H2 ما هو حاسب التدفق SFC3000؟
SFC3000 جهاز يعالج الإشارات الواردة من خطوط القياس فيحسب الحجم المصحَّح للمائع وكتلته وطاقته، ويوثّق النتيجة بتقارير وقيود قابلة للتدقيق. ولا يقتصر الجهاز على حساب خط واحد: فهو يعمل مشرفًا للمحطة، ويُنتج مجاميع الخطوط، ويصدر أوامر التحكم في الصمامات، ويوفّر البيانات للأنظمة العليا.
تقوم المنصة على بنية بطاقات نمطية. ويحمل الهيكل حتى ست بطاقات مستخدم؛ فتُركَّب بطاقات الإدخال والإخراج لخطوط القياس، وبطاقات تسلسلية وEthernet للاتصالات. وتتولى كل بطاقة خط، بمداخلها الاحتياطية المزدوجة، القياس المالي الكامل لخط واحد؛ وفي التطبيقات غير المالية تُستخدم البطاقة نفسها لخطين. وبتركيب خمس بطاقات خطوط تتحقق سعة قياس مالي على خمسة خطوط، ويمكن أن تعمل أنواع عدادات مختلفة متجاورة في الهيكل نفسه.
تسهّل الشاشة الملونة VGA قياس 5.7 بوصة التي تعمل باللمس في اللوحة الأمامية، ومعها لوحة مفاتيح QWERTY ومفتاح التنقل الدوّار 360 درجة، استخدام القوائم في الموقع. وتجعل مؤشرات LED عالية السطوع حالة الجهاز مرئية من بعد. وتُنفَّذ التهيئة المحلية وتنزيل البيانات عبر وصلة USB عالية السرعة في اللوحة الأمامية ببرنامج يعمل على Windows؛ أما الوصول عن بُعد فيستخدم البطاقات التسلسلية وبطاقات Ethernet.
مبدأ العمل وبنية الحساب
ينفّذ الجهاز سلسلة القياس بقدرة معالجة موزّعة على مستوى البطاقات:
1. قراءة إشارات الموقع: تجمع بطاقة الخط بيانات العدادات والمرسلات والمحللات عبر المداخل النبضية والترددية وحلقات HART ودخل PRT المباشر بأربعة أسلاك والاتصال التسلسلي.
2. المعالجة الأولية على البطاقة: تنفّذ كل بطاقة قابلة للتركيب وظائف القياس والاتصالات والإدخال والإخراج بمعالجها الخاص 32 بت، فيتفرغ المعالج المركزي لأعمال الحساب والعرض.
3. تطبيق الحسابات المعيارية: يُجري المعالج المركزي 32 بت حسابات التصحيح والتجميع بالطريقة المعيارية الملائمة للمائع، وذلك بحسابات بدقة مزدوجة 64 بت وبزمن دورة نصف ثانية.
4. التسجيل والتقارير والاتصال: تُدوَّن النتائج في سجلات الإنذارات والأحداث والبيانات؛ وتُرسل التقارير إلى الطابعة أو إلى الشبكة، وتُنقل البيانات إلى النظام الأعلى عبر Modbus.
بنية بطاقة الخط وتوزيع المعالجات
تحفظ بنية المعالجات الموزّعة أداء الحساب عند زيادة عدد الخطوط. وتُقسَّم فتحات البطاقات الست في الهيكل بين بطاقات القياس وبطاقات الاتصالات؛ وعندما تتطلب تطبيقات جهاز المعايرة عددًا كبيرًا من إشارات الصمامات توفّر بطاقة خط المفاتيح مداخل ومخارج رقمية إضافية. وترد سعات الإدخال والإخراج التفصيلية لخيارات البطاقات في صفحة البطاقات الاختيارية.
