【正文】 在工程瀏覽器中分別對“ 501 505 505 5080”進行配置。 圖 53 組態(tài)王工程瀏覽器 主監(jiān)控畫面設計 在工程瀏覽器中左側的樹型結構中選擇“畫面”，在右側視圖中雙擊“新建”，工程瀏覽器將彈出“新畫面”對話框，如圖 54 所 示 。 (3) 定義動畫連接 動畫連接是指在畫面的圖形對象與數據庫的數據變量之間建立一種關系，當變量的值改變時，在畫面上以圖形對象的動畫效果表示出來：或者由軟件使用者通過圖形對象改變數據變量的值。 (2) 構造數據庫 數據庫中變量的集合形象地稱為 “ 數據詞典 ” ， 數據詞典記錄了所有用戶可使用的數據變量的詳細信息。 西安石油大學本科畢業(yè)設計（論文） 25 (7) 強大的網絡和冗余功能 組態(tài)王基于網絡的概念，可運行在基于 TCP / IP 網絡協 議的網上，使用戶能夠實現上、下位機以及更高層次的廠級連網，另外，隨著網絡的無限蔓延，組態(tài)王每一臺數據采集站從工業(yè)現場采集的數據，可以被網絡上的所有其他站點直接訪問，使數據在任何時間、任何地點暢通無阻。 組態(tài)王與 I/O 設備之間的數據交換采用以下五種方式 ： 串行通訊方式、 DDE 方式、板卡方式、網絡節(jié)點方式、人機接口卡方式。它還負責將數據變化用動畫方式形象地表示出來 ， 同時完成變量報警、操作記錄、趨勢曲線等監(jiān)視功能 ， 并生成歷史數據文件 [17]。 圖 48 氣體濃度檢測變送器 西安石油大學本科畢業(yè)設計（論文） 20 當空氣中有被測氣體或液體揮發(fā)時，變送器即產生與空氣中被測氣體濃度成正比的電信號?？紤]到溫度參數在本工藝系統(tǒng)中只是用于一般性的生產監(jiān)測，我們選用德國 E+H 公司的一體化溫度變送器。如圖 44所示。5V和 177。以 CRT屏幕顯示和打印制表的形式輸出，為生產人員提供詳實的數據，以便他們分析、了解生產情況， 監(jiān)督生產過程的進行。 儀表計量與計算機管理使商品原油綜合計量誤差率大大降低 ， 真正實現了原油的動態(tài)計量與管理，提高工作效率，避免人為誤差。 RS232 與 RS485 都是標準串行數據接口，用 RS485 總線 ，增加了多點、雙向通信能力，即允許多個發(fā)送器連接到同一條總線上，同時增加了發(fā)送器的驅動能力和沖突保護特性，擴展了總線共模范圍。 現場各個監(jiān)控點的物理參數，由對應的現場儀表傳感器或變器檢測出來并轉變?yōu)?20mA 電流信號，經屏蔽電纜，安全柵送到各個數據采集模塊內后，工控機通過各種模塊接口采樣電信號；控制信號由工控機輸出后以 420mA電流形式送到執(zhí)行結構 ,控制執(zhí)行機構的動作。 (4) 通用性好 一個優(yōu)良的計算機監(jiān)測控制系統(tǒng)應具有很好的通用性，能靈活地擴充、修改和升 西安石油大學本科畢業(yè)設計（論文） 10 級。工藝過程需要監(jiān)測儲油 罐的液位 、 加熱爐的溫度和壓力、原油外輸溫度和壓力、含水率、流量及站內可燃性氣體濃度 ， 并分別對他們進行報警。 第七章對本系統(tǒng)的設計工作進行了總結，指出了 一些 優(yōu)點與不足。應用在油田生產這種較為惡劣的工作環(huán)境中，普遍存在輸入、輸出接口板之間干擾嚴重，可靠性差，故障率高等問題，管理維護難度較大。國外已有七、八家上市產品 ， 投入應用和安裝的已有 200 臺左右。 