論文-基于plc控制的油田自動(dòng)化計(jì)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-06-26 10:31本頁(yè)面
【正文】 ，然后一段一段地向后測(cè)試，直到把線路全部測(cè)試完。如圖52所示為BT200測(cè)試線路的過程示意圖。圖52 BT200測(cè)試線路的過程示意圖使用BT200對(duì)線路測(cè)試時(shí)必須像逐段測(cè)試，以避免當(dāng)錯(cuò)誤同時(shí)存在于2個(gè)連接器上時(shí)出現(xiàn)漏檢，例如當(dāng)A、B信號(hào)線在2個(gè)鄰近的連接器上同時(shí)接反的情況。BT200可以測(cè)試到網(wǎng)段DP電纜的長(zhǎng)度，A、B兩相的接線情況，終端電阻的情況，反射的情況，屏蔽層的情況等等，輔助電氣工程師正確完成現(xiàn)場(chǎng)接線。同時(shí)BT200還可以檢測(cè)DP網(wǎng)絡(luò)上從站的情況，可以檢測(cè)到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上DP從站的地址以及每個(gè)DP從站的RS485通訊接口是否良好等。 相關(guān)接地概述 接地的作用 （1）給計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)故障電流提供一個(gè)低阻抗的入地通道，防止人身觸電傷亡和設(shè)備損壞故障。（例如：電源線與設(shè)備外殼短路；雷電電擊設(shè)備外殼） （2）消除各電路電流流經(jīng)一個(gè)公共地阻抗是產(chǎn)生噪聲電壓，避免電磁場(chǎng)和地電位差的影響，使其不能形成地環(huán)路，提高抑制干擾能力。 （3）給控制系統(tǒng)建立一個(gè)基準(zhǔn)電壓，保證系統(tǒng)穩(wěn)定、正常工作。 接地的種類 （1）安全保護(hù)地：控制系統(tǒng)金屬外殼的接地。（2）屏蔽地：防止電磁輻射的接地。 （3）交流地：交流電的零線，應(yīng)與保護(hù)地嚴(yán)格的區(qū)分開。 （4）直流地：直流電“地”零電位參考點(diǎn)。 （5）模擬地：模擬器件（如放大器、A/D，比較器等）的零電位參考點(diǎn)。 （6）數(shù)字地（邏輯地）：數(shù)字電路的零電位參考點(diǎn)。 第1，2種地必須接大地電位；第3種接電力系統(tǒng)的零線；第4，5，6種接系統(tǒng)地（工作地，參考地），它們可以是大地電位，也可以不是大地電位，僅是零電位的參考點(diǎn)。 接地技術(shù) （1）安全保護(hù)地安全保護(hù)地的接線示意圖見如圖53。圖53 保護(hù)地（2）屏蔽地 為防止電磁干擾，金屬罩，屏蔽的雙絞線的金屬層，變壓器初/次間的金屬屏蔽層等都應(yīng)接保護(hù)地。至于一點(diǎn)還是多點(diǎn)接地視具體情況而定。 （3）交流地 交流地就是電工的接零 N，有企業(yè)配電系統(tǒng)提供。 S7300 接地（1）CPU接地圖54參考電位接地的S7300組態(tài)如果要實(shí)現(xiàn)參考電位接地，則一定不能將跨接線從CPU上扯下。圖55參考電位接地的CPU（2）CPU浮地如果沒有安裝跳線，那么S7300的參考電位是通過RC電路和導(dǎo)軌與保護(hù)性接地導(dǎo)體內(nèi)部相連接的。這樣將寄生的高頻電流放電并將靜電放掉。為了建立浮動(dòng)參考電勢(shì)，將CPU上的M端子和功能地上的跨接線去掉。圖55 CPU浮地連接（CPU313至318DP）（3）系統(tǒng)部分接地舉例（主站PLC部分如圖56）圖56主站PLC接地結(jié)論經(jīng)過自己不懈地努力，基于PLC控制的油田自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)已經(jīng)成型。鑒于水平有限，其中難免會(huì)有很多不完美的地方，但是相信以這次設(shè)計(jì)為起點(diǎn)，自己在以后的學(xué)習(xí)中會(huì)有很大的進(jìn)步。首先，通過與老式計(jì)量系統(tǒng)的比較，采用PLC控制后，油田計(jì)量系統(tǒng)真正實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，特別是針對(duì)低產(chǎn)間歇油井的計(jì)量問題，我將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成了具有緩沖室和計(jì)量室的綜合計(jì)量系統(tǒng)，利用連通器的原理保持量油室液面的平穩(wěn)，并采用射頻導(dǎo)納液位控制器，很好地解決了探頭掛料、卡死等現(xiàn)象，從而徹底解決了低產(chǎn)間歇油井的產(chǎn)油量低以及間隔時(shí)間不定等計(jì)量難題。系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)為：（1）可自動(dòng)連續(xù)24h計(jì)量；（2）具有“單井計(jì)量”、“定次計(jì)量”“定時(shí)計(jì)量”及“排序計(jì)量”等多種計(jì)量方式；（3）可自動(dòng)連續(xù)計(jì)算含水量——利用油、水密度差可間接計(jì)算出含水量；（4）利用進(jìn)油分離器分離出的氣及裝置自身高度解決了壓油難題；（5）安全保護(hù)措施好：當(dāng)發(fā)生斷電、電動(dòng)閥運(yùn)行故障、液位超高時(shí)，PLC能及時(shí)將流程切換到安全生產(chǎn)狀態(tài)；（6）設(shè)置了冗余主站系統(tǒng)，當(dāng)現(xiàn)行主站系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)可自動(dòng)啟動(dòng)冗余主站系統(tǒng)。