حسابات الغاز
يمكن للغاز الطبيعي الجاف والرطب إجراء الحساب بطرائق ISO 5167 وAGA 3 وEN 12213-2 (AGA 8) وAGA 10 وISO 6976 وPTZ وNX19 وEN 12213-3 (SGERG) وISO 20765 أو على أساس الكثافة المقيسة. وبذلك يُنفَّذ حساب الحجم والطاقة في الجهاز نفسه لخطوط الغاز ذات القياس بالضغط التفاضلي وذات القياس النبضي وفوق الصوتي معًا. وتُدعم كذلك حسابات النيتروجين والبخار وانبعاث CO2.
حسابات السوائل وLNG وLPG
في السوائل الهيدروكربونية يمكن استخدام طرائق API 11.2.1 وAPI 11.2.2 وAPI 12.2.5.3 (54A) وASTM D1250 (54) وAPI 12:2004 وGPA TR25 وGPA TR27 (24E، 54E، 60E) وOIML R022؛ والتشغيل متعدد المنتجات مدعوم. وفي تطبيقات LNG وLPG يدخل ISO 6578. ويمكن كذلك قياس سوائل غير هيدروكربونية مثل الماء.
جهاز المعايرة والتحقق من العدادات
للتحقق من العدادات تُدعم أجهزة المعايرة الكروية ثنائية وأحادية الاتجاه، وأجهزة المعايرة صغيرة الحجم، والعداد المرجعي، وطرائق التأقيت المزدوج. وتُنفَّذ أوامر الصمامات وإشارات التوقيت اللازمة في دورة المعايرة عبر المداخل والمخارج الرقمية في بطاقات الخطوط؛ ويمكن للمخرج الرقمي الأول في بطاقة الخط أن يحمل تردد خرج جهاز المعايرة.
وظائف الإشراف وإدارة المحطة
يستطيع الجهاز تولي تسجيل الإنذارات والأحداث والبيانات، وتقارير الطابعة، وعرض مخطط النظام، والاتصال الشبكي، ووظائف التحكم في المحطة، والتحكم في الصمامات والتشغيل عن بُعد، ووظائف الصيانة، ومجموع الخطوط، ووظائف التحكم التناسبي التكاملي التفاضلي (PID) وأخذ العينات، وإدارة التحميل بالدفعات. والشاشة قابلة للتهيئة بحرية؛ فيمكن تعريف مخططات النظام وعروض الاتجاهات والرسوم البيانية وخيارات اللغة.
توسّع بطاقة SD الاختيارية بسعة 2 غيغابايت سعة تسجيل الإنذارات والتدقيق والبيانات؛ وتوجد البطاقة في فتحة في اللوحة الخلفية للجهاز ويمكن قراءتها على حاسوب شخصي.
الخصائص البارزة
· سعة مالية بخمسة خطوط: قياس مالي على خمسة خطوط بتركيب حتى خمس بطاقات خطوط في الهيكل؛ وفي التطبيقات غير المالية خطان لكل بطاقة.
· دعم العدادات المختلطة: يمكن استخدام العدادات التوربينية والدوّارة وعدادات الإزاحة الموجبة والعدادات فوق الصوتية وعدادات كوريوليس وعناصر الضغط التفاضلي معًا في الهيكل نفسه.
· قدرة معالجة موزّعة: معالج 32 بت في كل بطاقة قابلة للتركيب، ومعالج مركزي 32 بت أيضًا؛ مع حساب بدقة مزدوجة 64 بت وزمن دورة 0.5 ثانية.
· شاشة ملونة تعمل باللمس: شاشة VGA ملونة عالية الوضوح قياس 5.7 بوصة، ولوحة مفاتيح QWERTY، وتنقل دوّار 360 درجة، ومؤشرات LED عالية السطوع.
· وصول USB في الموقع: وصلة USB عالية السرعة في اللوحة الأمامية؛ مع التهيئة وتنزيل البيانات والتشخيص ببرنامج يعمل على Windows.
· مكتبة حساب واسعة: حسابات الغاز والسوائل وLNG/LPG والبخار والنيتروجين بطرائق AGA وISO وEN وAPI وASTM وGPA وOIML.
