采油厂联合站的设备一直处理运行状态, 但是其分布较为分散, 传统的人工数据采集方式很难高效的完成数据采集工作, 同时无法保证数据的准确性, 会增加消耗的物力成本以及人工成本。为了保证安全生产的同时, 通过计算机监控系统, 完成了对整个生产过程的自动化监控, 不仅能诊断各个设备的运行情况, 同时其预警功能还可以提高采油厂的应急响应能力, 保证救援工作的及时性, 保证采油厂更加稳定安全的生产。
采油厂联合站计算机监控系统在进行选择时, 首先要确保系统的安全性、开放性以及可维护性, 同时整个系统要有很好的性价比。本次设计选择罗克韦尔PLC系统, 该系统包含多个子系统, 具体有:数据采集子系统、数据传输以及网络拓扑结构子系统、人机界面以及远程集中监控子系统等。其中数据采集子系统可以完成数字脉冲信号的处理、对信号进行模拟输入输出、开关量的输入输出以及控制电机、报警系统、电磁阀等;数据传输和网络拓扑结构子系统能够有效地控制应用平台, 通过控制数据的远程传输来实现远程控制功能;人机界面以及远程集中监控子系统不仅能进行数据的远程传递, 同时还能实现对数据的计算、存储、统计、分析、报警等功能。
数据采集子系统是整个系统的前置系统, 能够对监控系统在运行中的信号进行采集, 为了保证所选信息的准确性以及稳定性, 需要对信号进行放大处理, 通过逻辑运算进行信号的标准制转化。在进行传感器的选择时, 要选择可以重复使用且稳定性高的设备, 传感器的离散型以及温度漂移不要过大, 互换性要良好, 输出不仅要标准, 还要有良好的线性, 同时传感器本身要抗震、抗噪音。在进行接口电路的设计时, 要充分考虑到阻抗匹配、电容、噪音、电阻等因素的干扰。线性放大在设计时要保证其数字逻辑能够达到数字逻辑功能的实际要求, 同时具有现场显示的功能[1]。进而保证整个数据采集子系统既有良好的动态性能, 同时整个系统的运行较为可靠。另外, 需要详细的了解整个系统的使用环境, 提前做好防电磁等干扰措施, 其防爆以及功耗等都要能满足系统的稳定运行。
数据传输和网络拓扑结构子系统主要是进行数据的传输, 在设计时, 其设计方法为标准串线总线法, 保证计算机监控系统采集的数据可以进行远距离的传输。系统在进行数据传输时, 通讯波的传输速率能够达到18.9kbps, 数据有着非常快的刷新速度, 刷新间隔为3ns, 能够实现数据传输的准确以及及时性[2]。
人机界面以及远程集中监控子系统作为整个系统的监控界面, 能够实现监控资料向监控界面的展示, 将设备图以及整个生产的流程图以三维立体的形式呈现出来, 只需要在操作界面进行简单的操作, 就可以查阅到所需要的资料。假如设备出现故障, 子系统还会发出报警信号, 增强采油厂的应急响应能力, 对整个监控系统的运行状况进行实时监控。
本系统的设计需要对联合站所有输油管线的流量、温度、压力, 含水率、视密度以及所有原油储油罐的油水界面、各层含水率、温度等参数进行实时的检测, 同时精确测量原油管线的流量, 监控游离水界面, 脱水器界面、缓冲罐界面, 油罐界面, 污水罐界面, 污水回收池水位, 锅炉水位, 根据生产状况及时进行报警, 同时自动生成报表。
在进行系统工控组态软件的设计时, 选择计算机软件编程的方式来完成, 工控软件在运行时分为友好界面和人机交互界面两种形式, 不仅有着丰富的内容, 其画面也有着多样性, 同时还有着良好的扩充性以及继承性[3]。友好画面有着全面具体的内容, 可以完成报警、监测、参数的设定以及调节、报表、系统的控制维护、局域网通信等功能。人机交互界面是整个系统工控组态软件的外在, 可以进行实时数据管理, 利用数据库管理的形式来保证数据快速完成刷新, 在进行数据记录的查找时, 选择索引变量来完成, 其信息刷新频率为一个周期1ms, 进而为数据的时效性提供保证。
采油厂联合站使用计算机监控系统, 不仅能够提高工作效率, 同时还能降低系统在运行过程中的成本, 目前计算机监控系统已经在我国采油厂全面进行应用, 通过计算机监控系统, 方便数据进行实时传输, 使数据精度得到有效保证, 提高了整个采油厂生产的安全性, 促进采油厂的持续发展。
摘要：本文介绍了联合站计算机监控系统的选择, 详细分析了联合站计算机监控系统的结构, 阐述了系统的设计需求以及系统工控组态软件的具体设计, 保证采油厂联合站计算机监控系统的实现。
关键词：采油厂联合站,计算机监控系统,设计
[1] 杜立新.采油厂联合站原油集输自动化实时监控系统的应用[J].石化技术, 2016, (04) :202.
[2] 石玉峰, 甄华.PLC和PID在联合站监控系统中的应用[J].油气田地面工程, 2014, (11) :90-91.
[3] 张振强.现场总线下油田联合站监控系统设计探究分析[J].科技资讯, 2012, (26) :81.
