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注(zhu)入(ru)聚(ju)合(he)物(wu)是(shi)油(you)田(tian)實(shi)現(xian)第(di)三(san)次(ci)采(cai)油(you)的(de)重(zhong)要(yao)手(shou)段(duan),其(qi)過(guo)程(cheng)就(jiu)是(shi)在(zai)配(pei)置(zhi)站(zhan)將(jiang)聚(ju)合(he)物(wu)與(yu)水(shui)按(an)一(yi)定(ding)比(bi)例(li)混(hun)合(he),經(jing)過(guo)一(yi)定(ding)時(shi)間(jian)熟(shu)化(hua)後(hou),通(tong)過(guo)外(wai)輸(shu)泵(beng)輸(shu)往(wang)各(ge)個(ge)注(zhu)入(ru)站(zhan)。在(zai)注(zhu)入(ru)站(zhan)加(jia)清(qing)水(shui)稀(xi)釋(shi)後(hou)注(zhu)入(ru)井(jing)裏(li)。在(zai)控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi)上(shang),普(pu)遍(bian)采(cai)用(yong)了(le)“集中配置、分散注入”式的聚合物配注係統,即一個配置站對應多個注入站。 從現場實際情況來看,絕大多數“配注站”的控製係統中都存在一個共性問題:即ji缺que少shao一yi套tao切qie實shi可ke行xing的de綜zong合he控kong製zhi係xi統tong。一yi方fang麵mian,雖sui然ran在zai配pei置zhi站zhan都dou實shi現xian了le自zi動dong化hua監jian控kong係xi統tong,但dan在zai注zhu入ru站zhan仍reng然ran是shi手shou動dong控kong製zhi,注zhu入ru站zhan的de工gong人ren要yao時shi刻ke監jian視shi儲chu液ye罐guan的de液ye位wei、壓力、流(liu)量(liang)變(bian)化(hua),手(shou)動(dong)進(jin)行(xing)調(tiao)整(zheng),還(hai)要(yao)用(yong)電(dian)話(hua)與(yu)配(pei)置(zhi)站(zhan)聯(lian)係(xi),通(tong)知(zhi)配(pei)置(zhi)站(zhan)調(tiao)整(zheng)外(wai)輸(shu)泵(beng)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)頻(pin)率(lv)和(he)調(tiao)節(jie)閥(fa)的(de)開(kai)度(du),而(er)具(ju)體(ti)的(de)調(tiao)整(zheng)量(liang)還(hai)要(yao)雙(shuang)方(fang)多(duo)次(ci)聯(lian)係(xi),不(bu)斷(duan)地(di)調(tiao)整(zheng),才(cai)能(neng)逐(zhu)漸(jian)逼(bi)近(jin)所(suo)要(yao)求(qiu)的(de)目(mu)標(biao),不(bu)僅(jin)勞(lao)動(dong)強(qiang)度(du)大(da),而(er)且(qie)工(gong)作(zuo)效(xiao)率(lv)低(di)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian),由(you)於(yu)配(pei)置(zhi)站(zhan)與(yu)注(zhu)入(ru)站(zhan)之(zhi)間(jian)的(de)距(ju)離(li)遙(yao)遠(yuan),直(zhi)線(xian)距(ju)離(li)一(yi)般(ban)都(dou)在(zai)1.5公裏以上,而且中間隔有沼澤地,不僅架設線路困難而且不便於維護。 