淺談常溫井潛油電泵機組測試系統構成

摘 要：常溫井潛油電泵機組測試系統是用來檢測泵的性能指標是否合格的，通過測試井下壓力、溫度、油面液位等參數，形成具有高精度、高性能、智能化的數據采集、處理綜合性的閉環控制系統，提高抽油效率，保證油田完成年度生產任務。

關鍵詞：潛油電泵機組；PLC控制；壓力變送器

1 檢測系統

如今常溫井潛油電泵機組測試系統是利用高科技手段對采集現場實驗數據實時采集，實時跟蹤，在各種儀表上顯示，一目了然，也可以將一部分儀表可以直接將數據傳送到工業控制計算機，另一部分儀表則不能將數據傳送到工業控制計算機，只能靠人工抄錄的方式將數據錄入到工業控制計算機，然后經過工業控制計算機內的測試軟件進行數據處理和歸檔，并自動的繪制出曲線，支持數據歸檔、報表打印功能。

2 系統結構組成

常溫井潛油電泵機組系統由硬件和軟件兩部分組成。

硬件部分。硬件部分是泵測試系統的基礎，是整個測試系統的實體部分，包括：工業控制計算機、可編程序控制器、流量顯示儀、壓力儀表等組成。

可編程序控制器（PLC）的功能。PLC用于實時采集現場測試的數據，將數據傳送給PC機上，需要安裝四通道模擬量輸入模塊，采集現場測試的數據包括：壓力、轉速、流量。PLC和PC計算機之間需要建立通訊才可以將PLC采集到數據傳送給PC計算機中，采用PC/PPI通訊方式建立可PLC與PC機之間的通訊。使用SIEMENS專用的S7-200編程電纜作為通訊媒介連接，保證通訊順暢。雖然PLC已經將現場測試的數據采集到，但還不能夠將數據傳送給PC機，需要在PC機中安裝SIEMENS專用編程軟件STEP 7 MicroWIN SP3 V4.0及相關組件，編寫數據采集程序和通訊程序并下載到可編程序控制器中。

使用DELPHI編寫常溫井潛油電泵機組測試系統軟件和與PLC建立通訊的程序，通過在控制面板中設置PG/PC接口參數才能夠最終實現通訊連接。PLC支持PPI通訊協議，通訊速率9.6kbit、19.2kbit和187.5kbit ，網絡最多不超過32個節點。PLC自身帶有數字I/O點，并且能夠根據需要增加數字量和模擬量模塊。

軟件部分。分為：數據采集、數據處理與歸檔、曲線顯示和報表打印四個組成部分。

2.1 數據采集

現場儀表采集來的數據變送到PLC內，再由可PLC將數據傳送給工業PC機中，兩者均以PC/PPI方式建立通訊的。采集對象壓力、流量，傳送到工業控PC機上的數據實時變化，極大的反映出泵的實際運行情況。

2.2 數據處理和歸檔

軟件依據標準《SY/T 6599-2004潛油電泵離心泵實驗推薦作法》編寫的算法（公式）對采集來的數據進行處理，并將處理后的數據存檔在數據庫中，隨時調出數據庫中的數據歸檔，查詢檢測過的泵的數據資料。

2.3 曲線顯示

將采集來的數據用曲線描繪出來，使檢測的結果及曲線畫面直觀全屏方式顯示，可根據需要在畫面中進行參數設置，將曲線上任意區域放大或縮小，更加體現了軟件的靈活性、可操作性。

2.4 報表打印

該項功能是工業軟件中使用率最高的一項功能，是軟件不可缺少的組成部分。打印機是必須的執行硬件，也是通訊伙伴，只有與打印機建立起良好的通訊連接，才能將報表或曲線打印出來，建立通訊連接時需要安裝驅動程序和在軟件中編寫相應的程序段，將被檢測泵的數據以報表或曲線的形式打印出來，具有紙性認識。

3 系統原理

泵檢測系統采用交流380V供電，運行后開始測試，將壓力值依次調節為0Mpa-10Mpa，直至閥門關死。當調節到不同的壓力值時，儀表測得的壓力、流量數據采集到PC中，并應用泵測試軟件進行數據處理、歸檔和打印操作；借助PC的自動化技術，將產品的連貫性、靈活性、可靠性有機結合起來。隨著開放式架構的發展，提供全面的一體化平臺、開放的系統組件及具有競爭力的解決方案?；迳霞蒖S-232、USB端口、PCI擴展槽，可以輕松采集到你想要的所有數據，并且開放式HMI平臺具備了兼容性、開放性。使得這套泵測試平臺更具先進性、可靠性，能夠更好的提供優質服務。

4 軟件描述

Delphi是Inprise公司推出的面向對象的可視化編程語言，它提供了大量VCL組件，具有強大的數據庫開發和網絡編程能力，極大地提高了應用系統的開發速度，是目前最前端開發平臺之一，含Delphi的可視化開發環境、Object Pascal語言、面向對象程序設計的基本概念、窗體和各種功能的組件、MDI、圖形圖像處理、多媒體應用、數據庫開發等。

PC機與PLC進行通訊連接時，采用PPI電纜將PLC口和PC機串口連接，通訊系統采用主從結構，PC機遵循PPI協議格式，發出讀寫申請，PLC檢測回相應的數據。PC機內安裝的軟件事用Delphi2007編寫的，得到的數據再通過ADO數據庫連接技術存儲到Access數據庫里。性能曲線使用TeeChart 8圖表制作控件，曲線使用smooth方法自動擬合，打印功能使用QRDBText、QRLabel、QRShape控件直接從數據庫讀取數據。

5 結束語

利用工業控制自動化技術，軟、硬件的開發并且設計出一款專門為油田井下常溫井潛油電泵機組在采油過程中配套綜合閉環測試系統，運行效率高、故障率低、準確度高特點，通過針對井下一系列測試參數，分析，實時計算出理想曲線、柱狀圖及結果，大大的提高油田的抽油效率，增加原油產量。

參考文獻

[1]SY/T 6599-2004潛油電泵離心泵實驗推薦作法[S].

[2]蔡行健.深入淺出西門子S7-200PLC[M].北京航天航空大學出版社.

作者簡介：楚立新（1984-），男，2008年畢業，助理工程師，現從事工業自動化控制系統，電能質量產品設計工作。