本發(fā)明屬于天然氣輸送技術領域，特別涉及一種用于天然氣管網(wǎng)調(diào)壓的數(shù)據(jù)傳輸方法。

背景技術：
公開號為CN103104811A的中國專利申請在說明書中提到，天然氣是一種優(yōu)質(zhì)、高效、清潔的能源。近幾十年來全球天然氣工業(yè)發(fā)展速度很快，天然氣在世界一次能源結(jié)構(gòu)中的比例也不斷提高。天然氣工業(yè)中，管道運輸天然氣是必不可少的環(huán)節(jié)。隨著技術的發(fā)展，天然氣管網(wǎng)的輸氣能力和輸氣壓力不斷調(diào)高，管輸天然氣一般以高壓方式通過長輸管道輸送到終端用戶，在供給到終端用戶前通常需要通過調(diào)壓設備進行降壓處理，將輸氣管網(wǎng)的壓力調(diào)節(jié)到下一級管網(wǎng)或用戶所需要的壓力，以便天然氣的壓力能夠與用氣設施匹配，并需要保證調(diào)節(jié)后的壓力保持正常數(shù)值。但是現(xiàn)有的天然氣管網(wǎng)中往往存在供氣壓力不穩(wěn)定的問題，給用戶帶來困擾。該說明書中還提到，天然氣管路中使用各種閥門和調(diào)壓閥，這些調(diào)壓閥或者閥門都是通過控制器驅(qū)動控制。如果控制器采用PLC，那么在天然氣調(diào)壓(或者叫調(diào)流)系統(tǒng)中，經(jīng)常需要一次性的將設定好的壓力(流量)的控制預設曲線下發(fā)至處于天然氣管網(wǎng)調(diào)節(jié)節(jié)點的各個PLC控制器。PLC控制器將根據(jù)仿形曲線中的時間標簽與設定數(shù)據(jù)進行執(zhí)行。對燃氣公司大量的無人值守站點而言，派人前往各站點現(xiàn)場的次數(shù)很少，部分站點有可能幾個月才巡檢一次。因此，仿形曲線中設定的控制周期有時需要一次設定半年的時長，而且仿形曲線中數(shù)據(jù)持續(xù)的間隔將根據(jù)站點工藝的需求而來，可能是10分鐘，也可能是5分鐘……。我們以一套PLC控制器中設定5條壓力仿形曲線控制5路壓力為例，假定設定運行周期為6個月，數(shù)據(jù)持續(xù)的時間間隔為5分鐘為基準，系統(tǒng)中的壓力設定值按照32位浮點來處理，時間標簽標簽按照64位時間變量來處理，半年仿形曲線數(shù)據(jù)量為：5×(32+64)×6×30×24×60/5＝約24兆。對目前RAM仍停留在512K～8M的大部分PLC來說，基本上難以處理，而且對海量的數(shù)據(jù)處理效率上來說，PLC其程序循環(huán)掃描的處理方式，也難以完成。在現(xiàn)有的燃氣調(diào)壓調(diào)流系統(tǒng)中，會采用了觸摸屏+PLC控制器的結(jié)構(gòu)；其中觸摸屏是HMI(人機界面)顯示部分，主要負責工藝數(shù)據(jù)的顯示，壓力(流量)值的設定；PLC主要負責接收觸摸屏下發(fā)的壓力(流量)設定值，通過運行在其內(nèi)部的程序通過控制執(zhí)行機構(gòu)來改變現(xiàn)場壓力(流量)。該系統(tǒng)中通過觸摸屏設定壓力(流量)有兩種方式：1)操作人員在觸摸屏上實時進行設定，PLC控制器根據(jù)實時的設定值運行程序。該種方式對PLC的要求非常低，但對現(xiàn)場操作人員要求較高，一方面要求其必須呆在現(xiàn)場，另一方面要求其必須對其管轄的燃氣工藝熟悉，才能進行壓力(流量)設定。2)操作人員通過觸摸屏預設曲線，PLC控制器根據(jù)曲線的時間標簽(通過小時/分鐘進行判斷)與數(shù)據(jù)設定值進行執(zhí)行。但該設定的曲線相對來說比較簡單，以天為單位，而且一天最多10個區(qū)間。該種方式主要是以日循環(huán)為主，由于PLC不需要存儲太多數(shù)據(jù)，程序開發(fā)簡單，因此，該應用對PLC的要求也較低。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種用于天然氣管網(wǎng)調(diào)壓的數(shù)據(jù)傳輸方法，以解決現(xiàn)有技術中由于PLC內(nèi)存較小，控制曲線數(shù)據(jù)無法順利下裝的問題。本發(fā)明的技術方案是，一種用于天然氣管網(wǎng)調(diào)壓的數(shù)據(jù)傳輸方法，通過數(shù)據(jù)服務器向用于控制調(diào)壓機構(gòu)的PLC控制器進行數(shù)據(jù)傳輸，所述的數(shù)據(jù)服務器包括通訊模塊、數(shù)據(jù)庫模塊和應用模塊，通訊模塊用于PLC控制器與數(shù)據(jù)庫模塊的通訊，數(shù)據(jù)庫模塊用于存儲預設控制曲線數(shù)據(jù)，應用模塊用于人機界面顯示、曲線預設操作與數(shù)據(jù)趨勢和報表處理，獲取PLC控制器的內(nèi)存容量數(shù)據(jù)及PLC控制器的處理器性能數(shù)據(jù)，將預設控制曲線數(shù)據(jù)分成若干時間段，使得每個時間段內(nèi)的數(shù)據(jù)量小于等于所屬PLC控制器的內(nèi)存容量，按照設定的時間間隔自動將預設的曲線數(shù)據(jù)分批下裝至PLC控制器，當前一時間段結(jié)束時，將后一時間段的曲線數(shù)據(jù)批量覆蓋寫入PLC控制器的內(nèi)存，依次輪循，當控制現(xiàn)場對天然氣調(diào)壓控制的時間響應要求不要求時，使用1分鐘以下的時間間隔的自動下發(fā)的方式將當前時刻的控制設定值寫入PLC控制器，PLC控制器按照當前寫入的設定數(shù)據(jù)執(zhí)行。