【正文】 王的計量系統(tǒng)它具有以下特點 ： ① 能不間斷地進行實時計量與控制 ， 通過現(xiàn)場配置攝像頭連接到控制室 ， 使操作員遠離噪音大、粉塵多的工作現(xiàn)場 ， 減少人力 ， 提高效率與計 量精度 。 現(xiàn)場檢測的信號需要通過 I/O設備才能進入計算機。 分布式數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)選用臺 灣 ADVANTECH公司 ADAM5000系列 [14]。5 V， 177。 ADAM4520能夠幫您輕松地建立起一套基于 PC硬件的 、工業(yè)級遠程通訊系統(tǒng)。流量計的轉(zhuǎn)子靠其進、出口處的微小壓差推動旋轉(zhuǎn)，并不斷地將進口的液體經(jīng)空腔計量后送到出口，轉(zhuǎn)子將轉(zhuǎn)動次數(shù)經(jīng)密封聯(lián)軸器及傳動系統(tǒng)傳遞給計數(shù)機構(gòu)，直接指示出流經(jīng)流量計的液體總量 。其優(yōu)點 ： 項目開發(fā)周期短 ， 開發(fā)費用較低 ， 開發(fā)成功率高 ； 系統(tǒng)可靠性高 ， 易于操作 ，實時性好 ； 通用性好 ， 便于系統(tǒng)的擴展和升級 [16]。信息窗口中顯示的信息可以作為一個文件存于指定的目錄中或是用打印機打印出來，供用戶查閱。組態(tài)王的事件驅(qū)動的報警方式和緊湊高效的結(jié)構(gòu)使得報警信息可以被完整地記錄，即使突然發(fā)生大量的報警也不會遺漏?？山Y(jié)合用戶程序進行信息處理、測量值處理和報表打印。 內(nèi)存離散變量、 I/O 離散變量 ： 類似一般程序設計語言中的布爾 (BOOL)變量，只有 0， 1 兩種取值 ， 用于表示一些開關量。根據(jù)對油田聯(lián)合站中原油外輸計量工藝流程自控圖的分析，實現(xiàn)對自控圖的適當簡化，首先確定出監(jiān)控畫面需要顯示的內(nèi)容 (如哪些管道、哪些容器等以及它們采用的顏色、顯示比例大小和是否動態(tài)顯示等 )；其次，得出哪些參數(shù)需要監(jiān)測、哪些參數(shù)需要監(jiān)控和哪些參數(shù)需要報警等；然后進行圖形的繪制和相應的動畫鏈接。其主要的監(jiān)控參數(shù)：原油的外輸流量、原油的含水率、原油外輸溫度和壓力、加熱爐的溫度和壓力、儲油罐的液位等以及各個調(diào)節(jié)閥開關，泵的啟停等。用同樣的方法我 們可以定義其他智能模塊 ADAM505 ADAM505 ADAM5080 等。 最后完成如圖 55 所示工況圖畫面 。因此我們用組態(tài)王編程軟件編程，做出與現(xiàn)場所對應的工況圖、實時曲線、歷史曲線、實時報表、歷史報表。這種數(shù)據(jù)交換是雙向的、動態(tài)的，就是說 ： 在 “ 組態(tài) 王 ” 系統(tǒng)運行過程中，每當 I/O 變量的值改變時，該值就會自動寫入遠程應用程序 ： 每當遠程應用程序中的值改變時， “ 組態(tài) 王 ” 系統(tǒng)中的變量值也會自動更新。 (8) 組態(tài)王組態(tài)和編程 組態(tài)王可讀取 PLC 監(jiān)測到的設備運行狀態(tài)、模擬量 采樣數(shù)據(jù)等信息，根據(jù)這些實時數(shù)據(jù)，在屏幕上動態(tài)顯示各個儲運流程情況、包括各個控制設備的運行情況等。自動恢復功能對于保障系統(tǒng)可靠運行是非常必要的 。利用組態(tài)王豐富的圖庫，用戶可以大大減少設計界面的時間，從整體上提高工控軟件的能力。 表 41 參數(shù)地址分配表 參數(shù)名稱 連接設備 I/O 地址 寄存器 儲油罐 1 液位 ADAM5017A 0010 ADATDIN0 儲油罐 2 液位 ADATDIN1 儲油罐 3 液位 ADATDIN2 加熱爐 1 溫度 ADATDIN3 加熱爐 2 溫度 ADATDIN4 西安石油大學本科畢業(yè)設計（論文） 21 原油外輸溫度 1 ADAM5017A 0010 ADATDIN5 原油外輸溫度 2 ADATDIN6 加熱爐 1 壓力 ADATDIN7 加熱爐 2 壓力 ADAM5017B 0011 ADATDIN0 原油外輸 壓力 1 ADATDIN1 原油外輸 壓力 2 ADATDIN2 可燃性氣體濃度 1 ADATDIN3 可燃性氣體濃度 2 ADATDIN4 可燃性氣體濃度 3 ADATDIN5 可燃性氣體濃度 4 ADATDIN6 外輸流量 1 ADAM5080 0012 RACD0 外輸流量 2 RACD1 加熱爐 溫度報警 ADAM5056 0013 DATDOUT0 原油外輸 溫度報警 DATDOUT1 儲油罐 液位報警 DATDOUT2 氣體濃度檢測 報警 DATDOUT3 加熱爐 壓力報警 