基于PLC實現計量站的自動計量控制的研究

馬曉軍 陸艷斌

【摘要】LE系列PLC實現計量站內系統自動計量控制，同時由上位組態軟件完成控制指令下達，實現計量站的無人值守。

【關鍵詞】計量站;PLC;自動計量

Abstract：LE series PLC automatic metering control station system，at the same time by software to complete the control instructions，to achieve unattended metering station.

Keywords：Metering station;PLC;automatic measurement

引言

計量站是油田的重要組成部分。計量站生產擔負著站內各個油井的產液量計量任務，需要及時、準確地為油田地質部門提供油藏工程資料。計量站控制系統由多通閥控制箱及計量系統組成。多通閥控制完成各個單井由管匯切入計量系統的任務，計量系統通過硬連接多通閥控制箱，控制單井由匯管進罐系統切入計量系統。油田計量站分離器的主要作用是將從地下打上來的原油進行分離，即對自然氣、油、水三者進行分離，在分離器中自然氣在最上層，油在中間層、水在最下層。一般人工操作，倒流程閥門，計量不連續、計量次數少，容易造成數據的不準。為解決這一問題，研究基于PLC的自動計量系統，根據分離器液位及計量時間可得到日產液量。

本文基于LE系列PLC和組態王6.53，通過硬件和軟件設計實現了計量站的自動計量控制。

1.控制系統硬件設計

該系統主要由上位機監控系統、現場控制器PLC和儀表組成。上位機由服務器、操作員計算機組成，現場儀表數據通過PLC進行采集處理，通過光纜或數據網線與上位機進行數據交互，將現場的生產數據信號集中傳送到中心控制室，進行監控管理。實現對計量站的實時監控、計量。控制系統結構圖如圖1所示。

圖1 控制系統硬件結構圖

自動計量系統裝置包含有計量分離器、多通閥、儀控柜。主要設備表見表1。

2.控制工藝設計

采油計量站自動計量是通過多通閥RTU選擇閥位并傳給計量RTU，計量RTU通過液位信號進行計量，每口井以計量30cm作為主要控制數據，計量30分鐘作次要控制數據，以計量達到哪個控制數據為優先控制數據。

圖2 自動計量控制系統結構框圖

圖3 自動計量流程圖

計量完成后，控制系統有序的把單井由計量系統切入匯管進罐系統;完成設定計量流程切換程序后，保證打油泵自動啟、停，實現自動計量。自動計量控制系統結構框圖如圖2所示。

3.產量計算公式

自動計量系統具有手動計量和自動計量運行模式;

計算方法是通過標高、時間換算產量，計量公式如下：

其中：

Q——日產液量，單位（t）;

A——換算系數：

Ф800—A=7.4456，Ф1000—A=11.37，Ф1400---A=22.19（分離器直徑）;

H——計量標高，單位（cm）;

t——計量時間，分鐘。

4.自動計量流程圖（如圖3所示）

5.結束語

通過將原有老舊的計量方式改造為自動計量方式，實現了計量站遠程自動計量，操作人員無需手動倒閥門就能實現計量。在一定程度上解決了現場操作人員的勞動強度，通過技術改變了原有系統的工作方式。提高了油田生產管理的工作效率和管理水平。同時，保障了油田的安全生產有序、穩定運行。

作者簡介：馬曉軍（1981—），男，大學本科，2006年畢業于塔里木大學電氣自動化專業，現供職于新疆華隆油田科技股份有限公司，一直從事油田自動化控制設計工作。