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rtu控制系统应用,rtu在油田中的应用

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rtu控制系统应用
2021-01-29 10:54:11 阅读:17 发布人:纵横智控

rtu控制系统在油田应用

为实现单井自动化及智能排采, 以目前国际通用、 易于构成现场自动化控制的可编程控制器 PLC 为核 心, 配备高可靠性的输入输出模块、 电量采集模块及 GPRS 模块, 研制了油田 RTU 控制系统。 该系统采用大容量存 储、 低能耗、 无线测试、 数据无线传输等关键技术, 适应野外恶劣的工作环境, 性能稳定、 安全可靠、 使用方便, 具有防雨、 防沙、 防盗功能。 通过进行 PLC 技术在该控制系统的应用研究, 可以自动调整游梁平衡度、 冲次, 实现 智能排采, 使抽油机、 抽油杆、 抽油泵等整个系统达到最佳配合, 提高系统效率, 大幅降低工人劳动强度, 推动智 慧油田建设。

rtu控制系统应用

国内煤层气处于开采快速发展时期, 绝大多数 还是利用人工寻井方式进行, 没有智能排采, 为实 现单井自动化, 采用智能排采是目前急需解决的问 题。 20 世纪 80 年代中期, 国外一些厂家利用其在数 据采集转换及通信方面的优势, 采用单片机技术推 出了远程测控终端系统 (RTU), 并采用 RTU 与上 位计算机构成简单的 SCADA 系统。 90 年代末, 国 内部分石油自动化研究所在消化吸收国外产品的同 时, 也相继推出了以单片机为主要形式的抽油机专 用 RTU。 但 RTU 内的单片机主板一直未能形成工 业化批量生产。 现场应用时, 经常出现 RTU 故障, 远程数据缺乏准确、 及时、 可靠的传输, 现场维护 维修工作量大。 进入 21 世纪以来, 随着油田自动 化水平的不断提高和普及, 在油田 SCADA 系统中, 一个传输及时性能可靠运行稳定的 RTU 必不可少。 为此利用目前国际通用易于构成现场自动化控 制的可编程控制器 PLC 为核心, 替代 RTU 内的单片 机数据采集主板, 进行 PLC 技术在油田 RTU 控制系 统中的应用研究。 再配备高精度的电量采集模块及 具有多路模拟量输入输出模块, 采用 GPRS 无线通 信方式, 实现具有高性能、 高可靠性的传输现场数据的远程测控站 RTU。 可形成工业化批量生产、 通 用性强、 可靠性高、 性能稳定、 数据传输及时准确 的 RTU。 保证无故障安全运行大于 5a, 使用寿命大 于 20a, 以利于市场规范化管理。

现场试验及应用情况

1.1现场试验

1.1.1试验方法

通过载荷传感器与角位移传感器将抽油机实际 数据采集至可编程 PLC, 并将历史数据上传至上位 机生成示功图。 首先, 将角位移传感器固定在抽油 机油梁上, 保证传感器的顶部与油梁在同一水平线 上, 二者保持平行。 其次, 载荷传感器的安装需要 钢板、 角铁、 钢缆、 固定钢卡等, 钢缆用于传输信 号, 钢板、 角铁、 固定卡用于固定钢缆用。

1.1.2 试验步骤

(1) 传感器信号测试: 由开关电源分别为角位 移传感器提供+12V 电源, 为载荷传感器提供+5V 电 源, 用万用表测得载荷传感器输出值在 0. 8 ~ 1. 5V 范围内, 角位移传感器输出值在 6~15mA 范围内。

(2) 将载荷传感器信号线、 角位移传感器信号 线分别接至 S7-200PLC 模拟输入模块。

(3)上位机为笔记本电脑两台。 一台用于软件 编程及控制, 使用 CP5512 卡、 适配器及 PROFIBUS- DP 通信线与 S7-200PLC 连接 (PROFIBUS-DP 通信 线协议); 另一台用于示功图的实时监控, 使用 PPI 通信线与 S7-200PLC 连接 (PPI 通信协议)。

(4) 编制载荷及位移信号采集程序, 修改调试 并进行数据采集。

(5) 历史数据显示。

1.1. 3 试验结果

通过现场实验, 验证了远程终端 RTU 控制系统 的程序编制、 操作画面、 完成的功能完全满足用户 要求和现场工艺工况。 同时软件程序编制成熟后, 可以直接对多台设备进行下载, 缩短调试时间和调 试费用。

1.2 开发应用情况

RTU 控制系统已在山西煤层气樊庄、 程庄投运 近 400 台套, 无故障运行已达 500 多天。 数据采集 传输及时、 准确、 可靠, 深受用户好评。 目前正在 为郑庄煤层气近期开发作准备, 预计将投入 300 台 套 RTU。

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