和利时LK系列PLC在油田伴生气增压回收系统中的应用(2)

油田伴生气增压回收系统工艺结构如图2-1所示，从图中可以看到此系统主要包括压缩机、变频器、润滑油分配器、冷却器、原油加热器、油泵以及一些阀门开关等。图中绿色部分即为独立润滑油系统，润滑油采用原油，经加热后由油泵打入冷却器中，再进入润滑油分配器，加热原油是避免油温过低时阻塞油泵。图中红色部分为喷液冷却系统，原油经冷却后作为冷却剂进入压缩机。图中蓝色部分为增压系统，伴生气在符合一定压力条件下进入压缩机，压缩机变频工作使压缩后的伴生气稳定在设定压力上。

图  2-1  油田伴生气增压回收系统工艺示意图

3 油田伴生气增压回收控制系统设计

系统结构

此系统采用和利时公司的LK系列PLC作为控制器。控制系统结构如图3-1所示，在控制层每个采油站配置一个现场控制站，现场控制站包括一套LK PLC、一个触摸屏以及一块GPRS远程通讯模块，PLC负责现场工况信号的采集、处理以及向现场设备发送控制信号，触摸屏用于现场监控与调试，GPRS远程通讯模块将现场控制站以无线的方式接入公网，通过GPRS网络即可将现场控制站的状态与报警信息传输到监控中心的操作员站上。网络层采用星型网络，以公网为中心，操作员站通过网线连接到公网，公网再通过GPRS网络与现场各工作站交换数据。在操作层采用了2个操作员站，其中一台操作员站具备工程师站的功能，用于操作以及监视此控制系统，两个操作员站采用热备的方式，当其中一台操作员站出现故障时，可以使用另一个操作员站对系统进行操作，从而不会影响系统正常工作。两个操作员站通过工业以太网交换机进行数据交换，打印机负责打印日常报表。

图  3-1  伴生气增压回收控制系统结构图

PLC硬件配置

本系统采用和利时公司的LK系列PLC，LK系列PLC的CPU上集成了丰富的通讯接口，包括冗余的Profibus-DP接口、太网接口，一个RS232接口以及一个RS232\485接口，不用另外扩展通讯模块即可组成复杂的通讯网络，既能满足客户的通讯需求，又为用户节约了投入成本。单个子站控制系统硬件清单如下：

表  3-1单个子站控制系统硬件清单

上位机操作系统

上位机操作系统采用和利时公司的HollyView进行开发，实现对各PLC控制站的监视与控制。为了通过GPRS与各子站进行通讯，操作员站申请了域名，通过HollyView虚拟串口功能与各DTU建立连接。数据库采用SQL2000，通过连接SQL2000数据库进行运行状态信息的保存、读取以及报警数据的记录等工作。为了保证系统的可靠性，本系统采用两台PC机互为备份，并实现数据库同步，确保监控系统的不间断运行。