【正文】 ： 16 輸入電壓： 30 Vmax 電路類型：上拉電流： mA（源型） 圖 44 ADAM5051模塊 功耗： ADAM5051： W (典型 )； W (最大 ) (4) ADAM5056模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)外輸泵、故障報(bào)警等的輸出控制 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 ADAM5056具有 16個(gè)數(shù) 字量輸出通道 （如圖 45所示） 。您無(wú)須改動(dòng)PC上的任何硬件及軟件。 (2) 壓力的檢測(cè) 壓力、差壓變送器用來(lái)測(cè)量各種工藝設(shè)備的工作壓力和單一介質(zhì)容器的液位。 圖 47 雙轉(zhuǎn)子流量計(jì) 流量計(jì)的計(jì)量室由內(nèi)殼體和一對(duì)螺旋轉(zhuǎn)子及上下蓋板等組成，它們之間形成若干個(gè)已知體積的空腔作為流量計(jì)的計(jì)量單元。 ES2021T 是一種無(wú)顯示、 420mA 輸出的可燃、有毒氣體隔爆型變送器 。 組態(tài)軟件是近年來(lái)在工控自動(dòng)化領(lǐng)域興起的一 種新型軟件開(kāi)發(fā)技術(shù) ， 通常只需要編制少量的指令和代碼 ， 利用組態(tài)軟件包中的工具 ， 通過(guò)硬件組態(tài)、數(shù)據(jù)組態(tài)、圖象組態(tài)等工作即可完成所需應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā) ， 在監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。 組態(tài)王 軟件的構(gòu)成 (1) 工程管理器 工程管理器主要用于組態(tài)王工程的管理，如新建工程、搜索工程、工程的備份、工程的恢復(fù)、變量的導(dǎo)入導(dǎo)出、定義工程的屬性等。 (5) 信息窗日 “ 組態(tài)王信息窗口 ” 是一個(gè)獨(dú)立的 Windows 應(yīng)用程序，用來(lái)記錄、顯示組態(tài)王開(kāi)發(fā)和運(yùn)行系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)信息。此外，組態(tài)王還提供驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)軟件包，用戶可使用此軟件包編制自己系統(tǒng)所需的驅(qū)動(dòng)程序。組態(tài)王是通過(guò)報(bào)警和事件這兩種情形通知操作人員過(guò)程的活動(dòng)情況。同時(shí)支持分布式網(wǎng)絡(luò)報(bào)警、分布式歷史數(shù)據(jù)庫(kù)等，功能強(qiáng)大，穩(wěn)定可靠。它顯示當(dāng)前狀態(tài)并按順序記錄，所記錄的數(shù)據(jù)可以全部或有選擇地簡(jiǎn)要顯示，亦可編輯、輸出。 在組態(tài)王軟件中數(shù)據(jù)庫(kù)分為 ： 有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)。 基本類型的變量也可以按照數(shù)據(jù)類型分為離散型、模擬型、長(zhǎng)整數(shù)型和字符串型。 組態(tài)王提 供了 21 種動(dòng)畫連接方式。 W i n d o w s X P組 態(tài) 王 6 . 5 2 應(yīng) 用 軟 件實(shí) 時(shí) 采集 與 控制 接 口軟 件現(xiàn) 場(chǎng) 數(shù)據(jù) 采 集及 實(shí) 時(shí)控 制實(shí)時(shí)報(bào)表實(shí)時(shí)曲線歷史報(bào)表工藝參數(shù)歷史報(bào)警歷史曲線實(shí)時(shí)報(bào)警開(kāi)機(jī)畫面主監(jiān)控畫面人 機(jī) 控 制 界 面 圖 52 原油計(jì)量 監(jiān)控系統(tǒng)軟件組成原理圖 監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 油田聯(lián)合站原油外輸計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)中各種監(jiān)控畫面都是在亞控的組態(tài)王軟件工程瀏覽器下的畫面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中生成的，此畫面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)為用戶提供了豐富的畫圖工具、復(fù)雜圖形對(duì)象和子圖精靈等，用于縮短監(jiān)控畫面開(kāi)發(fā)周期和提高監(jiān)控畫面的顯示效果。 