油田計(jì)量數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：文章從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、硬件組成、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造及軟件設(shè)計(jì)等對(duì)油田計(jì)量數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行研究。選取PLCWAT05對(duì)油田的油、氣、水三相分離器的壓力、流量、溫度等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、存儲(chǔ)。上位機(jī)通過(guò)串行接口與PLC進(jìn)行通信，通過(guò)組態(tài)軟件編制組態(tài)界面以實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的監(jiān)視、預(yù)警及對(duì)PLC運(yùn)行參數(shù)的整定。同時(shí)，闡述通過(guò)以太網(wǎng)和MODBUS通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸與交換方法。
關(guān)鍵詞：可編程邏輯控制器；數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控；組態(tài)軟件；MODBUS

0 引言
目前，隨著自動(dòng)化技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)流程和工作方式進(jìn)行自動(dòng)化改造己成為一種熱門趨勢(shì)。油田作為國(guó)家的重要石油生產(chǎn)基地大范圍地進(jìn)行自動(dòng)化改造已成為必要的發(fā)展趨勢(shì)。本文從油田聯(lián)合站的數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化改造方案，結(jié)合筆者建設(shè)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建進(jìn)行了一定程度的剖析。對(duì)上位機(jī)、PLC、各種儀表的互聯(lián)通信做了介紹，并以力控6．1組態(tài)軟件作為組態(tài)工具進(jìn)行了監(jiān)控界面的組態(tài)。
油田計(jì)量數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)即是將自動(dòng)化技術(shù)與油田生產(chǎn)過(guò)程相結(jié)合，以數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)化來(lái)替代傳統(tǒng)的人員抄表、專人巡檢等老舊生產(chǎn)方式，從而構(gòu)造一個(gè)可對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)、安全、方便監(jiān)控的自動(dòng)化平臺(tái)，可精簡(jiǎn)冗余人員、降低生產(chǎn)成本，顯著提升油氣田的生產(chǎn)效益。對(duì)其他聯(lián)合站、注水站的自動(dòng)化改造具有指導(dǎo)意義。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1．1 總體結(jié)構(gòu)圖
聯(lián)合站數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是將站內(nèi)各油、氣、水三相分離器上壓力、溫度、流量傳感器的采集值供PLC讀取，PLC又通過(guò)交換機(jī)一方面與工控機(jī)通信，將數(shù)據(jù)顯示在組態(tài)軟件組態(tài)的界面之上，供站內(nèi)值班人員監(jiān)視與控制；另一方面將數(shù)據(jù)傳輸給油田服務(wù)器，服務(wù)器再以報(bào)表的形式傳送給采油廠計(jì)算機(jī)，以此完成整個(gè)聯(lián)合站數(shù)據(jù)的采集、接收、監(jiān)視過(guò)程。油田計(jì)量數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1。

三相分離器儀器儀表的詳細(xì)架設(shè)如圖2所示。