· طرائق جهاز المعايرة: التحقق من العدادات بأجهزة المعايرة الكروية وأجهزة المعايرة صغيرة الحجم والعداد المرجعي والتأقيت المزدوج.
· اتصالات مرنة: منافذ تسلسلية RS232/RS485 حتى 38400 باود، وEthernet 10/100، وModbus رئيسي/تابع، وModbus على TCP/IP، وخدمة ويب، وطابعة شبكية.
· التسجيل وسجل التدقيق: تسجيل الإنذارات والأحداث والبيانات؛ وسعة قابلة للتوسيع ببطاقة SD اختيارية بسعة 2 غيغابايت؛ ومفاتيح وضع الأمان في اللوحة الخلفية.
· هيكل مُدمج: هيكل بعرض نصفي بارتفاع 3U بمعيار 19 بوصة، بأبعاد 130 × 210 × 240 مم ووزن نحو 2.0 كجم؛ مع تركيب على اللوحة أو على الهيكل.
· خرج تغذية مساعد: خرج مساعد 24 فولت 500 ميلي أمبير يسهم في تغذية أجهزة الموقع.
· تحمّل بيئي: الصنف البيئي M2/E2؛ وتشغيل في رطوبة حتى 90% غير متكاثفة.
المواصفات الفنية
تستند القيم التالية إلى البيانات المنشورة في نشرة المنتج وفي صفحة المنتج لدى الشركة المصنعة.
المعيار | القيمة |
المنتج | حاسب التدفق SFC3000 (متعدد الخطوط، للسوائل والغاز) |
خطوط القياس | من خط واحد إلى 5 خطوط مالية؛ وفي التطبيقات غير المالية خطان لكل بطاقة |
فتحات البطاقات | حتى 6 بطاقات مستخدم؛ وأنواع عدادات مختلفة في الهيكل نفسه |
المعالج | معالج 32 بت لكل بطاقة ومعالج مركزي 32 بت |
الحساب | فاصلة عائمة بدقة مزدوجة 64 بت؛ زمن دورة 0.5 ثانية |
الشاشة | شاشة VGA ملونة باللمس 5.7 بوصة، لوحة مفاتيح QWERTY، تنقل دوّار 360 درجة، مؤشرات LED عالية السطوع |
الوصلة المحلية | منفذ USB عالي السرعة في اللوحة الأمامية (التهيئة، تنزيل البيانات، التشخيص) |
الاتصالات | RS232/RS485 (حتى 38400 باود)، Ethernet 10/100، Modbus رئيسي/تابع، Modbus على TCP/IP (ببطاقة اختيارية)، خدمة ويب، بروتوكول زمن الشبكة، طابعة شبكية |
أنواع العدادات | توربيني/دوّار/إزاحة موجبة (نبضات ترددها عالٍ ومنخفض، نوع encoder)، فوق صوتي (عدّ النبضات والاتصال التسلسلي)، ضغط تفاضلي (صفيحة الفتحة، فنتوري، مخروط V، فوهة)، كوريوليس |
حسابات الغاز | ISO 5167، AGA 3، EN 12213-2 (AGA 8)، AGA 10، ISO 6976، PTZ، NX19، EN 12213-3 (SGERG)، الكثافة المقيسة، ISO 20765 |
حسابات السوائل | API 11.2.1، API 11.2.2، API 12.2.5.3 (54A)، ASTM D1250 (54)، API 12:2004، GPA TR25، GPA TR27 (24E، 54E، 60E)، OIML R022، تشغيل متعدد المنتجات |
LNG / LPG | ISO 6578 |
موائع أخرى | النيتروجين، البخار، حسابات انبعاث CO2 |
جهاز المعايرة | جهاز معايرة كروي ثنائي وأحادي الاتجاه، جهاز معايرة صغير الحجم، العداد المرجعي، التأقيت المزدوج |
وظائف الإشراف | تسجيل الإنذارات/الأحداث/البيانات، تقارير الطابعة، مخطط النظام، الاتصال الشبكي، التحكم في المحطة، التحكم في الصمامات والتشغيل عن بُعد، وظائف الصيانة، مجموع الخطوط، PID وأخذ العينات، التحميل بالدفعات |
