基于PLC实现计量站的自动计量控制的研究

马晓军 陆艳斌

【摘要】LE系列PLC实现计量站内系统自动计量控制，同时由上位组态软件完成控制指令下达，实现计量站的无人值守。

【关键词】计量站;PLC;自动计量

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

计量站是油田的重要组成部分。计量站生产担负着站内各个油井的产液量计量任务，需要及时、准确地为油田地质部门提供油藏工程资料。计量站控制系统由多通阀控制箱及计量系统组成。多通阀控制完成各个单井由管汇切入计量系统的任务，计量系统通过硬连接多通阀控制箱，控制单井由汇管进罐系统切入计量系统。油田计量站分离器的主要作用是将从地下打上来的原油进行分离，即对自然气、油、水三者进行分离，在分离器中自然气在最上层，油在中间层、水在最下层。一般人工操作，倒流程阀门，计量不连续、计量次数少，容易造成数据的不准。为解决这一问题，研究基于PLC的自动计量系统，根据分离器液位及计量时间可得到日产液量。

本文基于LE系列PLC和组态王6.53，通过硬件和软件设计实现了计量站的自动计量控制。

1.控制系统硬件设计

该系统主要由上位机监控系统、现场控制器PLC和仪表组成。上位机由服务器、操作员计算机组成，现场仪表数据通过PLC进行采集处理，通过光缆或数据网线与上位机进行数据交互，将现场的生产数据信号集中传送到中心控制室，进行监控管理。实现对计量站的实时监控、计量。控制系统结构图如图1所示。

图1 控制系统硬件结构图

自动计量系统装置包含有计量分离器、多通阀、仪控柜。主要设备表见表1。

2.控制工艺设计

采油计量站自动计量是通过多通阀RTU选择阀位并传给计量RTU，计量RTU通过液位信号进行计量，每口井以计量30cm作为主要控制数据，计量30分钟作次要控制数据，以计量达到哪个控制数据为优先控制数据。

图2 自动计量控制系统结构框图

图3 自动计量流程图

计量完成后，控制系统有序的把单井由计量系统切入汇管进罐系统;完成设定计量流程切换程序后，保证打油泵自动启、停，实现自动计量。自动计量控制系统结构框图如图2所示。

3.产量计算公式

自动计量系统具有手动计量和自动计量运行模式;

计算方法是通过标高、时间换算产量，计量公式如下：

其中：

Q——日产液量，单位（t）;

A——换算系数：

Ф800—A=7.4456，Ф1000—A=11.37，Ф1400---A=22.19（分离器直径）;

H——计量标高，单位（cm）;

t——计量时间，分钟。

4.自动计量流程图（如图3所示）

5.结束语

通过将原有老旧的计量方式改造为自动计量方式，实现了计量站远程自动计量，操作人员无需手动倒阀门就能实现计量。在一定程度上解决了现场操作人员的劳动强度，通过技术改变了原有系统的工作方式。提高了油田生产管理的工作效率和管理水平。同时，保障了油田的安全生产有序、稳定运行。

作者简介：马晓军（1981—），男，大学本科，2006年毕业于塔里木大学电气自动化专业，现供职于新疆华隆油田科技股份有限公司，一直从事油田自动化控制设计工作。