油田計量數據采集及監控系統設計

摘要：文章從系統結構、硬件組成、網(wǎng)絡(luò )構造及軟件設計等對油田計量數據采集及監控系統進(jìn)行研究。選取PLCWAT05對油田的油、氣、水三相分離器的壓力、流量、溫度等數據進(jìn)行采集、處理、存儲。上位機通過(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)現工業(yè)控制計算機現場(chǎng)實(shí)時(shí)數據的監視、預警及對PLC運行參數的整定。同時(shí)，闡述通過(guò)以太網(wǎng)和MODBUS通信協(xié)議標準實(shí)現系統設備間的數據傳輸與交換方法。
關(guān)鍵詞：可編程邏輯控制器；數據采集與監控；組態(tài)軟件；MODBUS

0 引言
目前，隨著(zhù)自動(dòng)化技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應用，對傳統生產(chǎn)流程和工作方式進(jìn)行自動(dòng)化改造己成為一種熱門(mén)趨勢。油田作為國家的重要石油生產(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。本文從油田聯(lián)合站的數據采集自動(dòng)化改造方案，結合筆者建設的實(shí)際經(jīng)驗，對數據采集與監控系統的構建進(jìn)行了一定程度的剖析。對上位機、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)行了監控界面的組態(tài)。
油田計量數據采集與監控系統即是將自動(dòng)化技術(shù)與油田生產(chǎn)過(guò)程相結合，以數據采集的自動(dòng)化來(lái)替代傳統的人員抄表、專(zhuān)人巡檢等老舊生產(chǎn)方式，從而構造一個(gè)可對生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)、精準、安全、方便監控的自動(dòng)化平臺，可精簡(jiǎn)冗余人員、降低生產(chǎn)成本，顯著(zhù)提升油氣田的生產(chǎn)效益。對其他聯(lián)合站、注水站的自動(dòng)化改造具有指導意義。

1 系統結構
1．1 總體結構圖
聯(lián)合站數據采集系統是將站內各油、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)交換機一方面與工控機通信，將數據顯示在組態(tài)軟件組態(tài)的界面之上，供站內值班人員監視與控制；另一方面將數據傳輸給油田服務(wù)器，服務(wù)器再以報表的形式傳送給采油廠(chǎng)計算機，以此完成整個(gè)聯(lián)合站數據的采集、接收、監視過(guò)程。油田計量數據采集與監控系統總體結構如圖1。

三相分離器儀器儀表的詳細架設如圖2所示。