DATDOUT4 原油外輸 壓力報警 DATDOUT5 泵組 1 啟停 DATDOUT6 泵組 2 啟停 DATDOUT7 閥 1 開關 ADAM5051 0014 DATDIN0 閥 2 開關 DATDIN1 西安石油大學本科畢業(yè)設計（論文） 22 5 聯(lián)合站原油計量監(jiān)控系統(tǒng)軟 件設計 監(jiān)控系統(tǒng)軟件的 選擇 在計算機監(jiān)控系統(tǒng)中 ， 開發(fā) 上位機的監(jiān)控程序方法有多種，如 VB， VC 等可視化編程工具制作控制界面，調(diào)用 MSCOMM 控件或利用 Windows API 函數(shù)進行上下位機串口通訊；或直接利用工業(yè)組態(tài)軟件來制作上位機程序。在測量液位時 ， 液位計選用德國 E + H 公司插入式單法蘭智能液位計。 RS422和 RS485標準通過將數(shù)據(jù)及控制信號使用差分信號進行傳送，克服了 RS232的不足。35 V 輸入范圍： 177。 系統(tǒng)監(jiān)控主機選擇 監(jiān)控主機負責對現(xiàn)場檢測儀表的控制（下位機）通信和管理，并為操作和管理人員提供人機界面服務，其實現(xiàn)的功能和自身的可靠性對分布式計算機監(jiān)控系統(tǒng)的整體性能有決定性影響。 現(xiàn)場檢測儀表包括壓力、溫度、液位、氣體濃度等控制參數(shù)檢測儀表，還有原油流量計計量儀表。 監(jiān)控系統(tǒng)的設計思想 (1) 計量控制系統(tǒng)設備應選擇工業(yè)控制機或工業(yè)計算機，嚴禁選用一般商用計算機，以保證系統(tǒng)長期在線運行。 工 控 機A D A M 4 5 2 0R S 2 3 2 / R S 4 8 5智 能 模 塊溫 度信 號智 能 模 塊壓 力信 號液 位信 號狀 態(tài)信 號脈 沖信 號濃 度信 號. . . . . . 圖 31 控制結(jié)構(gòu) 圖 原油計量的測量原理 原油計量監(jiān)控系統(tǒng)在線實時檢測原油的含水率、溫度 、 壓力、流量計脈沖數(shù)等 ，每 1s 對原油體積總流量、質(zhì)量流量、體積瞬時流量、質(zhì)量瞬時流量 、純原油量 等計 西安石油大學本科畢業(yè)設計（論文） 12 算 1 次。 (5) 節(jié)省時間 系統(tǒng)設計 (包括生產(chǎn)、安裝、調(diào)試、投運等環(huán)節(jié) )時間應盡量短，其原因如下： ① 便于以更快的速度滿足用戶的要求，更快產(chǎn)生經(jīng)濟效益，這在市場競爭的環(huán)境下尤為重要； ② 計算機硬軟件的技術發(fā)展十分迅速，更新?lián)Q代很快，而其價格又呈下降趨勢，要保持性能價格比高的優(yōu)勢，時間是一個重要的因素； ③ 盡量縮短設計周期，可以降低整個 系統(tǒng)的開發(fā)費用 。 (4) 原油的計量計算要符合相關國家及企業(yè)標準。 增 壓 點 來 油雙 容 積 單 量套 管 換 熱 器 緩 沖 罐 沉 降 罐凈 化 油 罐外 輸 泵外 輸 計 量東 仁 溝 輸 油 首 站叢 式 井 來 油 收 球 筒 圖 21 原油生產(chǎn)工藝流程 張?zhí)烨?lián)合站的任務是對進站油氣（來自長 2 層增壓點或計量站、來自長 2 層叢式油井以及韓渠聯(lián)合站）進行匯集、處理及外輸計量。目前基于網(wǎng)絡的計算機監(jiān)控系統(tǒng)可以方便地與上層的管理信息系統(tǒng)集成，上層的計劃或指令可以方便地下達到計算機監(jiān)控系統(tǒng) ；同時，現(xiàn)場的各種實時數(shù)據(jù)和生產(chǎn)信息也可以迅速地上傳，使得上級管理人員可以隨時了解現(xiàn)場的生產(chǎn)情況 ， 這樣就可以大大地提高工作效率和管理水平 [5]。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(nèi)以每一種可能的濃度混合的油、氣、水混合液。HONEYWELL 公司的非線性液位控制可以適合進液的波動。為此， 1990 年起 ，國 內(nèi)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(chǎn)量不清 、集輸系統(tǒng)無法密閉運行的問題。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。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。 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(chǎn)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(chǎn)和管理帶來 極大方便。