三(san)維(wei)科(ke)技(ji)股(gu)份(fen)有(you)限(xian)公(gong)司(si)為(wei)此(ci)開(kai)發(fa)了(le)多(duo)變(bian)量(liang)先(xian)進(jin)控(kong)製(zhi)算(suan)法(fa),並(bing)通(tong)過(guo)遠(yuan)程(cheng)無(wu)線(xian)通(tong)訊(xun)的(de)方(fang)式(shi)來(lai)建(jian)立(li)配(pei)置(zhi)站(zhan)和(he)注(zhu)入(ru)站(zhan)協(xie)調(tiao)統(tong)一(yi)的(de)綜(zong)合(he)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong),從(cong)而(er)實(shi)現(xian)了(le)“配注站”的“四遙”控製――遙測、遙信、遙調、遙控。 下麵以大慶油田公司采油六廠某裝置的“四遙”控製係統為例,著重說明“四遙”控製的實現方法。 一、 工藝流程簡介 該裝置的配置站帶有兩個注入站,配置站距最近的注入站的直線距離是2公裏,兩個注入站之間的直線距離是1.5公裏,中間是大片的蘆葦沼澤地。配置站有12個熟化罐、yitaiwaishubengduiyinglianggezhuruzhan,waishubengdezhuanshuyoubianpinqideshuchupinlvtiaojie。meigezhuruzhanyoushijiutaizhujubengheyigechuguan。juhewuzaizhuruzhanjiaqingshuixishihouzhurujingli。yaoqiuzaijuhewuzhuruguochengzhong,chuguandeyeweibaochiwending。bengdepinlvlvzhijiejuedingjuhewudezhuruliang,jinerdaozhichuyeguandeyeweibianhua。jiantu1。
 dangchuyeguandeyeweifashengbianhuashi,jiuxuyaotiaozhengpeizhizhanwaishubengbianpinqideshuchupinlvlaitiaozhengwaishubengdezhuansu,tongshitiaozhengwaishubengchukoufamendekaidu,dangtiaozhengfamendekaidubunengshiliuliangdadaoyaoqiushi,yingweitiaobianpinqi,youcikongzhipeizhizhanshuchudaozhuruzhandejuhewuliulianglaitiaozhengzhuruzhanchuyeguandeyewei。 目標量:一、二號儲罐的液位 控製量:配置站變頻器的轉速和通往二個注入站的調節閥 二、控製係統的結構 計(ji)算(suan)機(ji)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)的(de)控(kong)製(zhi)方(fang)案(an)是(shi)使(shi)用(yong)工(gong)業(ye)控(kong)製(zhi)計(ji)算(suan)機(ji)加(jia)可(ke)編(bian)程(cheng)控(kong)製(zhi)器(qi)組(zu)成(cheng)的(de)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)代(dai)替(ti)原(yuan)手(shou)動(dong)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong),配(pei)置(zhi)站(zhan)和(he)注(zhu)入(ru)站(zhan)完(wan)全(quan)實(shi)現(xian)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi),通(tong)過(guo)數(shu)字(zi)電(dian)台(tai)進(jin)行(xing)數(shu)據(ju)通(tong)訊(xun),達(da)到(dao)配(pei)置(zhi)站(zhan)和(he)兩(liang)個(ge)注(zhu)入(ru)站(zhan)之(zhi)間(jian)的(de)聯(lian)動(dong)控(kong)製(zhi),各(ge)站(zhan)的(de)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)組(zu)成(cheng)一(yi)個(ge)有(you)機(ji)的(de)整(zheng)體(ti)係(xi)統(tong),改(gai)變(bian)過(guo)去(qu)自(zi)成(cheng)體(ti)係(xi)的(de)分(fen)裂(lie)局(ju)麵(mian)。