國外現狀及趨勢 國外早 在上世紀五十年代， 美國海灣公司就建成了第一套自動化監(jiān)控輸送系統(tǒng) 西安石油大學本科畢業(yè)設計（論文） 3 （ LACT） ， 解決了原油的自動收集、處理、計量、輸送問題。隨著計算機在石油工業(yè)過程控制中的廣泛應用 ， 尤其是西部塔里木、吐哈、準格爾三大盆地的開發(fā)和建設 ， 油田生產過程中的自動控制和管理得到了明顯、迅速的發(fā)展。隨著國內大部分油田開發(fā)都進入到后期產能遞減 ， 產液量增加 ， 原油綜合含水上升 ， 油井計量站規(guī)模增大。原油產量的計量是油田開發(fā)中最基礎的工作 ， 原油計量是油田集輸工藝中必要的計量環(huán)節(jié) ， 也是考核原油生產任務完成的依據。隨著 DCS 系統(tǒng)采用一些先進的控制策略，使部分生產過程的控制得到了進一步優(yōu)化。據稱 ， 其性能將等同和優(yōu)于傳統(tǒng)的測試分離方 法。 (4) 近年來，隨著計算機通信技術和網絡技術的迅速發(fā)展，生產過程網絡化管理已成為企業(yè)現代化管理的重要內容和發(fā)展方向。 張?zhí)烨摵险驹蜕a工藝流程如圖 21 所示。 (3) 生產參數的自動控制要平穩(wěn)，一旦出現超限等危險情況要及時報警，（如沉降罐液位高低報警、凈化油外輸泵進出口壓力報警、可燃氣體濃度報警等）并有連鎖保護功能。程序應可讀性強，清除多余語句，還應有適量的說明注釋，以便于修改?？刂平Y構示意圖如圖 31 所 示 。在運行期間，組態(tài)王通過驅 動程序和這些外部設備交換數據，包括采集數據和發(fā)送數據。 聯合站原油計量監(jiān)控系統(tǒng)組成 聯合站原油計量監(jiān)控系統(tǒng)由現場檢測儀表部分、分布式 I/O部分、人機控制部分構成。其次，由于油田生產地域范圍很大，聯合站、轉油站相距較遠，現場維護力量相對薄弱，專業(yè)維護工作難度較大，因此對系統(tǒng)的可靠性和維護性提出了更高的要求。%或更高 圖 42 ADAM5017模塊 故障與過壓保護：最大承受電壓 177。雖然 RS232得到了普遍的使用，但它的傳輸速率、傳輸距離及網絡容量還是有一定的限制。 (3) 液位的檢測 在選用液位變送器時，盡量滿足以下條件 ： ① 穩(wěn)定性好、精度高； ② 直接投入被測介質中，安裝使用方便； ③ 固態(tài)結構，無可動部件，高可靠性，使用壽命長； ④ 從水、油到粘度較大的糊狀物都可進行高精度的測量，不受被測介質起泡、沉積、電氣特性的影響； ⑤ 無材料疲勞磨損、對振動、沖擊不敏感； ⑥ 寬范圍的溫度補償； ⑦ 具有電源反相極性保護及過載限流保護。 工 控 機 I P C 6 1 0鍵 盤A D A M 4 5 2 0報 警 及 操 作 提 示顯 示 器打 印 機A D A M 5 0 0 0 EA D A M 5 0 1 7 A D A M 5 0 5 1A D A M 5 0 8 0 A D A M 5 0 5 6Y S 2 0 0 在線 原 油 含水 分 析 儀溫 度 , 液 位 , 壓力 , 可 燃 氣 體濃 度報 警 設 備 啟停操 作 運 動 狀態(tài)原 油 流 量 計脈 沖R S 4 8 5A D A M 4 5 2 0 圖 49 原油計量監(jiān)控系統(tǒng)硬件原理圖 系統(tǒng)檢測與控制參數地址分配表 根據監(jiān)控系統(tǒng)要實現的檢測與控制要求，為了下一章的軟件系統(tǒng)開發(fā)設計，編制了如 表 41所 示的地址分配表。