采油廠聯(lián)合站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

李琪彤(大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠， 黑龍江 大慶 163114)

采油廠聯(lián)合站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

李琪彤(大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠， 黑龍江 大慶 163114)

本文介紹了聯(lián)合站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的選擇，詳細(xì)分析了聯(lián)合站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，闡述了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求以及系統(tǒng)工控組態(tài)軟件的具體設(shè)計(jì)，保證采油廠聯(lián)合站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。

采油廠聯(lián)合站；計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

0 引言

采油廠聯(lián)合站的設(shè)備一直處理運(yùn)行狀態(tài)，但是其分布較為分散，傳統(tǒng)的人工數(shù)據(jù)采集方式很難高效的完成數(shù)據(jù)采集工作，同時(shí)無法保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，會(huì)增加消耗的物力成本以及人工成本。為了保證安全生產(chǎn)的同時(shí)，通過計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，完成了對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化監(jiān)控，不僅能診斷各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行情況，同時(shí)其預(yù)警功能還可以提高采油廠的應(yīng)急響應(yīng)能力，保證救援工作的及時(shí)性，保證采油廠更加穩(wěn)定安全的生產(chǎn)。

1 聯(lián)合站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的選擇

采油廠聯(lián)合站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在進(jìn)行選擇時(shí)，首先要確保系統(tǒng)的安全性、開放性以及可維護(hù)性，同時(shí)整個(gè)系統(tǒng)要有很好的性價(jià)比。本次設(shè)計(jì)選擇羅克韋爾PLC系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含多個(gè)子系統(tǒng)，具體有：數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)子系統(tǒng)、人機(jī)界面以及遠(yuǎn)程集中監(jiān)控子系統(tǒng)等。其中數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)可以完成數(shù)字脈沖信號(hào)的處理、對(duì)信號(hào)進(jìn)行模擬輸入輸出、開關(guān)量的輸入輸出以及控制電機(jī)、報(bào)警系統(tǒng)、電磁閥等；數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)子系統(tǒng)能夠有效地控制應(yīng)用平臺(tái)，通過控制數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能；人機(jī)界面以及遠(yuǎn)程集中監(jiān)控子系統(tǒng)不僅能進(jìn)行數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳遞，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的計(jì)算、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)、分析、報(bào)警等功能。

2 聯(lián)合站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

2.1 數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的前置系統(tǒng)，能夠?qū)ΡO(jiān)控系統(tǒng)在運(yùn)行中的信號(hào)進(jìn)行采集，為了保證所選信息的準(zhǔn)確性以及穩(wěn)定性，需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大處理，通過邏輯運(yùn)算進(jìn)行信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)制轉(zhuǎn)化。在進(jìn)行傳感器的選擇時(shí)，要選擇可以重復(fù)使用且穩(wěn)定性高的設(shè)備，傳感器的離散型以及溫度漂移不要過大，互換性要良好，輸出不僅要標(biāo)準(zhǔn)，還要有良好的線性，同時(shí)傳感器本身要抗震、抗噪音。在進(jìn)行接口電路的設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮到阻抗匹配、電容、噪音、電阻等因素的干擾。線性放大在設(shè)計(jì)時(shí)要保證其數(shù)字邏輯能夠達(dá)到數(shù)字邏輯功能的實(shí)際要求，同時(shí)具有現(xiàn)場(chǎng)顯示的功能[1]。進(jìn)而保證整個(gè)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)既有良好的動(dòng)態(tài)性能，同時(shí)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行較為可靠。另外，需要詳細(xì)的了解整個(gè)系統(tǒng)的使用環(huán)境，提前做好防電磁等干擾措施，其防爆以及功耗等都要能滿足系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)子系統(tǒng)主要是進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，在設(shè)計(jì)時(shí)，其設(shè)計(jì)方法為標(biāo)準(zhǔn)串線總線法，保證計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離的傳輸。系統(tǒng)在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，通訊波的傳輸速率能夠達(dá)到18.9kbps，數(shù)據(jù)有著非?？斓乃⑿滤俣龋⑿麻g隔為3ns，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確以及及時(shí)性[2]。

2.3 人機(jī)界面以及遠(yuǎn)程集中監(jiān)控子系統(tǒng)

人機(jī)界面以及遠(yuǎn)程集中監(jiān)控子系統(tǒng)作為整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控界面，能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控資料向監(jiān)控界面的展示，將設(shè)備圖以及整個(gè)生產(chǎn)的流程圖以三維立體的形式呈現(xiàn)出來，只需要在操作界面進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作，就可以查閱到所需要的資料。假如設(shè)備出現(xiàn)故障，子系統(tǒng)還會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，增強(qiáng)采油廠的應(yīng)急響應(yīng)能力，對(duì)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

3 系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要對(duì)聯(lián)合站所有輸油管線的流量、溫度、壓力，含水率、視密度以及所有原油儲(chǔ)油罐的油水界面、各層含水率、溫度等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，同時(shí)精確測(cè)量原油管線的流量，監(jiān)控游離水界面，脫水器界面、緩沖罐界面，油罐界面，污水罐界面，污水回收池水位，鍋爐水位，根據(jù)生產(chǎn)狀況及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)自動(dòng)生成報(bào)表。

4 系統(tǒng)工控組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)

在進(jìn)行系統(tǒng)工控組態(tài)軟件的設(shè)計(jì)時(shí)，選擇計(jì)算機(jī)軟件編程的方式來完成，工控軟件在運(yùn)行時(shí)分為友好界面和人機(jī)交互界面兩種形式，不僅有著豐富的內(nèi)容，其畫面也有著多樣性，同時(shí)還有著良好的擴(kuò)充性以及繼承性[3]。友好畫面有著全面具體的內(nèi)容，可以完成報(bào)警、監(jiān)測(cè)、參數(shù)的設(shè)定以及調(diào)節(jié)、報(bào)表、系統(tǒng)的控制維護(hù)、局域網(wǎng)通信等功能。人機(jī)交互界面是整個(gè)系統(tǒng)工控組態(tài)軟件的外在，可以進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理，利用數(shù)據(jù)庫管理的形式來保證數(shù)據(jù)快速完成刷新，在進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄的查找時(shí)，選擇索引變量來完成，其信息刷新頻率為一個(gè)周期1ms，進(jìn)而為數(shù)據(jù)的時(shí)效性提供保證。

5 結(jié)語

采油廠聯(lián)合站使用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，不僅能夠提高工作效率，同時(shí)還能降低系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的成本，目前計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)在我國(guó)采油廠全面進(jìn)行應(yīng)用，通過計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，方便數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，使數(shù)據(jù)精度得到有效保證，提高了整個(gè)采油廠生產(chǎn)的安全性，促進(jìn)采油廠的持續(xù)發(fā)展。

[1]杜立新.采油廠聯(lián)合站原油集輸自動(dòng)化實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用[J].石化技術(shù),2016,(04):202.

[2]石玉峰,甄華.PLC和PID在聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].油氣田地面工程,2014,(11):90-91.

[3]張振強(qiáng).現(xiàn)場(chǎng)總線下油田聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)探究分析[J].科技資訊,2012,(26):81.