這(zhe)樣(yang)不(bu)但(dan)可(ke)以(yi)降(jiang)低(di)工(gong)人(ren)的(de)勞(lao)動(dong)強(qiang)度(du),提(ti)高(gao)工(gong)作(zuo)效(xiao)率(lv),而(er)且(qie)可(ke)以(yi)很(hen)好(hao)地(di)協(xie)調(tiao)聚(ju)合(he)物(wu)配(pei)置(zhi)與(yu)注(zhu)入(ru)之(zhi)間(jian)量(liang)的(de)關(guan)係(xi),有(you)效(xiao)地(di)降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben),達(da)到(dao)最(zui)佳(jia)配(pei)置(zhi)效(xiao)果(guo)。自(zi)動(dong)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)的(de)結(jie)構(gou)如(ru)圖(tu)2所示。
 1、注入站的現場設備和控製、監測點 油you田tian聚ju合he物wu配pei置zhi站zhan通tong常chang帶dai兩liang個ge注zhu入ru站zhan,每mei個ge注zhu入ru站zhan有you十shi九jiu台tai注zhu聚ju泵beng和he一yi個ge儲chu液ye罐guan,每mei個ge注zhu聚ju泵beng出chu口kou與yu清qing水shui彙hui入ru處chu的de母mu液ye管guan線xian上shang有you壓ya力li變bian送song器qi一yi台tai,電dian磁ci流liu量liang計ji一yi台tai,清qing水shui管guan線xian上shang有you流liu量liang變bian送song器qi一yi台tai。 2、可編程控製器(PLC)控製站 在配置站和兩個注入站的底層控製都采用的是歐姆龍的可編程控製器,將PLC放置在專用控製櫃中,設備的硬件可靠,技術先進,維護簡單,軟件采用梯形圖設計。該PLC配有一RS232通訊接口,直接與操作站相聯,在操作站上直接對PLC進行各種控製操作,人機交互簡潔直觀。 模擬量采集使用OMRON AD004卡,將流量、壓力、液位等4―20mA的電流信號輸入到PLC中,注入站的儲罐液位則是配置站需要進行遙調的量,注入站的流量、壓力信號屬於遙測量。 現場的機泵控製輸出,屬於遙控量。配置站變頻器的頻率輸出和調節閥的開度輸出是使用歐姆龍AD004輸出4~20mA的電流信號實現的。使用歐姆龍OC225將PLC的輸出信號接人其它被控設備,控製注入站的注聚泵和配置站其它設備的啟停。 現場設備的回訊以及一些報警信號檢測是采用歐姆龍ID212將信號輸入到PLC中,這些量是遙信量。 3、操作站 操作站采用工業控製機,操作係統采用Windows NT ,監控組態軟件采用力控?2.0。操作站的功能是完成人機交互,操作人員通過操作站控製設備的運轉,監視設備狀態,完成各種管理、監控功能。 4、數字電台 數字電台接在操作站的RS232口上,作用是用無線電波代替RS232的物理線路,延伸通訊距離,而且不受地形等的限製。 三、應用軟件設計說明 ・ 用戶流程畫麵 將工藝流程真實地在流程畫麵上反映出來,所有畫麵具有實時、立體、動態效果,不但具有直接顯示每一個罐的液位、液體密度、各泵工作狀態等功能,還可以通過PLC直接對設備進行控製和監視,具有保護和報警功能。 ・ 小組畫麵 每個小組畫麵可以將一台主設備相關的設備、儀表指示等工藝狀態形象的顯示出來,便於觀察和控製。 ・ 趨勢 每個液位和流量、壓力等測量值都有曆史趨勢和實時趨勢,曆史趨勢最長可達1年,操作工可根據要求隨時進行檢索。 ・ 語音報警 對(dui)重(zhong)要(yao)的(de)生(sheng)產(chan)數(shu)據(ju)都(dou)具(ju)有(you)語(yu)音(yin)報(bao)警(jing)功(gong)能(neng),當(dang)參(can)數(shu)達(da)到(dao)高(gao)限(xian)報(bao)警(jing)或(huo)低(di)限(xian)報(bao)警(jing)時(shi),由(you)語(yu)音(yin)直(zhi)接(jie)輸(shu)出(chu),提(ti)醒(xing)操(cao)作(zuo)工(gong)注(zhu)意(yi)。