OMNI流量計算機冗余系統

劉曉光 大慶油田設計院

1 冗余系統的組成

OMNI流量計算機冗余系統一般由兩臺OMNI流量計算機、上位管理計算機、打印機等組成，一臺OMNI作為主機，一臺熱備的OMNI作為從機。流量計脈沖、流量計溫度與壓力變送器、體積管檢測開關、自動取樣器反饋、閥位反饋等輸入信號同時輸入到兩臺OMNI中。兩臺OMNI均可以輸出體積管控制、自動取樣器控制、流量調節閥PID控制、閥門控制等控制信號。但是從機的控制信號被繼電器隔離，只有主機的控制信號可以被送到現場。

在冗余系統中，主機與從機采用基本相同的組態與編程，檢定得出的流量計系數同時輸入兩臺計算機，由兩臺計算機的輸入通道同時進行校準。

2 冗余流量計算機的接線與組態

為了使計量控制系統能夠迅速、正確地使用冗余功能，需要兩臺流量計算機互相檢測對方的運行狀態，以及時發現流量計算機的故障，從而切換主、從機狀態。典型的OMNI流量計算機冗余狀態檢測接線方式如圖1所示。

圖1 OMNI流量計算機狀態監測接線

在圖1中，每臺OMNI都使用了數字I/O#9至#11四個I/O點。數字I/O#9被組態為輸入并指定給MODBUS地址2714，用來接收主機傳輸過來的狀態信號（Other Master Status），當此信號為高電平時，表明發出此信號的設備為主機，接收到這個信號的流量計算機自動確立自己的從機狀態。數字I/O#10被組態為輸出，并分配給MODBUS地址2864，用來發出本機的主機狀態信號（Master Status），當一臺流量計算機確立了自己為主機的狀態以后，此I/O點輸出高電平，接收到這個信號的流量計算機將自動確立自己的從機狀態。

將#1流量計算機的數字I/O#9連接到隔離繼電器線圈，其他控制輸出連接到此繼電器的常閉觸點，將#2流量計算機控制輸出連接到此繼電器常開觸點。給#2計算機先上電使其確立主機狀態，其I/O#10發出高電平，再給#1計算機上電。此時1#計算機的I/O#9接收到此高電平，從而確立自己的從機狀態。同時，此高電平驅動隔離繼電器動作，常開觸點閉合，將#1計算機控制信號隔離，將#2流量計算機控制信號送到現場。當#2流量計算機故障時，此高電平消失，隔離繼電器失電，常開觸點斷開，將#2流量計算機輸出信號隔離，將#1流量計算機控制信號送到現場；與此同時#1計算機檢測到此高電平消失，自動確立自己的主機狀態，原來的計量工作正常進行，并接替原主機的控制與通信等工作。

3 結語

自動化計量領域中流量計算機是計量系統的關鍵設備。為了保證計量工作穩定進行，應使用流量計算機冗余來保證在流量計算機發生故障時也不影響用戶的正常作業。使用OMNI流量計算機組建的計量控制系統，具有高度集成、組態靈活的特點，尤其適合組建冗余系統。這種冗余關系具有條理清晰、切換迅速、不丟失數據、不影響設備正常運行的特點。