油田聯(lián)合站的數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng).pdf

1、油田聯(lián)合站是油氣集輸系統(tǒng)的重要組成部分，聯(lián)合站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件軟件設(shè)計(jì)，不僅會(huì)影響到整個(gè)聯(lián)合站的生產(chǎn)能力和能耗大小，而且也決定了生產(chǎn)過程的安全平穩(wěn)運(yùn)行及原油生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。以往油田聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng)大多以單個(gè)PLC控制為主，在PLC損壞時(shí)會(huì)造成整個(gè)聯(lián)合站運(yùn)行癱瘓。本文采用了基于S7-300 PLC軟冗余控制方式，可以在主PLC損壞時(shí)，自動(dòng)切換到另一個(gè)PLC，從而提高聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
　　本論文基于陜北定邊采油廠聯(lián)合站的

2、自動(dòng)化項(xiàng)目，介紹了聯(lián)合站的工藝流程和控制流程，緊接著研究了計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件方案及硬件設(shè)計(jì)。硬件系統(tǒng)采用高性能的兩臺(tái)工控機(jī)作為雙冗余的上位監(jiān)控主機(jī)，通過PROFINET總線與兩臺(tái)下位S7-300 PLC連接，兩臺(tái)PLC又通過PROFIBUS總線與現(xiàn)場(chǎng)ETM200系統(tǒng)連接。現(xiàn)場(chǎng)各種傳感器、執(zhí)行器都接入 ETM200系統(tǒng)的各種I/O模塊，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集及控制。論文確定了PLC的I/O點(diǎn)數(shù)、選擇了PLC及其I/O模塊的型號(hào)，繪制PLC的

3、I/O分配表，并對(duì)檢測(cè)儀表進(jìn)行了選型，研究了S7-300系列PLC與上位機(jī)、ETM200系統(tǒng)及遠(yuǎn)程設(shè)備之間的通信實(shí)現(xiàn)，研究了現(xiàn)場(chǎng)液位 PID控制的實(shí)現(xiàn)。
　　在設(shè)計(jì)好硬件部分以后，同時(shí)也對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的軟件部分做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)。首先采用西門子PLC編程軟件Step75.5進(jìn)行了梯形圖編程，編制了軟冗余、液位PID控制、啟停泵邏輯、沉降罐及電脫水等監(jiān)控子程序。監(jiān)控計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的監(jiān)控軟件采用了“組態(tài)王6.53”組態(tài)軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了工況圖、參

4、數(shù)設(shè)置、報(bào)警紀(jì)錄、歷史趨勢(shì)、報(bào)表記錄等畫面。最后，系統(tǒng)通過軟硬件聯(lián)合調(diào)試和測(cè)試，最終達(dá)到了預(yù)期的監(jiān)控效果。
　　本文所研究的基于 S7-300軟冗余方案的聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng)，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)在主PLC損壞或失效時(shí)，從PLC可以自動(dòng)識(shí)別狀況，接手整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)控制，具有極大的可靠性。監(jiān)控系統(tǒng)自運(yùn)行以來，數(shù)據(jù)檢測(cè)準(zhǔn)確，油水界面控制精度高，生產(chǎn)運(yùn)行平穩(wěn)。該監(jiān)控系統(tǒng)采用軟冗余方案、運(yùn)用先進(jìn)PROFINET及PROFIBUS總線大幅提高了整個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)