Ｔ蓍 胛ｕ 油田数字化场站建设探究 来元俊 （青海油田采油一厂仪修大队，青海芒崖８１ ６４００） 摘要现代工业的进步极大的推动了油田自动化的发展，在拥有着高海拔、恶劣气候的青海油田，通过高科技、现 代化设备和自动化系统的应用，极大的减少了人工劳力，实现了生产数据三级实时监控。 关键词实时监控；生产数据；数字化 中图分类号：Ｆ４２６ 文献标识码：Ａ 随着油田的发展及工业自动化水平的提高，利用以太网技 术对设备运行数据的远距离采集与监控的管理系统随之产生。 以联十七站例，有两个三相分离器、两个大罐、四台水套炉， 通过西门子ｓ７—３００ＰＬＣ实现数据的采集和处理，实现站与站之 间用交换机传输数据，然后通过同一网段内的以太网，把生产 数据直接传送至生产运行科，实现生产数据实时监控。 １系统构成 油砂山采油作业区联十七站是负责整个该采油区的原油集 输总站，站内有两台三相分离器、一个原油集输泵、四台水套炉、 两个大罐。整个场站由西门子Ｓ７—３００ＰＬＣ控制现场的一次仪表。 操作室的控制机柜，由西门子电源、ＣＰＵ３１５—２、两个模拟量输 入模块、一个模拟量输出模块、一个数字量输入模块、一个数 字量输出模块构成。人机画面由组态王编辑软件进行监控，实 时监控现场一次仪表的运行参数，但是该系统存在以下缺陷。 １）过程控制操作使用的是组态王工控软件，没有经过授权， 工控机上总是弹出软件激活窗口，操作画面监控数据显示较小， 给岗位操作人员带来极大的不便。 ２）该系统与西门子ＰＬＣ兼容性差。 ３）生产数据的运算是在工控软件组态王中编写公式实现， 整个运算显示都是组态王完成，ＰＬＣ的主要作用是将现场实时 数据传输给工控软件组态王，ＰＬＣ自身没有进行逻辑运算，导 致联十七站生产数据不能实现三级监控。 ２硬件安装 ２．１ Ｈ３０网络交换机 为实现三级实时监控，必须先把网络打通，先安装一个Ｈ３Ｃ 网络交换机，给交换机每个端口设置网口，Ｈ３Ｃ交换机共２４个 网口，６个口一组，用基本命令分为４组，一组是视屏交换口、 一组是网络交换口、一组是工业以太网交换口、一组备用。这 样划分，不会影响到其他网络数据传输，工业以太网口有单独 的一个通道，数据传输不受影响。 １）物理连接好，将监控电脑的ＩＰ地址和交换机管理地址 设置在同一网段，在ＩＥ栏中输入管理ＩＰ地址，在用户登陆提 示窗口输入网络路由器说明书中的默认管理账户和密码进入设 置界面。 ２）设置完交换机以后，工控网络就已经打通，打开ＤＨＣＰ 功能，在ＤＨＣＰ服务器可进入的ＩＰ范围处设置ＩＰ地址范围，保 存后光纤交换机设置中就具备自动分配ＩＰ地址的功能了，工业 网络中只限生产数据监控，不能连接。 ２．２以太网模块０Ｐ３４３－１ 场站内数据要上以太网才能实现三级实时监控，在原有 文章编号：１６７１—７５９７（２０１ ３）１９－００７２一Ｏ１ 卡件上增加以太网模块ＣＰ３４３—１和两个卡件接口模块ＩＭ３６５。 ＣＰ３４３—１通讯处理器主要用于将Ｓ７—３００连接到工业以太网。为 了将ＣＰ集成到线性总线或环形总线中、连接更多以太网设备 或说用ＰＲＯＦＩＮＥＴ介质冗余，在ｃＰ中集成了一个２端口的实时 ＥＲＴＥＣ交换机，具有自动跨接、自动协商和自动检测功能。以 太网模块ＣＰ３４３ ｌ有２Ｘ８针ＲＪ一４５插口，用于连接至工业以太 网。上面有８个ＬＥＤ指示灯组成，这些ＬＥＤ指示工作模式和通 讯状态。ＳＦ（组错误）、ＢＦ（总线故障）、ＤＣ５Ｖ（电源）、ＲＸ／ＴＸ（非 周期性数据交换）、ＲＵＮ（运行模式）、ＳＴＯＰ（停止模式）、ｘｌ／ Ｐ１（以太网网口１）、Ｘ１／Ｐ２（以太网网口２）、ＭＡＩＮ（需要维护）。 用网线把以太网模块ＣＰ３４３一ｌ直接连接到交换机的工业以太网 口，这里需要给以太网模块ＣＰ３４３—１设置一个ＩＰ。增加接口模 块ＩＭ３６５后，必须增加导轨，卡件接口模块主要用于连接导轨 １和导轨２的卡件。 ３程序编写 ３．１硬件组态 联十七站自动化控制系统的硬件由西门子Ｓ７—３００ＰＬＣ组成， 用于监控全站的生产数据。为了实现三级实时监控，必须要安 装西门子ＣＰ３４３—１卡键和机架扩展卡键ＩＭ３６５。ＣＰ３４３—１卡键是 以太网络通讯卡键，用于联十七站生产数据的传输。硬件安装 完成后，必须在程序里重新进行组态编译。用西门子ＳＴＥＰ７编 写程序，在硬件组态窗口里，增加一个接口模块ＩＭ３６５和以太 网模块ＣＰ３４３—１，设置模块＠３４３—１的ＩＰ地址，场站建设中每 个ＩＰ在同一地址段，不能冲突，最后用组态软件进行编译。 ３．２程序编程 联十七站的人机操作画面是组态王，现场一次仪表的数据 都在组态王上进行编译完成，ＰＬＣ只是一个数据传输的工具， 生产数据的运算是在工控软件组态王中编写公式实现，用两个 ８位数据组成，整个运算显示都是组态王完成，ＰＬＣ的主要作 用是将现场实时数据传输给工控软件组态王，组态王的工控画 面不清晰，使岗位人员操作极为不便，要实现三级实时监控， 必须要程序进行重新编写。站内自动化控制主要由ＰＬＣ完成， 程序主要用ＬＡＤ语句编写，在０Ｂ３５循环块中写主程序，数据存 储在ＤＢ１块，用３２位浮点数表示，方便生产数据的三级实时监 控和传输，生产数据监控操作画面由西门子ＷＩＮＣＣ工控软件实现。 首先对现场模拟量数据进行编写，创建一个Ｆｃ块，把公式写进 块内，在ＯＢ１里面调用。创建一个ＦＢ４１块，用于现场分离器的 ＰＩＤ调节，给各个引脚输入该调节器根据哪个液位进行调节的 地址，确定手自动转换的液位调节。编写各个参数的位号和地址， 将现场数据的地址都放在ＤＢ１块，方便调取数据。编译下装程序， 实时读取现场数据，检查现场过来的数据是否正常。 ｌＩ（下转第５８页）“
