基于PLC的油田联合站数据采集与控制系统

梁娜周红杰王明波见飞龙

1.系统简介

联合站的数据采集和控制系统，这些系统里面包括联合站PLC系统、数据库服务器、上位机系统和计算机网络系统。这个系统对于联合站关键生产系数以及设备的运行状态进行自动检测和上传到上级位，重要生产岗位进行闭环控制，这种系统集数据采集技术、上位机技术、数据库和通讯技术是一个整体，都是一个典型的集散控制系统。一般都是用PLC作为这个系统里面的基础数据的采集工具，用INTOUCH作为上机监控软件完成数据的集中显示，并且使用INSQL进行数据的存储。

2.联合站数据的收集和控制系统的硬件设计

2.1站内工艺

油田联合站的工艺有很多种，一般都有集油、分离、伴生产处理、消防、污水处理、加热、天然气发电等工艺流程。必须对这些关键生产过程进行实时、逼真并且动态的集采且在上位机准确的进行显示；这样就能够对检测的结果自动存储在库里面。还要能够及时的对异常的情况进行准确并且及时的报警；能够及时的根据所需要的东西将内容打印出来；掉污水的处理时限自动控制和远程检测。

2.2数据采集系统组成

监测点一般所需要的硬件主要配置有电源模块、信号模块、扩展CPU、通信处理器、现场数据总线和相关的编程设备等组成。

现场因为环境的差异，在不同的过程当中对于信号的采集都是通过S7-300PLC中的信号模块进行数据的采集的，这个是PLC和电气回路之间的借口。模拟量输入、模拟量输出、开关量输入和其他系统的485信号都会经过浪涌保护器。然后对PLC系统的各个通道进行保护。

3.联合站数据收集和控制系统的软件设计

3.1PLC系统的编程软件

当前对于S7-300PLC系统来说，采用的编程软件是STEP7V5.4软件编程，这种编程软件一个有语句表、梯形图和功能块图三种基本编程语言。而对于我们来说，采用梯形图进行编程，然后将编程好的内容通过计算机安装到PLC当中，完成硬件的配置、数据的采集、初始化和逻辑控制等一些功能。

3.2上位机监控系统软件

这种软件是一种组态软件，是充分利用了各种绘图工具和动画链接技术，然后通过图形和数字等方式实时的显示出联合站的最新的一些生产数据和所有仪器仪表当前的工作状态。

3.3数据库系统

数据库系统是使用了wonderware公司的INSQLServer实时数据库系统。这个是可以对现场的数据进行及时的储存，对后期站内的工艺过程进行优化并且做出更加合理地调整相关的工艺参数。

4.系统关键技术以及实现

4.1点位控制

这个控制的过程一般是通过罐液位和进口的电动阀联锁来进行的，先观察罐液位的数值，当罐液位小于设定的值得时候，就把控制阀门打开，然后开始补充液体，当液位大于或者是等于设定值的时候，就把阀门关闭，然后停止补充液体。

4.2开关控制

对于这个控制，就在烧火间的可燃气体的浓度超标的时候，风机排风的功能就会自动启动；当浓度慢慢恢复正常了之后，就会自动停止风机的运行。而如果当加热炉出现熄火报警的情况的时候，就可以进行对加热炉远程操作停止的行为。

4.3PID调整

当前的三项分离器和两项分离器都是采用了分离器的油、水、气室液位、压力和出口电动调节阀进行联锁，一般会根据分离器的液位和压力对调节阀的开度进行调整和控制，为了能够让控制显得更加平稳，一般都会采用PID控制算法来减少波动，从而就能够保证三项分离器和两项分离器满足自动调节的功能。

4.4报警分级

一般根据工区的要求以及现场的监测点的摆放位置的重要性，在上位机检测系统中都会对一些监测点设置报警系统并且进行分级。这样做的好处就是可以通过现场的信息发生很大的变化的时候，可以进行及时的报警，然后中控室的管理人员就可以立刻对当前的监测点进行检查。

5.结论

对于PLC的油田联合站的采集和控制系统的研究，可以实现对生产数据自动采集和关键流程自动控制。不仅仅能够达到高效的生产、精细化的管理，而且还能够推动生产管理慢慢地走向精细化、数据化和现代化。进一步的提高油田油气开采的质量效益，还能够体现出以人为本的管理理念，从而实现联合站按期按生产水平的要求，能够获得更好的社会效益和经济效益。

参考文献：

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