【正文】 在工程瀏覽器中分別對“ 501 505 505 5080”進(jìn)行配置。 圖 53 組態(tài)王工程瀏覽器 主監(jiān)控畫面設(shè)計 在工程瀏覽器中左側(cè)的樹型結(jié)構(gòu)中選擇“畫面”，在右側(cè)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(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)變量之間建立一種關(guān)系，當(dāng)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(shù)據(jù)變量的值。 (2) 構(gòu)造數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫中變量的集合形象地稱為 “ 數(shù)據(jù)詞典 ” ， 數(shù)據(jù)詞典記錄了所有用戶可使用的數(shù)據(jù)變量的詳細(xì)信息。 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 (7) 強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)和冗余功能 組態(tài)王基于網(wǎng)絡(luò)的概念，可運行在基于 TCP / IP 網(wǎng)絡(luò)協(xié) 議的網(wǎng)上，使用戶能夠?qū)崿F(xiàn)上、下位機(jī)以及更高層次的廠級連網(wǎng)，另外，隨著網(wǎng)絡(luò)的無限蔓延，組態(tài)王每一臺數(shù)據(jù)采集站從工業(yè)現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)，可以被網(wǎng)絡(luò)上的所有其他站點直接訪問，使數(shù)據(jù)在任何時間、任何地點暢通無阻。 組態(tài)王與 I/O 設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換采用以下五種方式 ： 串行通訊方式、 DDE 方式、板卡方式、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點方式、人機(jī)接口卡方式。它還負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)文件 [17]。 圖 48 氣體濃度檢測變送器 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 當(dāng)空氣中有被測氣體或液體揮發(fā)時，變送器即產(chǎn)生與空氣中被測氣體濃度成正比的電信號?？紤]到溫度參數(shù)在本工藝系統(tǒng)中只是用于一般性的生產(chǎn)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(chǎn)人員提供詳實的數(shù)據(jù)，以便他們分析、了解生產(chǎn)情況， 監(jiān)督生產(chǎn)過程的進(jìn)行。 儀表計量與計算機(jī)管理使商品原油綜合計量誤差率大大降低 ， 真正實現(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)串行數(shù)據(jù)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(qū)動能力和沖突保護(hù)特性，擴(kuò)展了總線共模范圍。 現(xiàn)場各個監(jiān)控點的物理參數(shù)，由對應(yīng)的現(xiàn)場儀表傳感器或變器檢測出來并轉(zhuǎn)變?yōu)?20mA 電流信號，經(jīng)屏蔽電纜，安全柵送到各個數(shù)據(jù)采集模塊內(nèi)后，工控機(jī)通過各種模塊接口采樣電信號；控制信號由工控機(jī)輸出后以 420mA電流形式送到執(zhí)行結(jié)構(gòu) ,控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作。 (4) 通用性好 一個優(yōu)良的計算機(jī)監(jiān)測控制系統(tǒng)應(yīng)具有很好的通用性，能靈活地擴(kuò)充、修改和升 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)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(nèi)可燃性氣體濃度 ， 并分別對他們進(jìn)行報警。 第七章對本系統(tǒng)的設(shè)計工作進(jìn)行了總結(jié)，指出了 一些 優(yōu)點與不足。應(yīng)用在油田生產(chǎn)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(yán)重，可靠性差，故障率高等問題，管理維護(hù)難度較大。國外已有七、八家上市產(chǎn)品 ， 投入應(yīng)用和安裝的已有 200 臺左右。 國外現(xiàn)狀及趨勢 國外早 在上世紀(jì)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(xué)本科畢業(yè)設(shè)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(jī)在石油工業(yè)過程控制中的廣泛應(yīng)用 ， 尤其是西部塔里木、吐哈、準(zhǔn)格爾三大盆地的開發(fā)和建設(shè) ， 油田生產(chǎn)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(nèi)大部分油田開發(fā)都進(jìn)入到后期產(chǎn)能遞減 ， 產(chǎn)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(chǎn)量的計量是油田開發(fā)中最基礎(chǔ)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(chǎn)任務(wù)完成的依據(jù)。