系統(tǒng)的自動(dòng)化程度達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，大大減少了人工計(jì)量的勞動(dòng)強(qiáng)度，使油田計(jì)量的準(zhǔn)確率比過去大大提高，故障率大大降低；用PLC控制油田計(jì)量系統(tǒng)不僅可行，而且運(yùn)行更加可靠，降低了計(jì)量設(shè)備故障率和維修難度，提高了系統(tǒng)運(yùn)行效率。其次，系統(tǒng)采用S7300做主站通過PROFIBUSDP總線實(shí)時(shí)采集各個(gè)從站的計(jì)量及報(bào)警信息，并將采集到的信息經(jīng)過工業(yè)以太網(wǎng)傳給上位機(jī)，上位機(jī)采用WinCC組態(tài)軟件。經(jīng)過上位機(jī)處理過的信息和WinCC的組態(tài)數(shù)據(jù)通過主站系統(tǒng)反饋給從站，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)油田計(jì)量系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。最后，就自己來(lái)講，本設(shè)計(jì)方案和仿真效果還不是很成熟，里面遺漏和錯(cuò)誤的東西還很多，自身水平還有待提高。如上位機(jī)和主站之間的通信以及主站和從站之間的通信效果還不是很理想，為此我會(huì)更加的努力學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)來(lái)解決這些問題，力爭(zhēng)把系統(tǒng)做到完美、實(shí)用。參考文獻(xiàn)[1]王永華，（英）. 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及應(yīng)用教程[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006：39284.[2]王永華. 現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)（第2版）[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2008：144266.[3]廖常初 S7300/400 PLC 應(yīng)用技術(shù)（第2版）[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社，2008：25236.[4]陽(yáng)憲惠. 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及其應(yīng)用[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，1998：97164.[5]陽(yáng)憲惠. 工業(yè)數(shù)據(jù)通信與控制網(wǎng)絡(luò)[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，1998：97164.[6]甘永梅，李慶豐，劉曉娟等. 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及其應(yīng)用[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004：89213. [7] . 中國(guó)工控網(wǎng).[8] . PROFIBUS網(wǎng)站.附錄 1從站系統(tǒng)控制流程圖 是是否否是是開始初始化緩沖室內(nèi)壓力是否達(dá)到500KP?高氣壓井壓油閥關(guān)閉，進(jìn)油閥、隔離閥打開油面是否達(dá)到下射頻導(dǎo)納液位計(jì)?記錄計(jì)量室內(nèi)油面高度L1同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器T1油面是否達(dá)到上射頻導(dǎo)納液位計(jì)?記錄計(jì)量室內(nèi)油面高度L2，關(guān)閉T1同時(shí)啟動(dòng)T2延時(shí)20S關(guān)閉出油閥打開隔離閥計(jì)量是否完成？打開高氣壓井壓油閥否否結(jié)束附錄2主站PLC控制流程圖是否是是否開始初始化從站n是否報(bào)警？讀取從站n數(shù)據(jù)信息將處理后的信息傳給從站n讀取/處理信息是否完成？是否讀取從站n的信息？否結(jié)束附錄3從站系統(tǒng)I/O點(diǎn)統(tǒng)計(jì)輸 入 信 號(hào)下射頻導(dǎo)納液位信號(hào)上射頻導(dǎo)納液位信號(hào)緩沖室壓力信號(hào)緩沖室溫度信號(hào)緩沖室液位上限信號(hào)緩沖室液位下限信號(hào)計(jì)量室壓力信號(hào)計(jì)量室溫度信號(hào)計(jì)量室液位上限信號(hào)輸 出 信 號(hào)緩沖室低壓報(bào)警指示燈緩沖室高壓報(bào)警指示燈緩沖室低溫報(bào)警指示燈緩沖室高溫報(bào)警指示燈緩沖室液位上限報(bào)警指示燈緩沖室液位下限報(bào)警指示燈計(jì)量室低壓報(bào)警指示燈計(jì)量室高壓報(bào)警指示燈計(jì)量室低溫報(bào)警指示燈計(jì)量室高溫報(bào)警指示燈計(jì)量室液位上限報(bào)警指示燈計(jì)量室液位下限報(bào)警指示燈進(jìn)油閥出油閥高氣壓井壓油閥擋板開度調(diào)節(jié)閥32 /
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