浙大中自SunyPLC250可编成逻辑控制器在油田计量站中的应用

1、浙大屮自sunyplc250可编成逻辑控制器在油di计量站屮的应用供稿单位：浙江浙大中自集成控制股份有限公司阅读人次： 发布时间：2007-11-20应用领域：油气开采关键词:电机流量计工控步进电机1. 概述计量站是油田的重要组成部分，每个计量站都担负着多口油井的生产计量任务。 通过计量站对油井生产情况的计量，可及时、准确地了解每口油井的工作情况， 同时为油山地质部门捉供油藏工程资料。但是，目前我国很多油iii的计量站仍然 采用人工计量方式，劳动强度大，效率低，口人工计量次数少、时间短，计量结 果代表性差。为了实现计量的自动化，提高计量的效率和准确度，越來越多的plc和hm （人 机界面）被应

2、用在了计量站口动控制系统中。其中plc安装在计量站，用于实现 每天的自动计量与计量数据的传输；而hm1可放置在计量站，直接接收plc的数 据，进行实时显示，并自动记录生成相关报表，并将信息传送至厂区总控室等； 也可由plc的直接通过无线传输将计量相关信息数据送厂区总控室，在总控室的 hmt上进行实时监控，实现无人值守。通过浙大中口公司工程技术人员的实践，已成功地将sunyplc250和sunytcch 工业控制应用软件（hmd成功的应用在了油田的计量站控制屮。下而某一计量 站为例，说明计量站自动控制系统的实现。2. 工艺流程该计量站通过分离器可实现11 口油井的计量工作。当某口油井需要计量时，

3、将 其对应的三通阀切到计量位，油井向分离器屮进液，根据分离器屮液位由计量下 限上升到计量上限所需的吋间，可换算出该井的产液量，再根据该井的油样化验, 最终得出其日产油量。依次通过导阀，分离器进液和排液，可实现对每口油井的 计量。3. 系统构成3. 1产品简介sunyplc250是浙大中自公司推岀的一种模块式结构的中小型plc,具有结构灵 活、维护简单、性价比高的特点。产品采用32位嵌入式处理器，逻辑指令执行 时间可达0. 50us/步。sunyplc250由各种功能模块（cpu模块、接口模块、数字量输入模块、数字量输 出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、电源模块等）及底板、个人计算机、 编

4、程软件sunytech工业控制应用软件、通信电缆和人机界面构成。sunytcch工业控制应用软件是浙大屮自公司推出的dcs系统组态软件，亦可单 独作为hm1软件使用。3.2系统结构计量站控制系统主要由sunyplc250可编程逻辑控制器，sunytech工业控制应用 软件（上位机运行），传感器（液位、温度、压力）以及执行器（电动三通阀、电动球阀）组成。如下图所示:电懑模块cplftg 块各英io模块温度信号 - 压力信号 - 液位信号 一阔控信卢温度传感器安装于单井来液管上，用于实时监测來液温度；液位传感器安装于分 离器，用于测量计量液位，判断计量所处阶段；压力传感器安装于分离器，测量 分离器

5、内的压力。电动三通阀安装于来液管道上，根据sunyplc250的输岀控制 产生相应动作，从而控制单井处于计量态还是生产态。sunyplc250可编程逻辑控制器是整个计量站自动控制系统的核心，它按照程序 设定，每天定时进行自动计量，依次将每口单井三通阀切换到计量位，待计量完 成后再将其切换到生产位。被计量的单井根据其在分离器屮进液时，由计量下限 到计量上限所需要的时间换算出该井的fi产量。同时，sunyplc250通过snet网 络，以modbusrtu协议将采集到的温度、液位、压力信号，和计量结果送到上位 机。上位机通过sunytech软件实吋显示、记录测量值，并在信号不正常时发出 声光报警，

6、提醒值班人员注意，并可根据需要定时打印生产报表。3. 3系统配置sunyplc250为模块式结构，根据系统设计，该计量站口控系统得i/o点数为ai：13、di： 13、do： 26,系统配置如下:名称a型号3cpu模块3sp6163p数字量输入模块3sp6331p2心模拟量输入模块；卵 63ik2数字壘输出模块2sp63424心电源模块3sp6422底板324. 控制方案计量站自动计量控制主要完成以下功能：每天定时单井按顺序进行口动计量，上位机可干预设置哪口井不参与计量，且单 井停井吋，计量必需跳过此井计量下一口井。上位机可人工单独指定某口井进行计量。单井计量完成时，自动打开分离器排液阀进行排

7、液，并根据排液情况，关闭分离 器气出口阀。与一般的plc编程软件不同，sunyplc250编程软件提供了符合iec61131-3标准 的fbd、ld、sfc. tl和st五种编程语言，编程者可根据编程需耍选用任意-种 或几种编程语言来实现。4. 1自动计量每天上午8： 00点（时间可以由操作人员上位机更改）根据默认井位口动从第一 口可计量井开始计量，计量井号rtl上位机给定。plc将自动根据预先设定好的顺 序进行倒阀、计量、排液操作。计量过程中，30分钟未长1公分（可由操作人员 更改）的井（认为该井停产）将被跳过,继续计量下一口井。操作步骤为：将要计量的井对应的三通阀切至计量位，当分离器液位达

8、到计量下 限时开始计时，到达计量上限时，记下计量时间；口动打开排液阀，关闭分离器 气出口阀，开始排液；并将该井三通阀切至生产位；当液位排至低液位吋，再打 开气出口阀，关闭排液阀，并将所需计量的下一口井对应的三通阀切至计量位， 进入下一口井的计量。该程序采用ld语言组态，如下图所示：4. 2指定计量单井的指定计量由上位机控制，操作员发出指定计量的单井井号。单井计量应选择自动计量完成后，操作员在计量控制表中点击所需计量井按钮, 确认后上位机发出指令，sunyplc250 h动将自动对该井进行计量。计量时，先 将其三通阀切换至计量位，向分离器进液，当液位到达计量下限时开始计时，当 液位进一步上涨，到达计量上限时，记下计量时间，然后打开排液阀，关闭分离 器气出口阀，开始排液，将三通阀切换至生产位计量完成。单井指定计量流程图如图所示。5.操作管理（hmi）上位机的操作管理主要是通过sunytech工业控制应用软件实现人机界面功能。 通过对计量站工况的监控，操作员可监视口动计量的全过程，并控制哪口井参与 自动计量，以及指定某口单井进行指定计量。hmt ifflj面包括计量站总貌、自动计 量选择、单井计量指定等画面。计量站总貌画面用于监视计量站的实时运行情况 （如下图所示），自动计量画面用于选择设置参与自动计量的井号，单井计量画 面用于设置要进行指定计量的单井。系统还可根据每