表使用现场或实验室对各型FC2000-1AE进行参数设置与调试。
3、BYbx-S防爆仪表箱
BYbx-S型防爆仪表箱是各型FC2000-1AE安装在防爆现场所需的配套设备（带有显示窗）。
端子定义
适用：FC2000-IAE 、FC2000-IAE(G)增强型、FC2000-IAE(Y)多参量节流式流量计型、FC2000-IAE(T)天然气喷嘴流量计型、FC2000-IAE(Z)双参量质量流量计型、FC2000-IAE(K)-D 单支测管流量计型
接 线 图
接线原理图
1.温度信号输入/输出
2.压力信号输入/输出
3.流量（差压）信号输入/输出
4.仪表供电
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