【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模塊實現(xiàn)對外輸泵、故障報警等的輸出控制 西安石油大學本科畢業(yè)設計（論文） 18 ADAM5056具有 16個數(shù) 字量輸出通道 （如圖 45所示） 。您無須改動PC上的任何硬件及軟件。 (2) 壓力的檢測 壓力、差壓變送器用來測量各種工藝設備的工作壓力和單一介質容器的液位。 圖 47 雙轉子流量計 流量計的計量室由內殼體和一對螺旋轉子及上下蓋板等組成，它們之間形成若干個已知體積的空腔作為流量計的計量單元。 ES2021T 是一種無顯示、 420mA 輸出的可燃、有毒氣體隔爆型變送器 。 組態(tài)軟件是近年來在工控自動化領域興起的一 種新型軟件開發(fā)技術 ， 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用軟件的開發(fā) ， 在監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中得到廣泛應用。 組態(tài)王 軟件的構成 (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、變量的導入導出、定義工程的屬性等。 (5) 信息窗日 “ 組態(tài)王信息窗口 ” 是一個獨立的 Windows 應用程序，用來記錄、顯示組態(tài)王開發(fā)和運行系統(tǒng)在運行時的狀態(tài)信息。此外，組態(tài)王還提供驅動程序開發(fā)軟件包，用戶可使用此軟件包編制自己系統(tǒng)所需的驅動程序。組態(tài)王是通過報警和事件這兩種情形通知操作人員過程的活動情況。同時支持分布式網絡報警、分布式歷史數(shù)據(jù)庫等，功能強大，穩(wěn)定可靠。它顯示當前狀態(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要顯示，亦可編輯、輸出。 在組態(tài)王軟件中數(shù)據(jù)庫分為 ： 有實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫。 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、長整數(shù)型和字符串型。 組態(tài)王提 供了 21 種動畫連接方式。 W i n d o w s X P組 態(tài) 王 6 . 5 2 應 用 軟 件實 時 采集 與 控制 接 口軟 件現(xiàn) 場 數(shù)據(jù) 采 集及 實 時控 制實時報表實時曲線歷史報表工藝參數(shù)歷史報警歷史曲線實時報警開機畫面主監(jiān)控畫面人 機 控 制 界 面 圖 52 原油計量 監(jiān)控系統(tǒng)軟件組成原理圖 監(jiān)控系統(tǒng)軟件設計 油田聯(lián)合站原油外輸計量監(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發(fā)系統(tǒng)中生成的，此畫面開發(fā)系統(tǒng)為用戶提供了豐富的畫圖工具、復雜圖形對象和子圖精靈等，用于縮短監(jiān)控畫面開發(fā)周期和提高監(jiān)控畫面的顯示效果。 圖 54 “新畫面”屬性對話框 西安石油大學本科畢業(yè)設計（論文） 29 在對話框中單擊“確定”，則按照指定的風格產生一名為“主監(jiān)控畫面”的畫面。 圖 55 主監(jiān)控畫面 西安石油大學本科畢業(yè)設計（論文） 30 主監(jiān)控畫面顯示了原油外輸計量系統(tǒng)的主要工藝流程以及主要的監(jiān)控參數(shù)，聯(lián)合站原油外輸計量系統(tǒng)的運做工藝流程如下：來油先進入儲油罐，從儲油罐出來，進入加熱爐進行加熱，用外輸泵加壓外輸，原油的流 量，壓力溫度等參數(shù)檢測。在設備地址向導中需將設備地址設置格式為四位的整數(shù)，前三位為 ADAM5000 的網絡地址，第四位為 I/ O 模塊所在的槽號 (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，然后雙擊工程就進入了組態(tài)王軟件的工程瀏覽器，進入工程開發(fā)階段。 然 后建立連接，使得現(xiàn)場 I/O 設備所取得的信號數(shù)據(jù)在人機界面上顯示 [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、自動生成人機接口的特色。所以，那些從下位機采集來的數(shù)據(jù)、發(fā)送給下位機的指令，比如 “ 液位 ” 、 “ 泵開關 ” 、 “ 溫度 ” 、 “ 壓力 ” 、 “ 流量 ” 等變量，都需要設置成 “ I/O 變量 ” 。用戶構圖時可以象搭積木那樣利用系統(tǒng)提供的圖形對象完成畫面的生成。