可编程逻辑控制器在油田计量站中的应用称重仪睛镜架吊车移印胶头脱壳

可编程逻辑控制器在油田计量站中的应用

1．概述

计量站是油田的重要组成部分，每个计量站都担负着多口油井的生产计量任务。通过计量站对油井生产情况的计量，可及时、准确地了解每口油井的工作情况，同时为油田地质部门提供油藏工程资料。但是，目前我国很多油田的计量站仍然采用人工计量方式，劳动强度大，效率低，且人工计量次数少、时间短，计量结果代表性差。

为了实现计量的自动化，提高计量的效率和准确度，越来越多的PLC和HMI（人机界面）被应用在了计量站自动控制系统中。其中PLC安装在计量站，用于实现每天的自动计量与计量数据的传输；而HMI可放置在计量站，直接接收PLC的数据，进行实时显示，夹具是弹簧实验机厂中根据材料试样变化而常常变化的1个部份并自动记录生成相关报表，并将信息传送至厂区总控室等；也可由PLC的直接通过无线传输将计量相关信息数据送厂区总控室，在总控室的HMI上进行实时监控，实现无人值守。

通过浙大中自公司工程技术人员的实践，已成功地将SunyPLC250和SunyTech工业控制应用软件（HMI）成功的应用在了油田的计量站控制中。下面某一计量站为例，说明计量站自动控制系统的实现。

2．工艺流程

该计量站通过分离器可实现11口油井的计量工作。当某口油井需要计量时，将其对应的三通阀切到计量位，油井向分离器中进液，根据分离器中液位由计量下限上升到计量上限所需的时间，可换算出该井的产液量，再根据该井的油样化验，最终得出其日产油量。依次通过导阀，分离器进液和排液，可实现对每口油井的计量。

3．系统构成

3.1 产品简介

SunyPLC250是浙大中自公司推出的一种模块式结构的中小型PLC，具有结构灵活、维护简单、性价比高的特点。产品采用32位嵌入式处理器，逻辑指令执行时间可达0.50us/步。

SunyPLC250由各种功能模块（CPU模块、接口模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块按摩器、电源模块等）及底板、个人计算机、编程软件SunyTech工业控制应用软件、通信电缆和人机界面构成。

SunyTech工业控制应用软件是浙大中自公司推出的DCS系统组态软件，亦可单万能材料试验机的试验要求独作为HMI软件使用。

3.2 系统结构

计量站控制系统主要由SunyPLC250可编程逻辑控制器，SunyTech工业控制应用软件（上位机运行），传感器（液位、温度、压力）以及执行器（电动三通阀、电动球阀）组成。如下图所示：

温度传感器安装于单井来液管上，用于实时监测来液温度；液位传感器安装于分离器，用于测量计量液位，判断计量所处阶段；压力传感器安装于分离器，测量分离器内的压力。电动三通阀安装于来液管道上，根据SunyPLC250的输出控制产生相应动作，从而控制单井处于计量态还是生产态。

SunyPLC250可编程逻辑控制器是整个计量站自动控制系统的核心，它按照程序设定，每天定时进行自动计量，依次将每口单井三通阀切换数码到计量位，待计量完成后再将其切换到生产位。被计量的单井根据其在分离器中进液时，由计量下限到计量上限所需要的时间换算出该井的日产量。同时，SunyPLC250通过S由励磁调速机电、可调式偏心曲轴连杆机构、脉动油缸、负荷保持阀、专用油泵及润滑系统等部份组成NET络，以ModbusRTU协议将采进口果干集到的温度、液位、压力信号，和计量结果送到上位机。上位机通过SunyTech软件实时显示、记录测量值，并在信号不正常时发出声光报警，提醒值班人员注意，并可根据需要定时打印生产报表。

3.3 系统配置

SunyPLC250为模块式结构，根据系统设计，该计量站自控系统得I/O点数为AI：13、DI：13、DO：26，系统配置如下：

4．控制方案

计量站自动计量控制主要完成以下功能：

每天定时单井按顺序进行自动计量，上位机可干预设置哪口井不参与计量，且单井停井时，计量必需跳过此井计量下一口井。

上位机可人工单独指定某口井进行计量。

单井计量完成时，自动打开分离器排液阀进行排液，并根据排液情况，关闭分离器气出口阀。

与一般的PLC编程软件不同，SunyPLC250编程软件提供了符合IEC标准的FBD、LD、SFC、IL和ST五种编程语言，编程者可根据编程需要选用任意一种或几种编程语言来实现。

4.1 自动计量

每天上午8：00点（时间可以由操作人员上位机更改）根据默认井位自动从第一口可计量井开始计量，计量井号由上位机给定。PLC将自动根据预先设定好的顺序进行倒阀、计量、排液操作。计量过程中,30分钟未长1公分（可由操作人员更改）的井（认为该井停产）将被跳过,继续计量下一口井。

操作步骤为：将要计量的井对应的三通阀切至计量位，当分离器液位达到计量下限时开始计时，到达计量上限时，记下计量时间；自动打开排液阀，关闭分离

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