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基于T910S宽温可编程控制器的气井监控方案

基于T910S宽温可编程控制器的气井监控方案

2010/9/20 10:56:00
概述
在气田的气井监控中,需要监测井口的压力,井口的温度,管线的压力,天然气流量等,还要根据压力进行阀的控制,需要一定的逻辑运算功能。
气田一般分布在沙漠地带,工作环境相当恶劣,工作温度在冬季能够达到-20~-30摄氏度,在夏季,由于昼夜温差很大,其在中午时工作温度能到 70~80摄氏度,这对电子设备提出了相当的苛刻要求。
天然气井群分散方圆在几百公里甚至更大的面积上,在这样的分散程度上,对每口井的巡检,流量统计,阀位的控制等等,造成了很大的困难,如果采用人工控制,人工巡检的方式,劳动强度非常大,而且极其危险,工作人员要面临荒漠缺失,野生动物的侵袭等风险。
天然气井远程监控和自动化是必然的选择。
     天然气井一般在无人地带,没有供电,没有现成的通信网络可用。供电要自己解决,通信也要自己解决。一般供电采用太阳能供电,通信要自己建设网络,可用选择的有电台,无线以太网,卫星等。考虑到成本,一般选用电台或者无线以太网。
 
 
T910S介绍
腾控T910S是腾控科技开发的集成PLCRTU功能于一体的数据采集,控制,逻辑运算,具有网络运算功能的产品。
T910S提供8路模拟量输入,16位的AD,12路开关量输入,8路继电器输出。
T910S 提供1个网口,3个串口,每个串口都支持自由口编程,可以非常方便的把各种智能的设备统一接入,大大方便了客户应用。
T910S的电源采用9~18V或者18~36V或者36~72V的宽范围供电,而且功率不超过5W,其静态功率为2.5W,在现场太阳能供电的场合非常方便。
T910S的工作温度可以在-40~85摄氏度可靠工作,完全满足在中国从东北到西南,西北等所有的环境调节,对于气田这种在西北沙漠,戈壁,或者东北的冰天雪地,西南的高热潮湿都能满足。
T910S支持IEC61131-3的编程环境,用户可用很方便的根据自己的需要编写逻辑控制,时序逻辑,可以实现自己的通信协议等。
通信
如果用户想降低成本,可以用电台作为通信方式,但是如果客户想进行图像的监控,想实现远程的编程和下载,客户可以采用无线以太网的通信方式。这种通信方式可以进行现场的图像传输,T910S也可以进行远程的编程,远程的升级,远程的调试等。
GPRS由于现场没有信号,没有办法选用。3G技术也是同样的问题。
选用卫星通信,可靠,而且高效,就是建设投入太大,运行费用也偏高。
采用无线网桥的应用方案系统结构示意图
现场应用
每口井我们都要有井口压力,管道压力,太阳能电池电压,电池电压,瞬时流量,累积流量,阀位,阀的开关,阀位的状态检测,还有供电设备(太阳能供电),我们要把这些数据都要传回我们的总控室,并做出判断,所以对每口井的仪器仪表的精度和质量都要有严格的要求,否则将会出现重大事故,所以我们要对现场的数据进行采集分析判断。
    1 我们在每口井的井口安装压力表,测量出口压力,管路上也安装压力表,测量管路压力,选用4-20mA的仪表,简单而且廉价。出口的压力通过RTU采集,并通过电台发送到总控室,RTU选用的是北京腾控科技公司生产的T910S。
    2 流量计我们也选用智能的流量计,输出RS485信号,支持MODBUS协议,这样我们就能方便地知道瞬时流量和累积流量,通过T910S的串口自由口编程,我们取得这两种流量信号,通过通信传回总控室,做出分析人判断,了解井口的实时情况。我们可以通过流量计知道我们每天每口井的产量是多少,更好的统计每口井的产量。
3 阀是每口井的重点,每口井的阀控制这口井的开关,所以是每口井的重中之重,这也是我们T910S所体现出他的特点的地方,因为我们每口都要保证阀的正确工作。在现场我们要每个阀都都是根据井口的压力来工作,有一个上下限,现场的环境和需求,用户可以自己编写程序,实现自己的逻辑判断:
编程时要考虑压力的上限和下限,而且电磁阀不能长时间通电,长时间通电会导致电磁阀烧毁。同时还要判断阀是否到位,阀的线圈有没有断线。
其接线示意图如下
监控中心
监控中心由工控机,笔记本,组太软件,打印机,服务器等构成,如图五
 监控中心把所有的数据采集到之后,进行分析存储,并把每口井的情况进行报表分析,进行实实监控,保证每口井的正常工做,
工控机可选择研化或其他,组态软件在些项目中选择的是组太软件,笔记本可根据实际情况进行选择。
 
结论
腾控科技设计的T910S可编程RTU是腾控科技多年设计经验的结晶,非常适合这种野外,工作环境苛刻的场合使用。
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