畫面開發(fā)系統(tǒng)具有先進完善的圖形生成功能；數據庫中有多種數據類型，能合理地抽象控制對象的特性，對數據的報警、趨勢曲線、過程記錄、安全防范等重要功能有簡單的操作辦法。 組態(tài)王的自動恢復功能是指：當下位機被更換或恢復運行后，不需要現場工程師對軟件系統(tǒng)作任何干預，組態(tài)王通過短時間的嘗試后，可以自動恢復與下位機的通訊。 組態(tài) 王提供五種冗余方式： I/O 通訊冗 余 、 I/O 設備冗余、計算機冗余、系統(tǒng)冗余和網絡冗余。 “ I/O 變量 ” 指的是需要 “ 組態(tài)王 ” 和其它應用程序 (包括 I/O 服務程序 )交換數據的變量。具有集中管理，分散控制的特點，控制以及數據采集由二次 西安石油大學本科畢業(yè)設計（論文） 27 儀表系列各種型號儀表完成，上位機則對整個工藝過程進行實時監(jiān)控，完成現場數據采集、實時和歷史曲線記錄、報警控制、動畫顯示、報表打印等功能。繼續(xù)點擊右鍵選擇 “ 按鈕類型 ” ，選中 “ 位圖 ” 然后選擇 “ 加載位圖類型 ” 選擇顯示格式（可復選）如加載正常狀態(tài)位圖，選擇你要加載的圖片，按鈕中就會顯示出圖片 。 圖 57 設備配置向導畫面二 確認無誤后，單擊“完成”，即完成了 ADAM5017A 的設備連接。主監(jiān)控畫面可以通過相應的動畫鏈接和按鈕鏈接方便地切換到其他的各個監(jiān)控畫面。本文組態(tài)的監(jiān)控畫面主要有：主監(jiān)控畫面、工藝參數畫面、報警畫面 (包括實時報警和歷史報警 )、趨勢曲線畫面 (包括實時趨勢曲線和歷史趨勢曲線 )、報表畫面（包括實時報表和歷史報表）、報表查詢畫面等 [19]。 內存實型變量、 I/O 實型變量 ： 類似一般程序設計語言中的浮點型變量，用于表示浮點數據，取值范圍 10E38— 10E+38，有效值 7 位。運行時 ，它具有很強的實時性。 報警是過程狀態(tài)出現問題時發(fā)生的警告，同時要求 操作人員做出響應。當工程瀏覽器、 TouchView、 I/O設備等啟動時，一般會自動啟動信息窗口。 組態(tài) 王軟件簡介 組態(tài)王軟件由北京亞控公司開發(fā) ， 是目前國內做得較好的工業(yè)組態(tài)軟件之一，可運行在 WIN2021/NT/XP平臺上 ， 適用于中小規(guī)模工業(yè)監(jiān)控機。 (5) 含水率檢測 在油氣集輸儲運工程中，原油要經過分離、沉降、電脫水、穩(wěn)定等初步加工處理后，才能進行外輸或存儲，原油的密度及含水率是原油處理、輸送過程中進行質量監(jiān)測的主要指標，也是作為油品貿易、外輸過程中凈油量結算的依據。它能夠將通訊距離再延長 1200米（ 4000英尺），或再增加 32個連接節(jié)點。10 V， 177。 (1) ADAM5017 模塊實現模擬量的采集 ADAM5017是一個 16位 8頻的類似差別的輸入設 備，是可以提供可設計的輸入在所有的頻道上的范圍組件 （如圖 42所示） 。因此與儀表、流量計連接的I/O設備必須有良好的接口，穩(wěn)定的工作狀態(tài)，較強的抗干擾能力。 ② 使用 DCS 系統(tǒng)結構 ， 更好地體現了集散控制 ， 集中管理的思想 ， 一個節(jié)點出現問題 ， 并不會影響其他的節(jié)點 ， 上位機即使關機 ， 也不會影響下位機的工作 ， 即不會影響到它的計量精度。