隨著 DCS 系統(tǒng)采用一些先進(jìn)的控制策略，使部分生產(chǎn)過程的控制得到了進(jìn)一步優(yōu)化。據(jù)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(jī)通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，生產(chǎn)過程網(wǎng)絡(luò)化管理已成為企業(yè)現(xiàn)代化管理的重要內(nèi)容和發(fā)展方向。 張?zhí)烨?lián)合站原油生產(chǎn)工藝流程如圖 21 所示。 (3) 生產(chǎn)參數(shù)的自動控制要平穩(wěn)，一旦出現(xiàn)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(jìn)出口壓力報警、可燃?xì)怏w濃度報警等）并有連鎖保護(hù)功能。程序應(yīng)可讀性強(qiáng)，清除多余語句，還應(yīng)有適量的說明注釋，以便于修改?？刂平Y(jié)構(gòu)示意圖如圖 31 所 示 。在運行期間，組態(tài)王通過驅(qū) 動程序和這些外部設(shè)備交換數(shù)據(jù)，包括采集數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)。 聯(lián)合站原油計量監(jiān)控系統(tǒng)組成 聯(lián)合站原油計量監(jiān)控系統(tǒng)由現(xiàn)場檢測儀表部分、分布式 I/O部分、人機(jī)控制部分構(gòu)成。其次，由于油田生產(chǎn)地域范圍很大，聯(lián)合站、轉(zhuǎn)油站相距較遠(yuǎn)，現(xiàn)場維護(hù)力量相對薄弱，專業(yè)維護(hù)工作難度較大，因此對系統(tǒng)的可靠性和維護(hù)性提出了更高的要求。%或更高 圖 42 ADAM5017模塊 故障與過壓保護(hù)：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(wǎng)絡(luò)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(zhì)中，安裝使用方便； ③ 固態(tài)結(jié)構(gòu)，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(jìn)行高精度的測量，不受被測介質(zhì)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(hù)及過載限流保護(hù)。 工 控 機(jī) 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(jī)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(shè) 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(shù)地址分配表 根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)要實現(xiàn)的檢測與控制要求，為了下一章的軟件系統(tǒng)開發(fā)設(shè)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(jìn)完善的圖形生成功能；數(shù)據(jù)庫中有多種數(shù)據(jù)類型，能合理地抽象控制對象的特性，對數(shù)據(jù)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(fù)功能是指：當(dāng)下位機(jī)被更換或恢復(fù)運行后，不需要現(xiàn)場工程師對軟件系統(tǒng)作任何干預(yù)，組態(tài)王通過短時間的嘗試后，可以自動恢復(fù)與下位機(jī)的通訊。 組態(tài) 王提供五種冗余方式： I/O 通訊冗 余 、 I/O 設(shè)備冗余、計算機(jī)冗余、系統(tǒng)冗余和網(wǎng)絡(luò)冗余。 “ I/O 變量 ” 指的是需要 “ 組態(tài)王 ” 和其它應(yīng)用程序 (包括 I/O 服務(wù)程序 )交換數(shù)據(jù)的變量。具有集中管理，分散控制的特點，控制以及數(shù)據(jù)采集由二次 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 儀表系列各種型號儀表完成，上位機(jī)則對整個工藝過程進(jìn)行實時監(jiān)控，完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)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(fù)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(shè)備配置向?qū)М嬅娑? 確認(rèn)無誤后，單擊“完成”，即完成了 ADAM5017A 的設(shè)備連接。主監(jiān)控畫面可以通過相應(yīng)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(shù)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(nèi)存實型變量、 I/O 實型變量 ： 類似一般程序設(shè)計語言中的浮點型變量，用于表示浮點數(shù)據(jù)，取值范圍 10E38— 10E+38，有效值 7 位。運行時 ，它具有很強(qiáng)的實時性。 報警是過程狀態(tài)出現(xiàn)問題時發(fā)生的警告，同時要求 操作人員做出響應(yīng)。當(dāng)工程瀏覽器、 TouchView、 I/O設(shè)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(nèi)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(jī)。 (5) 含水率檢測 在油氣集輸儲運工程中，原油要經(jīng)過分離、沉降、電脫水、穩(wěn)定等初步加工處理后，才能進(jìn)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(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測的主要指標(biāo)，也是作為油品貿(mào)易、外輸過程中凈油量結(jié)算的依據(jù)。它能夠?qū)⑼ㄓ嵕嚯x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(xiàn)模擬量的采集 ADAM5017是一個 16位 8頻的類似差別的輸入設(shè) 備，是可以提供可設(shè)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(shè)備必須有良好的接口，穩(wěn)定的工作狀態(tài)，較強(qiáng)的抗干擾能力。 ② 使用 DCS 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ， 更好地體現(xiàn)了集散控制 ， 集中管理的思想 ， 一個節(jié)點出現(xiàn)問題 ， 并不會影響其他的節(jié)點 ， 上位機(jī)即使關(guān)機(jī) ， 也不會影響下位機(jī)的工作 ， 即不會影響到它的計量精度。當(dāng)前 DCS 增加了邏輯順序控制功能，使它的應(yīng)用范圍擴(kuò)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(jī)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(yīng)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(jī)監(jiān)測控制系統(tǒng)中首要考慮的問題。站內(nèi)的主要設(shè)備有：換熱器、緩沖罐 、輸油增加裝置、沉降罐、儲油罐、泵機(jī)、計量自控儀表、計算機(jī)監(jiān)控裝置等。第二章聯(lián)合站原油計量工藝與控制要求，主要 分析 了聯(lián)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(shù)主要應(yīng)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(chǎn)工藝系統(tǒng)，主要檢測和控制參數(shù)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(jī)系統(tǒng)為調(diào)節(jié)單元實現(xiàn)的 單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 在上世紀(jì) 70 年代末到 80 年代初 ， 蘇 聯(lián)已有大量油井計量自動裝置在全國推廣 ，具 有代表性的 ，應(yīng) 用比較普遍的是 “ 衛(wèi)星 A0” 、 “ 衛(wèi)星 B0” 型油井計量裝置。 國內(nèi)油田聯(lián)合站原油計量多用容積式計量，計量出體積流量后，再結(jié)合原油化驗所得的原油密度計算出流量，貿(mào)易結(jié)算以質(zhì)量流量進(jìn)行交易，油田計量交接油量計算執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)《原油動態(tài)計量油量計算》（ ） [3]。 (3) 在現(xiàn)場生產(chǎn)自動化的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)中控室信息處理自動化，提高了聯(lián)合站生產(chǎn)過程自動化生產(chǎn)管理水平。 (2) 實現(xiàn)計量站無人值守，減員增效，徹底改變計量站生產(chǎn)作業(yè)制度，改善了勞動條件。 在國內(nèi)眾多的容積式流量計中 ， 腰輪流量計 ， 屬刮板流量計和雙轉(zhuǎn)子流量計因其生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)比較成熟 ， 在石油、石化企業(yè)得到了廣泛的應(yīng)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(shè)置到自動化管理系統(tǒng)中。因此，發(fā)展自控技術(shù)在提高油田生產(chǎn)管理水平和經(jīng)濟(jì)效益方面具有十分重要的意義。 論 文的 結(jié)構(gòu) ： 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(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢以及本課題研究的主要內(nèi)容。計量站的生產(chǎn)過程包括對分離后的油換熱、緩沖、注入沉降 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 罐和凈化罐、泵的外輸?shù)冗^程。而且計算機(jī)監(jiān)測控制系統(tǒng)往往負(fù)擔(dān)著重要的任務(wù)，一旦出現(xiàn)故障，將造成整個被監(jiān)控過程的混亂，引起嚴(yán)重的后果，由此造成的經(jīng)濟(jì)損失往往遠(yuǎn)非計算機(jī)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(lián)合站外輸計量站出現(xiàn)故障時候，操作人員可以迅速的對外輸設(shè)備實施一系列措施，使得外輸計量設(shè)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(zhǔn)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(shè)計方案的可行性論證 DCS 適合于生產(chǎn)對象密集、連續(xù)而又比較復(fù)雜的場合，如在油氣田生產(chǎn)過程中，聯(lián)合站或集中處理站、原油穩(wěn)定及天然氣處理過程?；诮M態(tài)