一、油田現場監控係統
在油井監控係統中,油井現場的控製器不僅檢測光杆載荷、位移、電機的電壓、電流、井口回壓、井口溫度等參數,而且具有抽油機啟停的遠程遙控功能。HMIBuilder不僅可以通過CDMA/GPRS 網或者數傳電台,也可以通過以太網寬帶方式,采集現場數據,並處理並存儲到采油廠數據庫係統。
現場總線
現xian場chang總zong線xian通tong信xin協xie議yi公gong開kai,各ge不bu同tong廠chang家jia的de設she備bei之zhi間jian可ke進jin行xing互hu連lian並bing實shi現xian信xin息xi交jiao換huan,是shi現xian代dai工gong業ye控kong製zhi技ji術shu的de發fa展zhan方fang向xiang。針zhen對dui現xian場chang總zong線xian的de行xing業ye應ying用yong,縱zong橫heng科ke技ji的deHMITECH硬(ying)件(jian)平(ping)台(tai),不(bu)僅(jin)提(ti)供(gong)符(fu)合(he)工(gong)業(ye)現(xian)場(chang)要(yao)求(qiu)的(de)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)硬(ying)件(jian)接(jie)口(kou),而(er)且(qie),硬(ying)件(jian)平(ping)台(tai)綁(bang)定(ding)的(de)軟(ruan)件(jian)係(xi)統(tong),提(ti)供(gong)總(zong)線(xian)驅(qu)動(dong)和(he)快(kuai)速(su)總(zong)線(xian)通(tong)訊(xun)開(kai)發(fa)模(mo)式(shi)。HMIBuilder支持CAN總線、Profibus總線等等。
以太網
油田現場高端智能設備往往具備以太網通訊能力。HMIBuilder係統全麵支持各種標準以太網協議,對於非標準設備通訊協議,提供快速定製開發服務。
無線通訊
無線通訊包括一般為電台、無線寬帶或者GPRS係統。全雙工數傳電台是串行通訊的延伸,而無線寬帶和GPRS通訊是以太網的延伸,HMIBuilder係統都全麵支持。

圖3 華北油田內蒙現場
總之,在油田監控現場,係統應該根據現場環境的要求,選用適當的通訊模式。比如華北油田內蒙現場(如圖3所示),處(chu)於(yu)戈(ge)壁(bi)灘(tan),環(huan)境(jing)惡(e)劣(lie),無(wu)人(ren)值(zhi)守(shou),現(xian)場(chang)監(jian)控(kong)數(shu)據(ju)往(wang)往(wang)通(tong)過(guo)無(wu)線(xian)遠(yuan)程(cheng)通(tong)訊(xun),連(lian)接(jie)控(kong)製(zhi)室(shi)。考(kao)慮(lv)到(dao)實(shi)時(shi)效(xiao)果(guo),縱(zong)橫(heng)科(ke)技(ji)采(cai)用(yong)了(le)無(wu)線(xian)寬(kuan)帶(dai)實(shi)現(xian)主(zhu)控(kong)室(shi)HMIBuilder係統和現場的通訊。
二、油田管控綜合係統
油田自動化有其獨特之處。首先,采油和采氣工區各個采油/氣點分布比較分散,有的作業點之間相距幾百米,有的則相距到公裏。采油/氣qi生sheng產chan輸shu送song現xian場chang均jun是shi安an全quan防fang範fan的de重zhong點dian對dui象xiang,嚴yan禁jin火huo災zai或huo爆bao炸zha等deng事shi故gu等deng造zao成cheng重zhong大da的de人ren員yuan傷shang亡wang和he國guo家jia財cai產chan的de重zhong大da損sun失shi,要yao求qiu建jian立li包bao括kuo油you井jing遠yuan程cheng監jian控kong、輸油管線泄露監測、集輸站庫自動化監控、油氣計量站監控等多係統的監控平台,逐步加強了對采油到輸油過程的集中管理,保證原油和天然氣的采集、輸送和儲存的安全。同時,各上級領導機構也希望對下屬企業的設備運行狀況、實時數據信息和現場故障記錄等進行及時、全quan麵mian的de了le解jie和he掌zhang握wo。