毕业论文：油田联合站(3)

西安石油大学本科毕业设计（论文）

该技术的成功应用,有效地提高了油气水的数据录取精度,监控系统单个计量站自成体系,实现了计配站无人值守,提高了该油田的管理水平。

大庆油田在2004年间对油田生产的监控过程中，针对控制对象以及控制要求，采用PC机作为上位机，主监控站与操作站之间采用MODEM进行网络通讯，现场数据采集系统采用PLC控制器连接仪表。数据采集单元采用的是OMRON C200HX PLC，通过RS232与上位机软件进行通讯，同时PLC可脱离上位机，独立实现对监控点的监测。这样的整套监控系统，实现了生产现场的实时动态监控；良好的人机界面是操作员对现场情况一目了然，在监控画面上可随时调节PID控制参数，进行实时和历史报警、调阅历史报表并可以自动或手动打印报表；

自动化程度高，可靠性好、减轻了工人的劳动强度、提高了工作效率。

虽然全国各地各采油厂、联合站已不同程度地进行了油气生产自动化监控系统的试点工作,但水平参差不齐,也暴露出很多的问题,主要表现在现场设备可靠性差,可维护性差,不能承受现场恶劣的工作环境（包括高温、低温、潮湿和沙尘），目前在全国范围内安装此类自动化设备的油田联合站还不到5%。就现在的监控系统来看，由于参与的厂商较多，产品的水平存在差异，各个厂家都是在做试点工作，也有个别厂家开始规模推广。数据开放性不够,往往是各个厂家互不兼容,软件数据不能共享,呈现一个个的自动化孤岛。因此在很多情况下，不能对数据进行局部细微的分析，难以让工程技术人员掌握第一手的资料。

从国内油田监控系统的发展过程和今后的发展趋势来看，自动化监控技术将越来越多的应用到油田联合站、油井的监控系统中，而且必将数字化和网络化。

1.3 计算机监控在油田联合站中的应用

1.3.1 油田联合站计算机监控系统的特点

油田联合站计算机监控系统一般具有一下特点：

1.监测、控制、管理一体化。监测功能即生产现场的数据采集和设备运行情况的监视及报警。控制功能，即PLC或计算机根据工艺要求及设备运行参数的变化自动或提示操作人员控制设备的运行。管理功能，即生产数据处理、故障诊断与事故处理、各种报表统计打印等。将监测、控制、管理功能融合起来，形成监、控、管一体化系统，是油田生产过程自动化的必然要求和发展趋势。这样将有助于资源共享，实现全局自动化，增强控制系统的功能，降低系统成本。

2.分布式系统。油田生产过程是一个复杂的连续批量生产过程，从原油集输、原油分离到原油储运等是一个典型而复杂的多点监控系统。同时各功能单元地理位置分散，相互间相互影响，相互之间的通信要保证数据和控制信号的及时正确的传输。

现阶段应用于生产监控系统的控制系统主要有3种形式，PC总线工控机系统、集散控制系统(DCS)、可编程逻辑控制器(PLC)系统。

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本次设计采用第三种控制系统即可编程逻辑控制器(PLC)系统，该系统最早是应用在数字逻辑处理的领域中，但随着应用范围和应用领域的扩大以及生产工艺的不断完善和日益复杂，现在PLC系统在模拟量处理上取得了很大的进展。PLC控制系统的系统结构为PLC十上位机。整个生产工艺过程的数据采集和过程控制都由PLC来完成，而上位机只是完成数据显示、人机界面操作和对整个工艺、控制系统的管理，以及报表打印等。因过程的数据采集和过程控制都是PLC来完成，而PLC受到人为因素和环境因素的影响很小，稳定性很好，这种结构的可靠性比较高。 1.3.2 油田联合站计算机监控系统存在的问题以及发展方向

目前油田联合站的计算机监控系统还存在着以下三个问题：

1.生产厂家的问题。目前在变电站自动化系统选型当中存在着所选系统功能不够全面，产品质量不过关，系统性能指标达不到要求等情况。

2.不同产品的接口问题。接口是自动化监控系统中非常重要而又长期以来未得到妥善解决的问题之一，不同厂家的产品要在数据接口方面沟通，需花费软件人员很大精力去协调数据格式、通讯规约等问题。当不同厂家的产品、种类很多时，问题会很严重。

3.传输规约和传输网络选择的问题。要实现联合站监控系统标准化，就要实现传输规约的标准化和传输网络的标准化，做到传输规约和网络的统一，才能实现联合站监控系统内设备的互换性，这一点对于制造厂商和用户都是非常有利的，对于联合站监控系统的发展也是非常重要的。

油田联合站计算机监控系统的发展方向：

现场总线技术、Ethernet技术的出现和应用，以及计算机技术的发展，使目前的生产监控系统逐渐向分布式系统和远程监控系统方向发展。其发展方向主要是分布式控制系统和统一的现场总线控制系统，开放式的综合集成与网络化控制系统。以分布式控制系统为基础，结合现场总线技术、Internet技术和先进的软件开发技术。使得开发分布式监控系统得到了迅速的发展。

1.4 本课题研究的主要内容和论文的结构

本文主要针对11号联合站的工艺流程进行系统综合设计与研究。将站内的主要流程划分程工艺流程图雨水路图两大部分进行设计与研究，并根据联合站的实际要求，对计算机监控系统的组成进行设备的选型。在软件设计中，为了更好地描述系统硬件组成，建立了人机画面（如实时、历史趋势曲线，报警窗口与报警记录，实时、历史数据报表画面），实现了人机监控。最后通过对监控系统的调试，达到对站内各个区域参数的监控。

论文的主要结构与内容：

第一章：绪论简单介绍了课题的来源、背景和意义、油田站监控系统在国内外的

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发展现状以及发展趋势。

第二章：对11号联合站的工艺流程做了简单的介绍，介绍了11号联合站综合控制的控制要求。

第三章：根据11号联合站的实际情况和系统的控制要求，设计了计算机综合监控系统控制方案。

第四章：对11号联合站的计算机监控系统硬件设计做了简单的介绍。根据系统控制要求与监控系统的方案，设计了监控硬件系统，包括控制主机，现场采集模块，无线传输模块等，并介绍了它们的功能。

第五章：介绍了11号联合站计算机监控系统软件设计。首先介绍了系统软件设计要求及组态王6.53系统软件，对组态王的组成，工作原理作了介绍，接着在硬件设计的基础上，采用组态王软件与外部设备连接。从信号采集，曲线分析，智能报警，报表分析都做了具体的动画连接，实现了画面切换，人机互动，达到了自动监控的功能。根据联合站控制要求选择控制方案，包括选择合适的PLC，上位监控软件以及系统的硬件配置；制定合适的控制方案，应用组太王6.53开发出控制要求的全部画面；对整个上位监控系统进行模拟的调试并试运行，观察是否达到了用户的控制要求。

第六章：系统的调试与运行。首先分别从组态王的软件仿真调试、硬件调试、软硬件联动调试三个步骤介绍了系统的调试，并对系统的运行状况和液位、压力等控制量的控制效果进行了分析。

第七章：结论。对本系统的设计工作进行了总结，指出了本监控系统的优点和不足。

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2 联合站工艺分析

2.1 十一号联合站概况

11号联合站不仅担负原油一次沉降放水和外输任务，同时还担负着原油脱水、原油稳定、污水处理、高压注水等项工作，是靖边采油 …… 此处隐藏：1806字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……