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        基于PLC實現(xiàn)計量站的自動計量控制的研究

        2014-04-29 05:13:40馬曉軍陸艷斌
        電子世界 2014年17期
        關鍵詞:計量站

        馬曉軍 陸艷斌

        【摘要】LE系列PLC實現(xiàn)計量站內系統(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)結構圖如圖1所示。

        圖1 控制系統(tǒng)硬件結構圖

        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)結構框圖

        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)結構框圖如圖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。

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