一旦發(fā)現(xiàn)故障報警信息，系統(tǒng)即顯示明顯報警畫面，向 PLC 發(fā)出相應動作指令，保存并記憶故障發(fā)生的時間、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、實時打印數(shù)據(jù)。在組態(tài)王的開放結構中，系統(tǒng)可以與廣泛的數(shù)據(jù)源交換數(shù)據(jù)，如 I/O 驅動程序， ODBC數(shù)據(jù)庫， OPC 服務器，動態(tài)數(shù)據(jù)交換 (DDE)， ActiveX 控件等 ， 同時可以將數(shù)據(jù)以趨勢、報表等形式顯示出來。當一臺下位機發(fā)生故障時，組態(tài)王會自動優(yōu)化通訊鏈，使與其下位機之間的通訊幾乎不受影響，保證了通訊的高效率。 動 畫 顯 示 線 程P L C其 它 工 控 設 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 備 驅 動 1設 備 驅 動 2設 備 驅 動 3設 備 驅 動 4外 部 設 備組 態(tài) 王C O M 組 件計 算 機 圖 51 組態(tài)王和下位機的通訊 西安石油大學本科畢業(yè)設計（論文） 24 組態(tài)王的大部分驅動程序采用組件 (COM)技術，這種方式使驅動和組態(tài)王構成一個完整的系統(tǒng)，即保證了運行系統(tǒng)的高效率，也使系統(tǒng)有很強的擴展性。 (4) 畫面運行系統(tǒng) TOUCHVIEW TOUCHVIEW 是組態(tài)王軟件的實時運行環(huán)境，用于顯示畫面開發(fā)系統(tǒng)中建立的動畫圖形畫面，并負責數(shù)據(jù)庫與 I/O 服務程序的數(shù)據(jù)交換。TOUCHVIEW從工業(yè)控制對象中采集數(shù)據(jù) ， 并記錄在實時數(shù)據(jù)庫中。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 開 發(fā)。它可以固定安裝在有被測 氣體泄漏的室內、外危險場所。 (4) 流量的檢測 聯(lián) 合站外輸流量是油田外輸?shù)闹饕嬃坎糠?， 因此它需要精度較高的測量儀表，再者外輸管線較粗 ， 達到 200 mm， 因此一般流量計很難在此長期可靠的測量。1 ℃ 。 ADAM4520/4522隔離轉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。ADAM5000系統(tǒng)可以使用模塊的數(shù)字量輸入來判斷安全限位或者安全開關，也可以接受遠端數(shù)字量信號。150 mV， 177。1 V， 177。 考慮到工業(yè)現(xiàn)場的條件，工控計算機選擇臺灣 ADVANTECH公司 IPC610， 配置奔騰 PIV2G的 CPU， 內存 256M 以適應操作系統(tǒng) Windows NT或 WindowsXP， 80G硬盤 ，以滿足建立工控實時數(shù)據(jù)庫的需要； 22寸 IBM 顯示器 ， 可提供更為清晰的圖形界面。 由現(xiàn)場執(zhí)行機構檢測到的信號通過裝在 ADAM5000E上的 I/O模塊，經通信協(xié)議的統(tǒng)一轉換后，傳入計算機?，F(xiàn)場 檢測儀表是生產自動化系統(tǒng)最基礎、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性能。 按國家標準規(guī)定 ， 外銷原油計量綜合誤差 %， 原油體積計量誤差 %，由此可見，原油外輸計量準確度是確保企業(yè)經濟效益的一項重要指標 。 (2) 應嚴格要求計算機系統(tǒng)與各計量儀表的信號匹配 ，確 保信號的準確。數(shù)據(jù)采集采用的是亞當?shù)闹悄苣K 5000 系列，此模塊采集效果好，且便于傳輸。計算公式如下 [11]： 原油體積總流量 nQ (m3 / h)： mn ntNQ ? （ 31） 式中 :N —— 采樣測量的流量計脈沖數(shù) ， 個； n —— 流量計的流量系數(shù) ， 個脈沖 /L； mt —— 設定的采樣時間 ， s 。 下位機采用臺灣 ADVANTECH 公司 ADAM5000 系列數(shù)據(jù)采集模塊，它通過 RS485 總線連接各個部件，對現(xiàn)場的控制部件實行在線 調試、診斷 ，使原油計量監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)自動化 。 (6) 經濟合理 系統(tǒng)應根據(jù)應用對象的要求和當前的市場情況進行具體分析進行全面的經濟技術權衡，這與具體應用對象有密切的關系 [8]。 (3) 使用方便 ① 操作方便：系統(tǒng)應盡可能降低對操作人員的專業(yè)技術知識 的要求，操作的內容盡可能簡單明了，操作的順序清晰簡明，便于記憶； ② 排錯方便：系統(tǒng)中硬件的排列和安裝合理，配有明顯的指示或信號，并有查錯、診斷、故障報警程序，在故障出現(xiàn)時能及時對它定位排除 ； ③ 維護方便：系統(tǒng)應盡量采用標準設備及其零件，便于硬件的更換。 