進一步的，如果所述的預設曲線下裝數(shù)據(jù)成功，PLC控制器將回應成功指令，如果所述的預設曲線下裝數(shù)據(jù)失敗，PLC控制器有聲光報警提示，同時做報警處理，同時繼續(xù)進行所述的預設曲線下裝重寫，直至成功。進一步的，對每一次所述的預設曲線下裝數(shù)據(jù)失敗，所述的數(shù)據(jù)庫模塊均有詳細的報警記錄以便操作人員分析與查詢。進一步的，基于客戶端/服務器架構(gòu)，數(shù)據(jù)服務器向用于控制調(diào)壓機構(gòu)的PLC控制器進行數(shù)據(jù)傳輸。所述的預設曲線存儲在數(shù)據(jù)庫中，下發(fā)數(shù)據(jù)時將預設曲線的包括時間標簽和壓力值的數(shù)據(jù)組轉(zhuǎn)成PLC控制器協(xié)議，每個時間標簽都是一個變量，每個壓力值也是一個變量，數(shù)據(jù)以時間為單位組成數(shù)據(jù)條或者數(shù)據(jù)組；PLC控制器在DB數(shù)據(jù)塊中建立對應的數(shù)據(jù)組，與之對應，接收下發(fā)的數(shù)據(jù)；PLC控制器根據(jù)PLC時鐘從數(shù)據(jù)組中讀取數(shù)據(jù)，并進行壓力調(diào)節(jié)；PLC控制器時鐘與數(shù)據(jù)服務器進行時鐘同步。本發(fā)明解決燃氣調(diào)壓(調(diào)流)系統(tǒng)中PLC控制器內(nèi)存不足、處理能力低下的問題，通過搭配PLC控制器的運行仿形曲線設定值的方式可為有類似場合應用的地方，提供一種可行的解決辦法；具體實施方式面對基于C/S(客戶端/服務器)架構(gòu)的燃氣調(diào)流調(diào)壓系統(tǒng)中需預設較長時間的曲線，PLC控制器有大量數(shù)據(jù)的存儲及處理的應用，特提出了作為數(shù)據(jù)服務器的計算機與PLC控制器相互搭配，在計算機上配套相應的軟件的方法來處理的方法。其中，軟件主要由如下內(nèi)容構(gòu)成：1)通訊組件：主要負責與PLC系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫的通訊2)數(shù)據(jù)庫組件：主要負責存儲預設曲線的數(shù)據(jù)的曲線及其他通訊數(shù)據(jù)3)應用組件：主要負責人機界面顯示，曲線預設操作，數(shù)據(jù)趨勢、報表等內(nèi)容。軟件與PLC的搭配使用主要分為如下兩種方式：1)根據(jù)PLC的內(nèi)存及處理能力，軟件可以自動將預設的曲線數(shù)據(jù)分批下裝至PLC；例：將客戶預設半年的數(shù)據(jù)分隔成多段次，如一周一段，每隔一周將下一周控制曲線的數(shù)據(jù)批量寫入PLC，PLC根據(jù)下裝數(shù)據(jù)中的時間標簽與設定值進行執(zhí)行；等一周過后，軟件將自動下裝下一周的數(shù)據(jù)，依次輪循。2)在客戶現(xiàn)場對時間響應要求不高的情況下，可以通過軟件使用較短時間間隔自動下發(fā)的方式(如30S一次)將當前設定值寫入PLC，PLC可按照當前寫入的設定數(shù)據(jù)執(zhí)行。這種方式中，PLC程序中將不需要開辟存儲數(shù)據(jù)的區(qū)間，不需要判斷設定值的時間標簽，可以大大降低PLC的編程難度，并提高運行效率。以上的兩種方式中，數(shù)據(jù)下裝安全至關重要；軟件中如果下裝數(shù)據(jù)成功，PLC將回應成功指令給軟件，如果失敗，PLC系統(tǒng)有聲光報警提示，同時軟件會報警，并且繼續(xù)重寫，直至成功。而每一次失敗均有詳細的報警記錄存儲在該系統(tǒng)之中，以便操作人員分析與查詢。其中，預設曲線首先是存儲在數(shù)據(jù)庫中，下發(fā)數(shù)據(jù)時是通過通訊軟件將預設曲線的數(shù)據(jù)組(時間標簽+壓力)轉(zhuǎn)成標準的S7協(xié)議或是MODBUS協(xié)議。每個時間標簽都是一個變量，每個壓力值也是一個變量；數(shù)據(jù)以時間為單位，1分鐘1條，1小時(時間可選擇)的數(shù)據(jù)組成1個數(shù)據(jù)組。PLC在DB數(shù)據(jù)塊中建立對應的數(shù)據(jù)組，與之對應，接收下發(fā)的數(shù)據(jù)；PLC程序根據(jù)PLC時鐘從數(shù)據(jù)組中讀取數(shù)據(jù)，并進行壓力調(diào)節(jié)。PLC時鐘同步很關鍵，務必要與計算機進行時鐘同步，計算機的時鐘必須是準確的。