通tong過guo現xian場chang設she備bei的de自zi動dong化hua控kong製zhi和he數shu據ju采cai集ji,借jie助zhu油you田tian各ge種zhong網wang絡luo資zi源yuan的de自zi動dong數shu據ju上shang傳chuan,構gou築zhu廠chang級ji實shi時shi數shu據ju庫ku和he曆li史shi數shu據ju庫ku,自zi動dong形xing成cheng管guan理li報bao文wen和he實shi時shi數shu據ju表biao格ge,為wei各ge級ji管guan理li部bu門men應ying用yong提ti供gong開kai放fang的de管guan理li平ping台tai,實shi現xian生sheng產chan和he管guan理li及ji時shi溝gou通tong,實shi現xian整zheng個ge生sheng產chan過guo程cheng的de自zi動dong化hua,並bing對dui通tong過guo對dui實shi時shi數shu據ju進jin行xing統tong計ji、分析、優化,不僅確保生產輸送正常運轉,同時實現節能降耗,推動生產管理地不斷創新和發展。

圖4 HMITECH油庫罐區管理和加油控製綜合管理係統
縱橫科技提供的油庫罐區管理和加油控製綜合係統(如圖4所示)體現了HMIBuilder係統的管控一體化的理念。 在係統設備層中,主要監測和控製的設備為:儲油罐、油泵、油閥和油料計量設備。其中對儲油罐的監測,采用美國AMETEK-DREXELBROOK液位計進行集中數據采集,然後將采集的儲油罐工況數據送PLC和罐區實時監控後台機。後台機可以同時掃描監測50座油罐,目前監測罐區的9個(ge)儲(chu)油(you)罐(guan)。對(dui)於(yu)加(jia)油(you)機(ji)由(you)縱(zong)橫(heng)科(ke)技(ji)加(jia)油(you)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)後(hou)台(tai)機(ji)直(zhi)接(jie)連(lian)接(jie),進(jin)行(xing)數(shu)據(ju)交(jiao)換(huan)和(he)操(cao)作(zuo),收(shou)發(fa)操(cao)作(zuo)數(shu)據(ju)由(you)加(jia)後(hou)台(tai)機(ji)通(tong)過(guo)已(yi)有(you)的(de)光(guang)纜(lan)發(fa)送(song)到(dao)罐(guan)區(qu)監(jian)測(ce)服(fu)務(wu)器(qi)進(jin)行(xing)數(shu)據(ju)存(cun)儲(chu)和(he)處(chu)理(li)。對(dui)於(yu)1#泵房油泵設備以及對於油路管道上的油閥的監測和控製,通過專門配置的變送器或執行機構,以直接I/O的方式連接控製層。
在控製層中,主要以Siemens S7-300 PLC可編程邏輯控製器為中心,負責對1#泵房設備和管道設備的實時監測控製。同時,磁致伸縮液位儀通過MODBUS通訊接口將油罐的液位、溫度等信號,傳遞給現場管理工作站。HMIBuilder現場工作站負責向信息層轉發油高、水高、平均溫度、標準體積、質量等數據。控製層對下與每一台監控設備相連,對上通過Profibus-DP網絡與監控服務器相連,形成東罐區的實時控製網。
在管理層,監控中心平台采用以工作站為中心的分布式監控係統 (Distributed Monitor System), 履行實時監控和實時數據交換的職能,通過分布式組態係統HMIBuilder,實現存盤服務器、告警服務器、校時服務器等負荷分擔的分布式管理。每個工作站都可以看到全局的數據信息。加油機管理係統和罐區監控信息,包括加油記錄、交班信息等,都通過ODBC保存在商用數據庫中。
信(xin)息(xi)層(ceng)是(shi)油(you)庫(ku)的(de)油(you)料(liao)流(liu)程(cheng)管(guan)理(li)的(de)樞(shu)紐(niu),形(xing)成(cheng)油(you)庫(ku)自(zi)動(dong)化(hua)信(xin)息(xi)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)的(de)主(zhu)體(ti)油(you)料(liao)信(xin)息(xi)管(guan)理(li)係(xi)統(tong),以(yi)罐(guan)區(qu)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)和(he)加(jia)油(you)機(ji)實(shi)時(shi)監(jian)控(kong)為(wei)核(he)心(xin)的(de)現(xian)場(chang)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)處(chu)於(yu)該(gai)主(zhu)體(ti)的(de)下(xia)層(ceng)。
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