在(zai)注(zhu)入(ru)站(zhan)中(zhong),要(yao)求(qiu)對(dui)儲(chu)液(ye)罐(guan)液(ye)位(wei)、注聚泵出口壓力以及配置站的熟化罐液位進行語音報警。 ・ 工藝記錄打印 根據工藝車間要求,可打印各種所需的報表和記錄。 ・ 數據庫開放功能 本係統計算機配置的動態數據庫為開放型,以便為將來全廠信息上網提供方便。 四、無線通訊實現“四遙”的方法 由於配置站及兩個注入站之間的距離比較遠且地理位置偏僻,使得互相之間的通訊比較困難。如果使用模擬/數字ISDNdianhuabohaofangshishixiantongxun,yidandianhuaxianluchuxianguzhang,yinweidiliweizhipianpi,dianxinbumenbuhuixunsuxiufu,erqiezhezhongyingyongbutongyushangyijiejieshaodeshujucaiji,tongxunshishuangxiangde,yincitongxunxianluzhongduanhuiyingxiangshengchandezhengchangjinxing。womenliyonglikong?強大的通訊功能,采用數字無線電台,通過RS232串口設備服務器實現中心站與各分站的互連,使中心站與各分站間實現數據交換通訊,達到遙測、遙信、遙控、遙調的目的,如圖3所示。
 該係統的關鍵技術有兩項:一是力控?軟件支持計算機間串口RS232的直接連接,二是使用數字電台。這裏我們將詳細討論力控?軟件中是如何通過計算機間的串口通訊共享數據從而實現“四遙”的。 圖4 配置串口窗口示意圖
 定義數據源 在兩台注入站計算機上運行圖形界麵組態程序DRAW,在導航器窗口中單擊“數據源對話框,彈出數據源定義對話框,單擊“添加”在彈出的對話框的方式欄中選定“通過串口訪問遠程PC數據庫”,然後選擇串口和定義數據源名稱,不妨將數據源定義為“注入站1”和“注入站2”如圖5所示。在組態數據畫麵時,引用的數據要正確選擇相應的數據源,注入站與配置站之間就可以互相交換數據了。 圖5 數據源定義示意圖
 當進入係統運行環境後,客戶端的串口通訊程序SCOMClient會自動啟動,如圖4所示。在上麵可以配置串口參數。需注意,SCOMServer和SCOMClient的串口參數配置要完全一致。 在服務器端,SCOMServer要通過“初始啟動設置”單獨自動啟動。 五、係統運行情況 係統自2000年5月yue投tou用yong以yi來lai運yun行xing穩wen定ding可ke靠kao,為wei三san次ci采cai油you降jiang低di了le大da量liang人ren工gong成cheng本ben。在zai調tiao試shi中zhong要yao注zhu意yi無wu線xian電dian台tai的de天tian線xian安an裝zhuang必bi須xu牢lao固gu,而er且qie彼bi此ci方fang向xiang要yao對dui準zhun,電dian台tai使shi用yong的de電dian源yuan要yao保bao證zheng質zhi量liang,穩wen定ding性xing要yao好hao。 六、應用前景展望 利用力控?軟件采用無線通訊方式隻是各站點之間實現“四遙”控製的一種方式。實際上,力控?軟件在通訊方式上提供了多種選擇方案,如電話撥號方式、RS485連接方式、網絡方式等。對於因各工作站之間距離比較遠,而且在有線通訊受限的情況下,可以根據實際投資情況、地理環境、物理環境等因素加以合理選擇。力控?軟件強大的通訊功能,使我們能夠輕鬆地克服這種特殊的地域限製,有效地實施各種監控工程。 在大慶油田,這類配置注入站大約有600多個,基本上都處於“配置站自動控製、外輸工程手動調節、注入站則完全手動控製”的狀態。在國內,通過聚合物注入采油的一些其它油田,其控製手段也大致如此。所以利用力控?組態軟件和遠程無線通訊方式,實現油田“配注站”的“四遙”控製,具有廣闊的市場前景,同時也能為油田企業提高生產管理水平、增加企業經濟效益和社會效益發揮重要作用。 原作者:三維力控 來 源:無
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