油田计量数据采集及监控系统设计

摘要：文章从系统结构、硬件组成、网络构造及软件设计等对油田计量数据采集及监控系统进行研究。选取PLCWAT05对油田的油、气、水三相分离器的压力、流量、温度等数据进行采集、处理、存储。上位机通过串行接口与PLC进行通信，通过组态软件编制组态界面以实现工业控制计算机现场实时数据的监视、预警及对PLC运行参数的整定。同时，阐述通过以太网和MODBUS通信协议标准实现系统设备间的数据传输与交换方法。
关键词：可编程逻辑控制器；数据采集与监控；组态软件；MODBUS

0 引言
目前，随着自动化技术在工业领域的广泛应用，对传统生产流程和工作方式进行自动化改造己成为一种热门趋势。油田作为国家的重要石油生产基地大范围地进行自动化改造已成为必要的发展趋势。本文从油田联合站的数据采集自动化改造方案，结合笔者建设的实际经验，对数据采集与监控系统的构建进行了一定程度的剖析。对上位机、PLC、各种仪表的互联通信做了介绍，并以力控6．1组态软件作为组态工具进行了监控界面的组态。
油田计量数据采集与监控系统即是将自动化技术与油田生产过程相结合，以数据采集的自动化来替代传统的人员抄表、专人巡检等老旧生产方式，从而构造一个可对生产过程进行实时、精准、安全、方便监控的自动化平台，可精简冗余人员、降低生产成本，显著提升油气田的生产效益。对其他联合站、注水站的自动化改造具有指导意义。

1 系统结构
1．1 总体结构图
联合站数据采集系统是将站内各油、气、水三相分离器上压力、温度、流量传感器的采集值供PLC读取，PLC又通过交换机一方面与工控机通信，将数据显示在组态软件组态的界面之上，供站内值班人员监视与控制；另一方面将数据传输给油田服务器，服务器再以报表的形式传送给采油厂计算机，以此完成整个联合站数据的采集、接收、监视过程。油田计量数据采集与监控系统总体结构如图1。

三相分离器仪器仪表的详细架设如图2所示。