- 安控科技-E541X系列三相計量控制器
- 發(fā)布時間:2011/5/27 16:57:53 修改時間:2013/8/19 14:02:55 瀏覽次數(shù):4570
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一. 產(chǎn)品概述:
計量站是油田的重要組成部分。計量站生產(chǎn)擔(dān)負(fù)著站內(nèi)各個油井的液、油、氣三相計量任務(wù),需要及時、準(zhǔn)確地為油田地質(zhì)部門提供油藏工程資料。然而,目前我國很多油田計量站仍然采用人工計量方式,采注工人三班工作制,勞動強(qiáng)度大,效率低。同時,人工計量是間歇不連續(xù)的,計量次數(shù)少、時間短,再加上大部分油井間出、原油含水較高,所以計量結(jié)果代表性差,不能為油藏工程提供真實(shí)可靠的資料。
E541X系列三相計量控制器是為適應(yīng)油田自動化的需要而專門設(shè)計的,它在油田計量站生產(chǎn)過程自動化中的應(yīng)用具有以下重要意義:
1.將人工計量改為自動連續(xù)計量,將含水率的人工取樣化驗(yàn)改為自動連續(xù)檢測,能夠提供準(zhǔn)確、詳實(shí)的油藏工程資料。
2.實(shí)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。
3.在現(xiàn)場生產(chǎn)自動化的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)中控室信息處理自動化,提高油田管理水平。二. 系統(tǒng)組成:
E541X系列三相計量控制器選用安控先進(jìn)的主控制器和I/O模塊,硬件采用模塊式結(jié)構(gòu),提高系統(tǒng)的可靠性、可擴(kuò)展性,易于選型、維護(hù)和擴(kuò)展。在基本配置的基礎(chǔ)上,可根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)控的需要,選配人機(jī)界面、打印機(jī)、電臺、UPS等設(shè)備,以及配置選井控制箱為計量站內(nèi)的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)供電。
E541X系列三相計量控制器硬件結(jié)構(gòu)具備如下特點(diǎn):
1. 硬件擴(kuò)展功能
硬件采用模塊式結(jié)構(gòu),可根據(jù)現(xiàn)場計量油井、注水井的數(shù)量擴(kuò)展I/O點(diǎn)數(shù),以及根據(jù)功能需要擴(kuò)展人機(jī)界面、打印機(jī)、通信設(shè)備等。
2. 通信接口功能
控制器具有RS232、RS485、TCP/IP等多種通信方式,采用標(biāo)準(zhǔn)、開放的通信協(xié)議,可與中控室之間實(shí)現(xiàn)計量站采集數(shù)據(jù)上傳、計量結(jié)果上傳和中控室參數(shù)設(shè)置的下傳等遠(yuǎn)程操作,從而使計量站實(shí)現(xiàn)無人值守。聯(lián)網(wǎng)通訊能力使其幾乎能與所有的服務(wù)器軟件兼容,如:Lookout、Fix 、Web、Genesis、Intouch、Onspec等,易于接入或組成SCADA系統(tǒng)。
3. MMI接口功能
主控制器可連接多種人機(jī)界面,如工業(yè)顯示屏、觸摸屏等作為標(biāo)準(zhǔn)配置。通過人機(jī)界面和鍵盤可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場計量操作和參數(shù)設(shè)置,成為可獨(dú)立工作的一體化計量控制器,不需要上位機(jī)或中控室即可單獨(dú)實(shí)現(xiàn)一座計量站的自動計量監(jiān)控。
MMI接口不連接人機(jī)界面時,也可作為現(xiàn)場數(shù)據(jù)接口,維護(hù)人員能夠通過數(shù)據(jù)接口,在現(xiàn)場用便攜機(jī)對RTU進(jìn)行檢測和維護(hù),同樣可完成人機(jī)界面具備的功能。
4. 現(xiàn)場操作功能
通過計量控制器的人機(jī)界面或現(xiàn)場數(shù)據(jù)接口,可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場計量操作和參數(shù)設(shè)置,便于調(diào)試、使用和維護(hù)。人機(jī)界面采用圖形LCD顯示,全中文菜單操作界面,易學(xué)易懂。
5. 編程環(huán)境
主控制器支持IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn),支持LD、FBD、IL、ST、SFC五種程序語言編程能力,并且支持C語言編程。
6. 數(shù)據(jù)斷電保持
主控制器裝有后備電池,可保證控制器掉電后長時間不丟失數(shù)據(jù),用于存儲參數(shù)設(shè)置、計量結(jié)果等。
7. 可靠性
采用先進(jìn)的主控制器,具備優(yōu)良的通信能力和大容量的存儲器,配置工業(yè)級、模塊化的電源和人機(jī)界面,性能穩(wěn)定、可靠,安裝方便、操作簡單、可維護(hù)性強(qiáng),適用于惡劣工況。三. 系統(tǒng)功能:
1. 實(shí)時監(jiān)測功能
