馬曉軍 陸艷斌

【摘要】LE系列PLC實現(xiàn)計量站內(nèi)系統(tǒng)自動計量控制，同時由上位組態(tài)軟件完成控制指令下達，實現(xiàn)計量站的無人值守。

【關鍵詞】計量站;PLC;自動計量

Abstract：LE series PLC automatic metering control station system，at the same time by software to complete the control instructions，to achieve unattended metering station.

Keywords：Metering station;PLC;automatic measurement

引言

計量站是油田的重要組成部分。計量站生產(chǎn)擔負著站內(nèi)各個油井的產(chǎn)液量計量任務，需要及時、準確地為油田地質(zhì)部門提供油藏工程資料。計量站控制系統(tǒng)由多通閥控制箱及計量系統(tǒng)組成。多通閥控制完成各個單井由管匯切入計量系統(tǒng)的任務，計量系統(tǒng)通過硬連接多通閥控制箱，控制單井由匯管進罐系統(tǒng)切入計量系統(tǒng)。油田計量站分離器的主要作用是將從地下打上來的原油進行分離，即對自然氣、油、水三者進行分離，在分離器中自然氣在最上層，油在中間層、水在最下層。一般人工操作，倒流程閥門，計量不連續(xù)、計量次數(shù)少，容易造成數(shù)據(jù)的不準。為解決這一問題，研究基于PLC的自動計量系統(tǒng)，根據(jù)分離器液位及計量時間可得到日產(chǎn)液量。

本文基于LE系列PLC和組態(tài)王6.53，通過硬件和軟件設計實現(xiàn)了計量站的自動計量控制。

1.控制系統(tǒng)硬件設計

該系統(tǒng)主要由上位機監(jiān)控系統(tǒng)、現(xiàn)場控制器PLC和儀表組成。上位機由服務器、操作員計算機組成，現(xiàn)場儀表數(shù)據(jù)通過PLC進行采集處理，通過光纜或數(shù)據(jù)網(wǎng)線與上位機進行數(shù)據(jù)交互，將現(xiàn)場的生產(chǎn)數(shù)據(jù)信號集中傳送到中心控制室，進行監(jiān)控管理。實現(xiàn)對計量站的實時監(jiān)控、計量?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖

自動計量系統(tǒng)裝置包含有計量分離器、多通閥、儀控柜。主要設備表見表1。

2.控制工藝設計

采油計量站自動計量是通過多通閥RTU選擇閥位并傳給計量RTU，計量RTU通過液位信號進行計量，每口井以計量30cm作為主要控制數(shù)據(jù)，計量30分鐘作次要控制數(shù)據(jù)，以計量達到哪個控制數(shù)據(jù)為優(yōu)先控制數(shù)據(jù)。

圖2 自動計量控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

圖3 自動計量流程圖

計量完成后，控制系統(tǒng)有序的把單井由計量系統(tǒng)切入?yún)R管進罐系統(tǒng);完成設定計量流程切換程序后，保證打油泵自動啟、停，實現(xiàn)自動計量。自動計量控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

3.產(chǎn)量計算公式

自動計量系統(tǒng)具有手動計量和自動計量運行模式;

計算方法是通過標高、時間換算產(chǎn)量，計量公式如下：

其中：

Q——日產(chǎn)液量，單位（t）;

A——換算系數(shù)：

Ф800—A=7.4456，Ф1000—A=11.37，Ф1400---A=22.19（分離器直徑）;

H——計量標高，單位（cm）;

t——計量時間，分鐘。

4.自動計量流程圖（如圖3所示）

5.結(jié)束語

通過將原有老舊的計量方式改造為自動計量方式，實現(xiàn)了計量站遠程自動計量，操作人員無需手動倒閥門就能實現(xiàn)計量。在一定程度上解決了現(xiàn)場操作人員的勞動強度，通過技術(shù)改變了原有系統(tǒng)的工作方式。提高了油田生產(chǎn)管理的工作效率和管理水平。同時，保障了油田的安全生產(chǎn)有序、穩(wěn)定運行。

作者簡介：馬曉軍（1981—），男，大學本科，2006年畢業(yè)于塔里木大學電氣自動化專業(yè)，現(xiàn)供職于新疆華隆油田科技股份有限公司，一直從事油田自動化控制設計工作。