這一技術 ， 在國外一些油田尤其是海洋油田得到了應用。 (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)。第六章監(jiān)控系統(tǒng)的調(diào)試和運行，主要介紹了系統(tǒng)的硬件和軟件的調(diào)試和運行。再將分離后的油送入分離緩沖罐，經(jīng)過沉降罐、凈化罐，將油進一步凈化后，再經(jīng)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。 (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(nèi)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。 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(diào)試、診斷 ，使原油計量監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)自動化 。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。 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(jīng)濟效益的一項重要指標 。 由現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)檢測到的信號通過裝在 ADAM5000E上的 I/O模塊，經(jīng)通信協(xié)議的統(tǒng)一轉(zhuǎn)換后，傳入計算機。1 V， 177。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。1 ℃ 。它可以固定安裝在有被測 氣體泄漏的室內(nèi)、外危險場所。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。 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(qū) 動 1設 備 驅(qū) 動 2設 備 驅(qū) 動 3設 備 驅(qū) 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(qū)動程序采用組件 (COM)技術，這種方式使驅(qū)動和組態(tài)王構(gòu)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。在組態(tài)王的開放結(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。用戶構(gòu)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。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。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。 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。在設備地址向?qū)е行鑼⒃O備地址設置格式為四位的整數(shù)，前三位為 ADAM5000 的網(wǎng)絡地址，第四位為 I/ O 模塊所在的槽號 (范圍為 0～ 7)。 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(chǎn)生一名為“主監(jiān)控畫面”的畫面。 組態(tài)王提 供了 21 種動畫連接方式。 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。同時支持分布式網(wǎng)絡報警、分布式歷史數(shù)據(jù)庫等，功能強大，穩(wěn)定可靠。此外，組態(tài)王還提供驅(qū)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(qū)動程序。 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、變量的導入導出、定義工程的屬性等。 ES2021T 是一種無顯示、 420mA 輸出的可燃、有毒氣體隔爆型變送器 。 (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(zhì)容器的液位。 主要特點 ： 通道： 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