圖 54 “新畫面”屬性對(duì)話框 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 在對(duì)話框中單擊“確定”，則按照指定的風(fēng)格產(chǎn)生一名為“主監(jiān)控畫面”的畫面。 圖 55 主監(jiān)控畫面 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 主監(jiān)控畫面顯示了原油外輸計(jì)量系統(tǒng)的主要工藝流程以及主要的監(jiān)控參數(shù)，聯(lián)合站原油外輸計(jì)量系統(tǒng)的運(yùn)做工藝流程如下：來(lái)油先進(jìn)入儲(chǔ)油罐，從儲(chǔ)油罐出來(lái)，進(jìn)入加熱爐進(jìn)行加熱，用外輸泵加壓外輸，原油的流 量，壓力溫度等參數(shù)檢測(cè)。在設(shè)備地址向?qū)е行鑼⒃O(shè)備地址設(shè)置格式為四位的整數(shù)，前三位為 ADAM5000 的網(wǎng)絡(luò)地址，第四位為 I/ O 模塊所在的槽號(hào) (范圍為 0～ 7)。 ADAM5017B 地址： 0011 ADAM5080 0012 ADAM5056 。 本系統(tǒng)采用分布式數(shù)據(jù)采集模塊 ADAM501 ADAM505 ADAM505ADAM5080 完成數(shù)據(jù)采集檢測(cè)功能。其它監(jiān)控畫面的繪制步驟與上類似。其工程管理器的窗口如圖 53 所示，然后雙擊工程就進(jìn)入了組態(tài)王軟件的工程瀏覽器，進(jìn)入工程開(kāi)發(fā)階段。 然 后建立連接，使得現(xiàn)場(chǎng) I/O 設(shè)備所取得的信號(hào)數(shù)據(jù)在人機(jī)界面上顯示 [18]。這幾種特殊類型的 變量正是體現(xiàn)了 “ 組態(tài)王 ” 系統(tǒng)面向工控軟件、自動(dòng)生成人機(jī)接口的特色。所以，那些從下位機(jī)采集來(lái)的數(shù)據(jù)、發(fā)送給下位機(jī)的指令，比如 “ 液位 ” 、 “ 泵開(kāi)關(guān) ” 、 “ 溫度 ” 、 “ 壓力 ” 、 “ 流量 ” 等變量，都需要設(shè)置成 “ I/O 變量 ” 。用戶構(gòu)圖時(shí)可以象搭積木那樣利用系統(tǒng)提供的圖形對(duì)象完成畫面的生成。一旦發(fā)現(xiàn)故障報(bào)警信息，系統(tǒng)即顯示明顯報(bào)警畫面，向 PLC 發(fā)出相應(yīng)動(dòng)作指令，保存并記憶故障發(fā)生的時(shí)間、方位和原因等原始數(shù)據(jù)，還可根據(jù)客戶需求保存歷史數(shù)據(jù)、定時(shí)、實(shí)時(shí)打印數(shù)據(jù)。在組態(tài)王的開(kāi)放結(jié)構(gòu)中，系統(tǒng)可以與廣泛的數(shù)據(jù)源交換數(shù)據(jù)，如 I/O 驅(qū)動(dòng)程序， ODBC數(shù)據(jù)庫(kù)， OPC 服務(wù)器，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換 (DDE)， ActiveX 控件等 ， 同時(shí)可以將數(shù)據(jù)以趨勢(shì)、報(bào)表等形式顯示出來(lái)。當(dāng)一臺(tái)下位機(jī)發(fā)生故障時(shí)，組態(tài)王會(huì)自動(dòng)優(yōu)化通訊鏈，使與其下位機(jī)之間的通訊幾乎不受影響，保證了通訊的高效率。 動(dòng) 畫 顯 示 線 程P L C其 它 工 控 設(shè) 備智 能 儀 表其 它 線 程歷 史 記 錄 線 程數(shù) 據(jù) 采 集 線 程模 塊設(shè) 備 驅(qū) 動(dòng) 1設(shè) 備 驅(qū) 動(dòng) 2設(shè) 備 驅(qū) 動(dòng) 3設(shè) 備 驅(qū) 動(dòng) 4外 部 設(shè) 備組 態(tài) 王C O M 組 件計(jì) 算 機(jī) 圖 51 組態(tài)王和下位機(jī)的通訊 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 組態(tài)王的大部分驅(qū)動(dòng)程序采用組件 (COM)技術(shù)，這種方式使驅(qū)動(dòng)和組態(tài)王構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)，即保證了運(yùn)行系統(tǒng)的高效率，也使系統(tǒng)有很強(qiáng)的擴(kuò)展性。 (4) 畫面運(yùn)行系統(tǒng) TOUCHVIEW TOUCHVIEW 是組態(tài)王軟件的實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境，用于顯示畫面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中建立的動(dòng)畫圖形畫面，并負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)與 I/O 服務(wù)程序的數(shù)據(jù)交換。TOUCHVIEW從工業(yè)控制對(duì)象中采集數(shù)據(jù) ， 并記錄在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中。由于本系統(tǒng)涉及變量較多，功能要求齊全，所以選用工業(yè)組態(tài)軟件來(lái) 開(kāi) 發(fā)。它可以固定安裝在有被測(cè) 氣體泄漏的室內(nèi)、外危險(xiǎn)場(chǎng)所。 (4) 流量的檢測(cè) 聯(lián) 合站外輸流量是油田外輸?shù)闹饕?jì)量部分 ， 因此它需要精度較高的測(cè)量?jī)x表，再者外輸管線較粗 ， 達(dá)到 200 mm， 因此一般流量計(jì)很難在此長(zhǎng)期可靠的測(cè)量。1 ℃ 。 ADAM4520/4522隔離轉(zhuǎn)換器能夠讓您在早期的 RS232系統(tǒng)上充分利用 RS422和RS485的優(yōu)點(diǎn)。ADAM5000系統(tǒng)可以使用模塊的數(shù)字量輸入來(lái)判斷安全限位或者安全開(kāi)關(guān)，也可以接受遠(yuǎn)端數(shù)字量信號(hào)。150 mV， 177。1 V， 177。 考慮到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的條件，工控計(jì)算機(jī)選擇臺(tái)灣 ADVANTECH公司 IPC610， 配置奔騰 PIV2G的 CPU， 內(nèi)存 256M 以適應(yīng)操作系統(tǒng) Windows NT或 WindowsXP， 80G硬盤 ，以滿足建立工控實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的需要； 22寸 IBM 顯示器 ， 可提供更為清晰的圖形界面。 由現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)檢測(cè)到的信號(hào)通過(guò)裝在 ADAM5000E上的 I/O模塊，經(jīng)通信協(xié)議的統(tǒng)一轉(zhuǎn)換后，傳入計(jì)算機(jī)?，F(xiàn)場(chǎng) 檢測(cè)儀表是生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)最基礎(chǔ)、最重要的組成部分之一，其可靠性和精度直接影響系統(tǒng)工作的可靠性和技術(shù)性能。 按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 ， 外銷原油計(jì)量綜合誤差 %， 原油體積計(jì)量誤差 %，由此可見(jiàn)，原油外輸計(jì)量準(zhǔn)確度是確保企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的一項(xiàng)重要指標(biāo) 。 (2) 應(yīng)嚴(yán)格要求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與各計(jì)量?jī)x表的信號(hào)匹配 ，確 保信號(hào)的準(zhǔn)確。數(shù)據(jù)采集采用的是亞當(dāng)?shù)闹悄苣K 5000 系列，此模塊采集效果好，且便于傳輸。