當前 DCS 增加了邏輯順序控制功能，使它的應用范圍擴大，過程控制層可以采用 FCS。 (3) 外輸計量實時狀態(tài)模擬功能 系統(tǒng) 提供了全中文、圖形化、動態(tài)的監(jiān)控界面，在計算機屏幕上分別顯示出 “ 實時趨勢 ” 畫面、 “ 歷史趨勢 ” 畫面、 “ 實時報表 ” 畫面、 “ 歷史報表 ” 畫面、 “ 實時報警 ” 畫面、 “ 歷史報警 ” 畫面等，將外輸 原 油流量的信息在相應畫面上顯示出來。所以，能否確保長期可靠地運行成為計算機監(jiān)測控制系統(tǒng)中首要考慮的問題。站內的主要設備有：換熱器、緩沖罐 、輸油增加裝置、沉降罐、儲油罐、泵機、計量自控儀表、計算機監(jiān)控裝置等。第二章聯合站原油計量工藝與控制要求，主要 分析 了聯合站原油外輸計量的工藝過程 、 特點和工藝的要求。 油田自控技術主要應用于原油集輸處理、天然氣處理、水處理、注水、聚合物配制、聚合物注入等生產工藝系統(tǒng)，主要檢測和控制參數有溫度、壓力、差壓、液位、界面、流量等，目前控制方案主要采用由常規(guī)儀表或工控機系統(tǒng)為調節(jié)單元實現的 單回路調節(jié)系統(tǒng)。 在上世紀 70 年代末到 80 年代初 ， 蘇 聯已有大量油井計量自動裝置在全國推廣 ，具 有代表性的 ，應 用比較普遍的是 “ 衛(wèi)星 A0” 、 “ 衛(wèi)星 B0” 型油井計量裝置。 國內油田聯合站原油計量多用容積式計量，計量出體積流量后，再結合原油化驗所得的原油密度計算出流量，貿易結算以質量流量進行交易，油田計量交接油量計算執(zhí)行標準《原油動態(tài)計量油量計算》（ ） [3]。 (3) 在現場生產自動化的基礎上，實現中控室信息處理自動化，提高了聯合站生產過程自動化生產管理水平。 (2) 實現計量站無人值守，減員增效，徹底改變計量站生產作業(yè)制度，改善了勞動條件。 在國內眾多的容積式流量計中 ， 腰輪流量計 ， 屬刮板流量計和雙轉子流量計因其生產和應用技術比較成熟 ， 在石油、石化企業(yè)得到了廣泛的應用。美國油田甚至將銷售過程中溫度影響體積的銷售差額，也考慮設置到自動化管理系統(tǒng)中。因此，發(fā)展自控技術在提高油田生產管理水平和經濟效益方面具有十分重要的意義。 論 文的 結構 ： 第一章緒論，主要介紹了研究課題的目的和意義、原油計量監(jiān)控的國內外發(fā)展現狀及趨勢以及本課題研究的主要內容。計量站的生產過程包括對分離后的油換熱、緩沖、注入沉降 西安石油大學本科畢業(yè)設計（論文） 7 罐和凈化罐、泵的外輸等過程。而且計算機監(jiān)測控制系統(tǒng)往往負擔著重要的任務，一旦出現故障，將造成整個被監(jiān)控過程的混亂，引起嚴重的后果，由此造成的經濟損失往往遠非計算機監(jiān)測控 制系統(tǒng)本身的造價所能比擬。 (2) 外輸原油流量控制功能 在聯合站外輸計量站出現故障時候，操作人員可以迅速的對外輸設備實施一系列措施，使得外輸計量設備能 夠及時地停止運行，并能及時修理、排除故障，以保證計量的準確。 純原油量 SOG (kg/d)： ? ?WntNG mSO ??? （ 34） 含水量 WG (kg/d)： WntNG mW ?? （ 35） 監(jiān)控系統(tǒng)設計方案的可行性論證 DCS 適合于生產對象密集、連續(xù)而又比較復雜的場合，如在油氣田生產過程中，聯合站或集中處理站、原油穩(wěn)定及天然氣處理過程。基于組態(tài)