التسجيل | بطاقة SD قابلة للتوسيع؛ وببطاقة اختيارية بسعة 2 غيغابايت تُسجَّل الإنذارات والتدقيق والبيانات |
التغذية | 24 فولت تيار مستمر ±10%، 30 واط، منصهر 3.15 أمبير؛ خرج مساعد 24 فولت 500 ميلي أمبير |
درجة حرارة التشغيل | من -10 °م إلى 55 °م مع المداخل التناظرية (15 °ف – 130 °ف)؛ ومن -25 °م إلى 55 °م مع مداخل HART (-15 °ف – 130 °ف) |
درجة حرارة التخزين | من -20 °م إلى 70 °م (0 °ف – 160 °ف) |
الرطوبة والصنف البيئي | حتى 90% غير متكاثفة؛ الصنف M2/E2 |
الهيكل والأبعاد | عرض نصفي 3U بمعيار 19 بوصة؛ 130 × 210 × 240 مم (ارتفاع × عرض × عمق)؛ نحو 2.0 كجم (4.5 رطل) |
التركيب | تركيب على اللوحة أو على الهيكل؛ ووصلات الموقع ومفاتيح وضع الأمان وفتحة بطاقة SD في اللوحة الخلفية |
المطابقة | MID 2004/22/EC لتحويل حجم الغاز (EN 12405-1:2005)؛ MID WELMEC 8.8 للسوائل غير الماء (OIML R117-1:2007)؛ EMC 2004/104/EC؛ LVD 2006/95/EC (EN 61010-1:2001، الطبعة الثانية) |
أهم المزايا
· توفير في حجم اللوحة: لأن خمسة خطوط والإشراف على المحطة تُجمع في هيكل واحد بعرض نصفي، يقل حجم اللوحة ويقل التمديد الكهربائي.
· حل واحد للمحطات المختلطة: لأن خطوط العدادات فوق الصوتية والتوربينية وصفيحة الفتحة تُدار في الجهاز نفسه، يقل عبء قطع الغيار والتدريب.
· اتساق الحساب: تسهم الحسابات بدقة مزدوجة وزمن الدورة نصف ثانية في بقاء المجاميع متسقة عند التغيّر السريع في معدلات التدفق.
· تدخل سريع في الموقع: يقصر الوصول عبر USB في اللوحة الأمامية والشاشة التي تعمل باللمس والبنية القائمة على البطاقات زمن التهيئة ومعالجة الأعطال.
· قياس تجاري قابل للتتبع: تسهّل سجلات الإنذارات والأحداث وسجل التدقيق مع التقارير التحقق لاحقًا من القياس التجاري.
· نطاق المترولوجيا القانونية: عناوين مطابقة مقيَّمة في نطاق MID لتحويل حجم الغاز وللسوائل غير الماء.
مجالات التطبيق
يُستخدم الجهاز في تطبيقات قياس الغاز الطبيعي الجاف والرطب والسوائل الهيدروكربونية والغازات الأخرى وسوائل مثل الماء.
محطات قياس الغاز الطبيعي
حساب الحجم المصحَّح بحسب الضغط ودرجة الحرارة مع حساب الطاقة، ومجموع الخطوط في المحطات متعددة الخطوط، وإدخال الخط الاحتياطي إلى الخدمة، والتقارير على أساس الخط. وقد قُيّمت وظيفة تحويل حجم الغاز في نطاق MID.
خطوط نقل السوائل الهيدروكربونية
الإحالة إلى الحجم القياسي في خطوط النفط الخام والمنتجات، والتشغيل متعدد المنتجات، والتحميل على أساس الدفعة، والتحقق المنتظم من العدادات بجهاز المعايرة.
محطات LNG وLPG
الحساب بطريقة ISO 6578 في الغازات المسالة؛ وقيود القياس التجاري وتقاريره في عمليات النقل بالسفن والصهاريج.