實(shí)時監(jiān)測油田計量站的全部生產(chǎn)數(shù)據(jù),如計量間、配水間、水套爐間的溫度、壓力、液位、天然氣濃度、含水率、注水流量等數(shù)據(jù)。
2. 計量計算功能
計量過程結(jié)束后,根據(jù)計量有效時間、原油和天然氣流量累計、含水率情況,自動計算出液、油、氣、水的日產(chǎn)量。
3. 倒井控制功能
根據(jù)RTU人機(jī)界面操作命令或中控室遠(yuǎn)程操作命令,自動將某一個或多個油井切換到計量位,并啟動計量。
4. 計量流程控制功能
某一個或多個油井切換到計量位后,實(shí)時采集原油流量、含水率、天然氣流量,完成一定時間的計量(根據(jù)RTU人機(jī)界面或中控室設(shè)置)。
5. 報警與聯(lián)鎖功能
數(shù)據(jù)采集點(diǎn)報警,如液位高報警、天然氣濃度高報警等;
設(shè)備故障報警,如電動閥故障判斷與報警、加熱爐火焰監(jiān)測與報警等;
計量流程異常報警如壓油時間超長報警、站內(nèi)斷電報警等;
危險報警點(diǎn)可與設(shè)備聯(lián)動,實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制。
6. 計量歷史數(shù)據(jù)功能
控制器可獨(dú)立工作,并可存儲數(shù)百條歷史計量數(shù)據(jù),供查詢和打印。
四. 功能特點(diǎn)
1. 多種計量方式
具有“單井計量”、“多井計量”、“定次計量”、“定時計量”及“排序計量”等多種計量方式,徹底解決了油田低產(chǎn)能油井液量低、含水率高、氣量小、間歇出油情況的計量問題,也大大降低了工人的勞動強(qiáng)度。
2. 多井含水曲線
對不同油井進(jìn)行計量時,向含水儀發(fā)出井號指示信號,而配套的含水儀則針對每一口油井標(biāo)定一條含水率曲線,根據(jù)RTU的井號指示調(diào)用相應(yīng)的含水率曲線,提高了檢測精度。
3. 計量算法
針對高產(chǎn)井、低產(chǎn)井出油的不同特點(diǎn),支持整罐計量方式(根據(jù)整罐標(biāo)定重量計算日產(chǎn)量),不完整罐計量方式(根據(jù)液位高度計算日產(chǎn)量)。計量結(jié)果包括單次計量結(jié)果、單罐計量結(jié)果。
4. 結(jié)合液位測含水
根據(jù)液位變化自動跟蹤含水率的變化,降低了檢測含水的誤差,提高了平均含水率精度。
5. 解決壓油困難問題
針對低產(chǎn)氣油井壓油困難的問題,配合工藝方面提供多種解決方案。如:分離器+平衡罐工藝流程、在分離器出氣口安裝電磁閥、在分離器出油口安裝管道泵等。
6. UPS斷電保護(hù)
UPS可作為選配,當(dāng)發(fā)生斷電時由UPS給RTU供電,RTU檢測到斷電后及時將電動閥切換到安全位置。對于電動閥運(yùn)行中的故障,計量控制器也能及時判斷和報警,便于中控室處理。
五. 技術(shù)指標(biāo):項目
性能指標(biāo)
模塊供電
5V±2VDC@245mA
功耗
1.3W
通訊接口
2 Ethernet,10Mbps RJ45接口
1 RS232,DB9-M接口
1 RS232 / RS485,DB9-M接口
熱備接口
支持熱備冗余
時鐘日歷
時/分/秒/年/月/日/星期
I/O模塊容量
數(shù)字量輸入
512路
數(shù)字量輸出
512路
模擬量輸入
256路
模擬量輸出
128路
計數(shù)量輸入
128路
RTD輸入
64路
I/O模塊最多達(dá)
48個
模擬量輸入指標(biāo)
輸入阻抗
170Ω
信號輸入范圍
0~20mA
分辨率
16 bits
精度
±0.1%×滿量程(25℃);
±0.3%×滿量程(整個溫度范圍)
RTD輸入模塊指標(biāo)
傳感器類型
PT100
信號輸入范圍
80.30~175.8Ω
分辨率
16 bits
精度
±0.3% 滿量程(25℃);
±0.6% 滿量程(整個溫度范圍)
模擬量輸出模塊
信號輸出范圍
4~20mA
分辨率
16 bits
精度
±0.3%×滿量程(25℃);
±0.5%×滿量程(整個溫度范圍)
輸出負(fù)載
<700Ω
數(shù)字量輸入模塊
ON檢測電平
8VDC~26VDC
OFF檢測電平
< 3VDC
信號輸入電流
5mA@24VDC
數(shù)字量輸出模塊
輸出負(fù)載
250mA@24V
輸出信號頻率范圍
0~30Hz
脈沖量輸入模塊
信號輸入類型
單極性脈沖信號
信號輸入范圍
幅值 5~26VDC
信號輸入頻率
0~10KHz
信號輸入電流
>8mA
安裝
用螺桿固定
外形
118×43×92(mm)
六. 實(shí)際應(yīng)用:
中心控制室發(fā)送某油井的計量命令,控制器收到指令后,控制該井的生產(chǎn)流程切換到計量流程,把來油改進(jìn)計量分離器進(jìn)行氣、液兩相分離,進(jìn)油過程壓油閥關(guān)閉,液位上升到可視液位計下限時,下液位開關(guān)閉合,控制器開始計時,液位上升到可視液位計上限時,上液位開關(guān)閉合,控制器停止計時,進(jìn)入壓油過程,壓油時打開壓油閥,含水分析儀連續(xù)檢測分離器液體的體積含水率,重復(fù)上述計量過程,直到收到中控室發(fā)出的計量結(jié)束命令。在一次計量過程后,自動計量程序會根據(jù)計量站油、氣、水三相計量的數(shù)學(xué)模型計算出日產(chǎn)液量、油量、水量、氣量。