計(jì)算公式如下 [11]： 原油體積總流量 nQ (m3 / h)： mn ntNQ ? （ 31） 式中 :N —— 采樣測(cè)量的流量計(jì)脈沖數(shù) ， 個(gè)； n —— 流量計(jì)的流量系數(shù) ， 個(gè)脈沖 /L； mt —— 設(shè)定的采樣時(shí)間 ， s 。 下位機(jī)采用臺(tái)灣 ADVANTECH 公司 ADAM5000 系列數(shù)據(jù)采集模塊，它通過(guò) RS485 總線連接各個(gè)部件，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的控制部件實(shí)行在線 調(diào)試、診斷 ，使原油計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 。 (6) 經(jīng)濟(jì)合理 系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)應(yīng)用對(duì)象的要求和當(dāng)前的市場(chǎng)情況進(jìn)行具體分析進(jìn)行全面的經(jīng)濟(jì)技術(shù)權(quán)衡，這與具體應(yīng)用對(duì)象有密切的關(guān)系 [8]。 (3) 使用方便 ① 操作方便：系統(tǒng)應(yīng)盡可能降低對(duì)操作人員的專業(yè)技術(shù)知識(shí) 的要求，操作的內(nèi)容盡可能簡(jiǎn)單明了，操作的順序清晰簡(jiǎn)明，便于記憶； ② 排錯(cuò)方便：系統(tǒng)中硬件的排列和安裝合理，配有明顯的指示或信號(hào)，并有查錯(cuò)、診斷、故障報(bào)警程序，在故障出現(xiàn)時(shí)能及時(shí)對(duì)它定位排除 ； ③ 維護(hù)方便：系統(tǒng)應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備及其零件，便于硬件的更換。 聯(lián)合站原 油計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)的控制要求 聯(lián)合站原油計(jì)量監(jiān)控系統(tǒng)的主要控制要求是實(shí)現(xiàn)原油的準(zhǔn)確計(jì)量，各設(shè)備參數(shù)的檢測(cè)、顯示、控制、及報(bào)警 等 ，它們主要有： (1) 三 個(gè) 儲(chǔ)油罐液位檢測(cè)、顯示與高低報(bào)警，就地顯示； (2) 兩個(gè)加熱爐的溫度和壓力檢測(cè)、顯示與高低報(bào)警，就地顯示； (3) 兩組外輸泵的啟?？刂?； (4) 至東仁溝輸油首站的原油外輸流量、含水率、溫度、壓力的檢測(cè)； (5) 至韓渠聯(lián)合站的原油外輸流量、含水率、溫度、壓力的檢測(cè)； (6) 兩個(gè)外輸油閥門開(kāi)關(guān)控制； (7) 站內(nèi)可燃?xì)怏w濃度檢測(cè)、顯示、報(bào)警 。再將分離后的油送入分離緩沖罐，經(jīng)過(guò)沉降罐、凈化罐，將油進(jìn)一步凈化后，再經(jīng)過(guò)加熱爐加熱，利用外輸油泵的加壓，通過(guò)流量計(jì) 等儀表 檢測(cè) 后 輸出。來(lái)自計(jì)量站的油氣要經(jīng)過(guò)快開(kāi)式電加熱收球筒，將其加熱到 55℃ ，送熱交換器繼續(xù)加熱使原油脫水；來(lái)自韓渠聯(lián)合站的油氣直接通過(guò)熱交換器進(jìn)行加熱脫水，來(lái)自其它管線的油氣首先經(jīng)過(guò)雙容積量油分離器進(jìn)行油氣水三相的初步分離，然后通過(guò)齒輪卸油泵將其送熱交換器進(jìn)行加熱脫水。第六章監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)試和運(yùn)行，主要介紹了系統(tǒng)的硬件和軟件的調(diào)試和運(yùn)行。 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 本課題研究的主要內(nèi)容和論文的結(jié)構(gòu) 通過(guò)對(duì)聯(lián)合站的生產(chǎn)工藝過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)分析，確定原油外輸計(jì)量各個(gè)環(huán)節(jié)的檢測(cè)和控制參數(shù)。 (2) 近年來(lái)油田上應(yīng)用較多的傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，以商用或工業(yè) PC 機(jī)系統(tǒng)直接作為檢測(cè) 控制設(shè)備，采用將 I/O 模板直接插入主機(jī)箱總線擴(kuò)展的方式實(shí)現(xiàn)對(duì) I/O接口電路的擴(kuò)展，用于參數(shù)較多且集中的場(chǎng)合，各種檢測(cè)和控制參數(shù)全部接入主機(jī)箱中的 I/O 模板，屬于一種集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。 關(guān)于原油計(jì)量的測(cè)量不確定度問(wèn)題一直是人們關(guān)注的問(wèn)題。這一技術(shù) ， 在國(guó)外一些油田尤其是海洋油田得到了應(yīng)用。美國(guó)通用公司的無(wú)模型控制器可以適合 大 滯后、時(shí)變溫度控制等將檢測(cè)與控制技術(shù)集一體，為油田集輸控制提供了一體化解決方案。 我國(guó)參與投資的蘇丹 1/2/4 油田原油外輸兩級(jí)計(jì)算機(jī)計(jì)量及自動(dòng)標(biāo)定系統(tǒng) ， 采用法國(guó) FURHMAN 公司生產(chǎn)的整裝計(jì)量模塊 ， 不僅準(zhǔn)確度高、可靠性好 ， 而且可在線對(duì)流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定 ， 并根據(jù)壓力、溫度和流量等參數(shù)實(shí)時(shí)進(jìn)行流量補(bǔ)償計(jì)算 ， 給生產(chǎn)和管理帶來(lái) 極大方便。原油動(dòng)態(tài)計(jì)量技術(shù) ，主 要應(yīng)用了密閉集輸工藝與雙容積自動(dòng)計(jì)量分離器、渦輪氣體流量計(jì)、立式金屬計(jì)量罐、系列原油腰輪流量計(jì)、 FSHK型原油含水率監(jiān)測(cè)儀和微機(jī)自動(dòng)采集處理相結(jié)合 ，成 功地解決了油、氣、水分級(jí)計(jì)量技術(shù)問(wèn)題。但這些常規(guī)儀表組成的控制系統(tǒng)在處理復(fù)雜控制系統(tǒng)、集中監(jiān)控和控制精度等方面具有局限性。目前我國(guó)大多數(shù)油田聯(lián)合站的自動(dòng)化水平還很低 ，還停留在人工手動(dòng)狀態(tài) ， 對(duì)物位 、 液量、壓力和溫度等過(guò)程參數(shù)都需要靠人工檢 測(cè) ，人為誤差大 ， 嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí) ， 聯(lián)合站外來(lái)進(jìn)液量波動(dòng)增大 ， 給原油準(zhǔn)確計(jì)量和穩(wěn)定外輸帶來(lái)很大影響。 原油計(jì)量監(jiān)控技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀和趨勢(shì) 在我國(guó)，原油計(jì)量控制系統(tǒng)最先采用的是 DDZII型儀表，取得了一定 的經(jīng)濟(jì)效益。為此， 1990 年起 ，國(guó) 內(nèi)應(yīng)用了高新技術(shù)與油田集輸工藝相配套的油汽密閉在線計(jì)量工藝技術(shù) ，解 決了油田多年來(lái)未能解決原油產(chǎn)量不清 、集輸系統(tǒng)無(wú)法密閉運(yùn)行的問(wèn)題。大慶石油管理局為了提高原油外輸?shù)挠?jì)量精度 ， 應(yīng)新時(shí)期的管理需求 ， 原油總外輸計(jì)量站成套計(jì)量?jī)x表進(jìn)行更新?lián)Q代 ， 采 用上海自動(dòng)化儀表公司自動(dòng)化儀表九廠開(kāi)發(fā)的總線型微機(jī)控制裝置 ， 提高 了 計(jì)量水平。HONEYWELL 公司的非線性液位控制可以適合進(jìn)液的波動(dòng)。可以在不用分離器或少量分離的情況下直接測(cè)出原油的產(chǎn)量。但目前尚沒(méi)有一臺(tái)儀表可以測(cè)量全流型范圍和可以在 0～ 100%范圍內(nèi)以每一種可能的濃度混合的油、氣、水混合液。 (1) 由于近年來(lái)油田生產(chǎn)工藝中的介質(zhì)、工況及環(huán)境條件都發(fā)生了較大的變化 ，一些現(xiàn)場(chǎng)儀表和檢測(cè)控制方法有的已不適用，為此我們應(yīng)根據(jù)實(shí)際工況條件選用相應(yīng)的自控儀表和工控機(jī)系統(tǒng)。目前基于網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)