الموائع المساعدة ومتابعة الانبعاثات
قياس خطوط النيتروجين والبخار ودعم حسابات انبعاث CO2؛ ومتابعة الاستهلاك داخل المرفق
معايير الاختيار
معايير التهيئة والاختيار
تُحدَّد التهيئة الصحيحة بتقييم عدد الخطوط مع إشارات الموقع معًا.
عدد الخطوط واختيار البطاقات
· عدد خطوط القياس المالي والخطوط المزمع إضافتها لاحقًا
· نوع العداد لكل خط والحاجة إلى مداخل احتياطية مزدوجة
· المداخل والمخارج الرقمية الإضافية اللازمة لتطبيق جهاز المعايرة
· التوازن بين عدد بطاقات الاتصالات وفتحات البطاقات المتبقية
احتياج الإشارات والاتصالات
· واجهة العداد: نبضة أو تردد أو encoder أو تسلسلية
· عدد حلقات HART واستخدام المرسلات متعددة المتغيرات
· الحاجة إلى دخل PRT مباشر
· بروتوكول النظام الأعلى: Modbus تسلسلي أو Modbus TCP أو كلاهما
ظروف اللوحة والموقع
· ملاءمة درجة الحرارة داخل اللوحة لحدود المداخل التناظرية ومداخل HART
· توزيع لوحة 19 بوصة ونوع التركيب
· تصنيف المنطقة الخطرة والحاجة إلى فواصل
· خطة البطاقات الاحتياطية وقطع الغيار
لأن عدد فتحات البطاقات محدود يجب تخطيط توزيع بطاقات الخطوط وبطاقات الاتصالات في بداية المشروع؛ وإلا فقد يلزم هيكل ثانٍ لإضافة خط لاحقًا.
المطابقة والمترولوجيا القانونية
عناوين المطابقة المنشورة للجهاز هي:
· MID 2004/22/EC: نطاق أجهزة تحويل حجم الغاز؛ ويُطبَّق مع EN 12405-1:2005.
· MID WELMEC 8.8: قياس السوائل غير الماء؛ تقييم مرجعه OIML R117-1:2007.
· توجيه EMC رقم 2004/104/EC: نطاق التوافق الكهرومغناطيسي.
· توجيه LVD رقم 2006/95/EC: نطاق توجيه الجهد المنخفض؛ EN 61010-1:2001 (الطبعة الثانية).
· الأصناف البيئية: صنفا البيئة الميكانيكية والكهرومغناطيسية M2/E2.
· معايير الإشارات: يُطبَّق ISO 6551 أو API الفصل 5.5 في المداخل النبضية والترددية.
ملاحظة: تُقيَّم متطلبات الموافقة النوعية المحلية والفحص الأولي والفحص الدوري وفق التشريعات الوطنية؛ ويُؤكَّد نطاق الشهادات الساري في مرحلة الطلب.
من TLY Enerji
تورّد TLY Enerji حاسب التدفق SFC3000 في تركيا وتقدّمه مع دعم هندسي يغطي نقطة القياس بكاملها. وفي بداية المشروع يُقيَّم عدد الخطوط وأنواع العدادات واختيار المرسلات وطريقة الحساب معًا، وعلى هذا الأساس تُعد تهيئة البطاقات وقائمة الإدخال والإخراج.
وتُنشأ الوثائق اللازمة لتصميم اللوحة ومخططات وصلات الموقع وبنية الاتصالات. وفي مرحلة التشغيل الأولي يُقدَّم دعم ميداني لتهيئة الجهاز والتحقق من الحساب وقوالب التقارير والتكامل مع النظام الأعلى؛ ويُخطَّط تدريب على الاستخدام لفرق التشغيل والصيانة.
وفي فترة التشغيل يُوفَّر تخطيط البطاقات الاحتياطية وقطع الغيار، وحفظ نسخ الإعدادات، والدعم الفني عند حدوث عطل. أما في المحطات القائمة فتُعد مقترحات تحسين لمعالجة عدم تطابق الحساب أو نقص القيود أو مشكلات الاتصال.
