油田計量數據采集及監控系統設計

摘要：文章從系統結構、硬件組成、網絡構造及軟件設計等對油田計量數據采集及監控系統進行研究。選取PLCWAT05對油田的油、氣、水三相分離器的壓力、流量、溫度等數據進行采集、處理、存儲。上位機通過串行接口與PLC進行通信，通過組態軟件編制組態界面以實現工業控制計算機現場實時數據的監視、預警及對PLC運行參數的整定。同時，闡述通過以太網和MODBUS通信協議標準實現系統設備間的數據傳輸與交換方法。
關鍵詞：可編程邏輯控制器；數據采集與監控；組態軟件；MODBUS

0 引言
目前，隨著自動化技術在工業領域的廣泛應用，對傳統生產流程和工作方式進行自動化改造己成為一種熱門趨勢。油田作為國家的重要石油生產基地大范圍地進行自動化改造已成為必要的發展趨勢。本文從油田聯合站的數據采集自動化改造方案，結合筆者建設的實際經驗，對數據采集與監控系統的構建進行了一定程度的剖析。對上位機、PLC、各種儀表的互聯通信做了介紹，并以力控6．1組態軟件作為組態工具進行了監控界面的組態。
油田計量數據采集與監控系統即是將自動化技術與油田生產過程相結合，以數據采集的自動化來替代傳統的人員抄表、專人巡檢等老舊生產方式，從而構造一個可對生產過程進行實時、精準、安全、方便監控的自動化平臺，可精簡冗余人員、降低生產成本，顯著提升油氣田的生產效益。對其他聯合站、注水站的自動化改造具有指導意義。

1 系統結構
1．1 總體結構圖
聯合站數據采集系統是將站內各油、氣、水三相分離器上壓力、溫度、流量傳感器的采集值供PLC讀取，PLC又通過交換機一方面與工控機通信，將數據顯示在組態軟件組態的界面之上，供站內值班人員監視與控制；另一方面將數據傳輸給油田服務器，服務器再以報表的形式傳送給采油廠計算機，以此完成整個聯合站數據的采集、接收、監視過程。油田計量數據采集與監控系統總體結構如圖1。

三相分離器儀器儀表的詳細架設如圖2所示。