聯(lián)合站原 油計量監(jiān)控系統(tǒng)的控制要求 聯(lián)合站原油計量監(jiān)控系統(tǒng)的主要控制要求是實現(xiàn)原油的準確計量，各設備參數(shù)的檢測、顯示、控制、及報警 等 ，它們主要有： (1) 三 個 儲油罐液位檢測、顯示與高低報警，就地顯示； (2) 兩個加熱爐的溫度和壓力檢測、顯示與高低報警，就地顯示； (3) 兩組外輸泵的啟停控制； (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； (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； (6) 兩個外輸油閥門開關控制； (7) 站內可燃氣體濃度檢測、顯示、報警 。再將分離后的油送入分離緩沖罐，經過沉降罐、凈化罐，將油進一步凈化后，再經過加熱爐加熱，利用外輸油泵的加壓，通過流量計 等儀表 檢測 后 輸出。來自計量站的油氣要經過快開式電加熱收球筒，將其加熱到 55℃ ，送熱交換器繼續(xù)加熱使原油脫水；來自韓渠聯(lián)合站的油氣直接通過熱交換器進行加熱脫水，來自其它管線的油氣首先經過雙容積量油分離器進行油氣水三相的初步分離，然后通過齒輪卸油泵將其送熱交換器進行加熱脫水。第六章監(jiān)控系統(tǒng)的調試和運行，主要介紹了系統(tǒng)的硬件和軟件的調試和運行。 西安石油大學本科畢業(yè)設計（論文） 5 本課題研究的主要內容和論文的結構 通過對聯(lián)合站的生產工藝過程進行系統(tǒng)分析，確定原油外輸計量各個環(huán)節(jié)的檢測和控制參數(shù)。 (2) 近年來油田上應用較多的傳統(tǒng)計算機控制系統(tǒng)，以商用或工業(yè) PC 機系統(tǒng)直接作為檢測 控制設備，采用將 I/O 模板直接插入主機箱總線擴展的方式實現(xiàn)對 I/O接口電路的擴展，用于參數(shù)較多且集中的場合，各種檢測和控制參數(shù)全部接入主機箱中的 I/O 模板，屬于一種集中式計算機控制系統(tǒng)。 關于原油計量的測量不確定度問題一直是人們關注的問題。這一技術 ， 在國外一些油田尤其是海洋油田得到了應用。美國通用公司的無模型控制器可以適合 大 滯后、時變溫度控制等將檢測與控制技術集一體，為油田集輸控制提供了一體化解決方案。 我國參與投資的蘇丹 1/2/4 油田原油外輸兩級計算機計量及自動標定系統(tǒng) ， 采用法國 FURHMAN 公司生產的整裝計量模塊 ， 不僅準確度高、可靠性好 ， 而且可在線對流量計進行標定 ， 并根據(jù)壓力、溫度和流量等參數(shù)實時進行流量補償計算 ， 給生產和管理帶來 極大方便。原油動態(tài)計量技術 ，主 要應用了密閉集輸工藝與雙容積自動計量分離器、渦輪氣體流量計、立式金屬計量罐、系列原油腰輪流量計、 FSHK型原油含水率監(jiān)測儀和微機自動采集處理相結合 ，成 功地解決了油、氣、水分級計量技術問題。但這些常規(guī)儀表組成的控制系統(tǒng)在處理復雜控制系統(tǒng)、集中監(jiān)控和控制精度等方面具有局限性。目前我國大多數(shù)油田聯(lián)合站的自動化水平還很低 ，還停留在人工手動狀態(tài) ， 對物位 、 液量、壓力和溫度等過程參數(shù)都需要靠人工檢 測 ，人為誤差大 ， 嚴重影響生產效率及產品質量。同時 ， 聯(lián)合站外來進液量波動增大 ， 給原油準確計量和穩(wěn)定外輸帶來很大影響。 原油計量監(jiān)控技術研究現(xiàn)狀和發(fā)展 國內現(xiàn)狀和趨勢 在我國，原油計量控制系統(tǒng)最先采用的是 DDZII型儀表，取得了一定 的經濟效益。為此， 1990 年起 ，國 內應用了高新技術與油田集輸工藝相配套的油汽密閉在線計量工藝技術 ，解 決了油田多年來未能解決原油產量不清 、集輸系統(tǒng)無法密閉運行的問題。大慶石油管理局為了提高原油外輸?shù)挠嬃烤?， 應新時期的管理需求 ， 原油總外輸計量站成套計量儀表進行更新?lián)Q代 ， 采 用上海自動化儀表公司自動化儀表九廠開發(fā)的總線型微機控制裝置 ， 提高 了 計量水平。HONEYWELL 公司的非線性液位控制可以適合進液的波動。可以在不用分離器或少量分離的情況下直接測出原油的產量。但目前尚沒有一臺儀表可以測量全流型范圍和可以在 0～ 100%范圍內以每一種可能的濃度混合的油、氣、水混合液。 (1) 由于近年來油田生產工藝中的介質、工況及環(huán)境條件都發(fā)生了較大的變化 ，一些現(xiàn)場儀表和檢測控制方法有的已不適用，為此我們應根據(jù)實際工況條件選用相應的自控儀表和工控機系統(tǒng)。目前基于網絡的計算機監(jiān)控系統(tǒng)