· تحديد تهيئة الخطوط والبطاقات
· قائمة الإدخال والإخراج ووثائق اللوحة
· التهيئة والتحقق من الحساب وقوالب التقارير
· التشغيل الأولي والتدريب والتكامل مع النظام الأعلى
· تخطيط قطع الغيار والصيانة
الأسئلة الشائعة
كم خط قياس يستطيع SFC3000 إدارته؟
لأن الهيكل يستوعب حتى خمس بطاقات خطوط فيمكن تنفيذ قياس مالي على خمسة خطوط بجهاز واحد. وفي التطبيقات غير المالية تُستخدم بطاقة خط واحدة لخطين. ويحمل الهيكل في المجموع حتى ست بطاقات مستخدم؛ ولهذا يجب تخطيط توزيع بطاقات الخطوط والاتصالات معًا.
ما أنواع العدادات التي يعمل معها؟
تُدعم العدادات التوربينية والدوّارة وعدادات الإزاحة الموجبة (بنبضات عالية ومنخفضة التردد وبنوع encoder)، والعدادات فوق الصوتية (بعدّ النبضات أو بالاتصال التسلسلي)، وعناصر الضغط التفاضلي مثل صفيحة الفتحة وفنتوري ومخروط V والفوهة، وعدادات كوريوليس. ويمكن استخدام أنواع مختلفة متجاورة في الهيكل نفسه.
ما معايير الحساب التي يضمها؟
في جانب الغاز ISO 5167 وAGA 3 وEN 12213-2 (AGA 8) وAGA 10 وISO 6976 وPTZ وNX19 وEN 12213-3 (SGERG) وISO 20765؛ وفي جانب السوائل API 11.2.1 وAPI 11.2.2 وAPI 12.2.5.3 (54A) وASTM D1250 (54) وAPI 12:2004 وGPA TR25 وسلسلة GPA TR27 وOIML R022. ولـ LNG وLPG يُستخدم ISO 6578.
كيف يُوصل بالنظام الأعلى؟
يمكن إنشاء الوصلة عبر بطاقة الاتصالات بمنافذ RS232/RS485 التسلسلية حتى 38400 باود؛ وتوفّر بطاقة Ethernet وصلة 10/100 وModbus على TCP/IP ووظائف خدمة الويب واستخدام الطابعة عبر الشبكة. وفي الطوبولوجيات التي تتطلب منفذي Ethernet تُستخدم بطاقة الشبكة المزدوجة.
كيف تُجرى التهيئة؟
تُجرى التهيئة المحلية وتنزيل البيانات عبر وصلة USB عالية السرعة في اللوحة الأمامية وبالبرنامج المرفق الذي يعمل على Windows. والتهيئة والتشخيص عن بُعد ممكنان عبر وصلة Ethernet. والشاشة قابلة للتهيئة بحرية؛ فيمكن تعريف مخططات النظام وعروض الاتجاهات وخيارات اللغة.
هل يمكن تركيب الجهاز في منطقة خطرة؟
عبارة «Ex~i» في اسم المنتج جزء من الاسم التجاري للشركة المصنعة؛ ولا يوجد في المصادر رمز شهادة ATEX أو IECEx منشور للجهاز. ولذلك يجب وضع الجهاز في المرافق ذات تصنيف المناطق الخطرة في لوحة داخل منطقة آمنة، وتصميم حلول فصل ملائمة لإشارات الموقع.
هل يُدعم التحقق من العدادات بجهاز المعايرة؟
نعم. تُدعم أجهزة المعايرة الكروية ثنائية وأحادية الاتجاه، وأجهزة المعايرة صغيرة الحجم، والعداد المرجعي، وطرائق التأقيت المزدوج. وتوفّر بطاقة خط المفاتيح مداخل ومخارج رقمية إضافية لإشارات الصمامات الكثيرة التي تتطلبها دورة المعايرة.
