一、油田現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)
在油井監(jiān)控系統(tǒng)中,油井現(xiàn)場的控制器不僅檢測光桿載荷、位移、電機的電壓、電流、井口回壓、井口溫度等參數(shù),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(wǎng)或者數(shù)傳電臺,也可以通過以太網(wǎng)寬帶方式,采集現(xiàn)場數(shù)據(jù),并處理并存儲到采油廠數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
現(xiàn)場總線
現(xiàn)場總線通信協(xié)議公開,各不同廠家的設(shè)備之間可進行互連并實現(xiàn)信息交換,是現(xiàn)代工業(yè)控制技術(shù)的發(fā)展方向。針對現(xiàn)場總線的行業(yè)應(yīng)用,縱橫科技的HMITECH硬件平臺,不僅提供符合工業(yè)現(xiàn)場要求的現(xiàn)場總線硬件接口,而且,硬件平臺綁定的軟件系統(tǒng),提供總線驅(qū)動和快速總線通訊開發(fā)模式。HMIBuilder支持CAN總線、Profibus總線等等。
以太網(wǎng)
油田現(xiàn)場高端智能設(shè)備往往具備以太網(wǎng)通訊能力。HMIBuilder系統(tǒng)全面支持各種標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)協(xié)議,對于非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備通訊協(xié)議,提供快速定制開發(fā)服務(wù)。
無線通訊
無線通訊包括一般為電臺、無線寬帶或者GPRS系統(tǒng)。全雙工數(shù)傳電臺是串行通訊的延伸,而無線寬帶和GPRS通訊是以太網(wǎng)的延伸,HMIBuilder系統(tǒng)都全面支持。
總之,在油田監(jiān)控現(xiàn)場,系統(tǒng)應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境的要求,選用適當(dāng)?shù)耐ㄓ嵞J?。比如華北油田內(nèi)蒙現(xiàn)場(如圖3所示),處于戈壁灘,環(huán)境惡劣,無人值守,現(xiàn)場監(jiān)控數(shù)據(jù)往往通過無線遠程通訊,連接控制室??紤]到實時效果,縱橫科技采用了無線寬帶實現(xiàn)主控室HMIBuilder系統(tǒng)和現(xiàn)場的通訊。
二、油田管控綜合系統(tǒng)
油田自動化有其獨特之處。首先,采油和采氣工區(qū)各個采油/氣點分布比較分散,有的作業(yè)點之間相距幾百米,有的則相距到公里。采油/氣生產(chǎn)輸送現(xiàn)場均是安全防范的重點對象,嚴(yán)禁火災(zāi)或爆炸等事故等造成重大的人員傷亡和國家財產(chǎn)的重大損失,要求建立包括油井遠程監(jiān)控、輸油管線泄露監(jiān)測、集輸站庫自動化監(jiān)控、油氣計量站監(jiān)控等多系統(tǒng)的監(jiān)控平臺,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(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)也希望對下屬企業(yè)的設(shè)備運行狀況、實時數(shù)據(jù)信息和現(xiàn)場故障記錄等進行及時、全面的了解和掌握。通過現(xiàn)場設(shè)備的自動化控制和數(shù)據(jù)采集,借助油田各種網(wǎng)絡(luò)資源的自動數(shù)據(jù)上傳,構(gòu)筑廠級實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫,自動形成管理報文和實時數(shù)據(jù)表格,為各級管理部門應(yīng)用提供開放的管理平臺,實現(xiàn)生產(chǎn)和管理及時溝通,實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的自動化,并對通過對實時數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、分析、優(yōu)化,不僅確保生產(chǎn)輸送正常運轉(zhuǎn),同時實現(xiàn)節(jié)能降耗,推動生產(chǎn)管理地不斷創(chuàng)新和發(fā)展。
HMITECH油庫罐區(qū)管理和加油控制綜合管理系統(tǒng)
縱橫科技提供的油庫罐區(qū)管理和加油控制綜合系統(tǒng)(如圖4所示)體現(xiàn)了HMIBuilder系統(tǒng)的管控一體化的理念。
在系統(tǒng)設(shè)備層中,主要監(jiān)測和控制的設(shè)備為:儲油罐、油泵、油閥和油料計量設(shè)備。其中對儲油罐的監(jiān)測,采用美國AMETEK-DREXELBROOK液位計進行集中數(shù)據(jù)采集,然后將采集的儲油罐工況數(shù)據(jù)送PLC和罐區(qū)實時監(jiān)控后臺機。后臺機可以同時掃描監(jiān)測50座油罐,目前監(jiān)測罐區(qū)的9個儲油罐。對于加油機由縱橫科技加油實時監(jiān)控后臺機直接連接,進行數(shù)據(jù)交換和操作,收發(fā)操作數(shù)據(jù)由加后臺機通過已有的光纜發(fā)送到罐區(qū)監(jiān)測服務(wù)器進行數(shù)據(jù)存儲和處理。對于1#泵房油泵設(shè)備以及對于油路管道上的油閥的監(jiān)測和控制,通過專門配置的變送器或執(zhí)行機構(gòu),以直接I/O的方式連接控制層。
在控制層中,主要以SiemensS7-300PLC可編程邏輯控制器為中心,負責(zé)對1#泵房設(shè)備和管道設(shè)備的實時監(jiān)測控制。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(xiàn)場管理工作站。HMIBuilder現(xiàn)場工作站負責(zé)向信息層轉(zhuǎn)發(fā)油高、水高、平均溫度、標(biāo)準(zhǔn)體積、質(zhì)量等數(shù)據(jù)??刂茖訉ο屡c每一臺監(jiān)控設(shè)備相連,對上通過Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控服務(wù)器相連,形成東罐區(qū)的實時控制網(wǎng)。