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PLC在油田注水监控系统上的应用

  一、概述

  油田注水监控项目就工程本身来说并不复杂,主要是监控油田注水系统各部分设备的运行情况和工艺参数,包括压力、温度、流量、电压、电流等,根据各参数的情况设定报警并保护设备安全。

  项目特点:模拟量点多(本例子项目88个点),监控点比较分散

  项目要求:

  1、系统稳定可靠

  2、强大的通讯扩展能力

  3、系统实时性高

  4、成本低廉

  5、实施简单、施工周期短

  6、通过组态软件显示监测参数,88个点达到上限或下限时都需要报警,其中27点达到下下限或上上限时,需要紧急停机

  7、2台上位机同时监控工作,各自独立,1台计算机故障不会影响对系统的监控

  二、控制系统的选择

  可以使用的控制系统有很多,也有许多成功的案例,一般来说主要有:PLC系统、数据采集系统、单片机系统

  PLC系统:对一般小型PLC是无法实现本项目,因为模拟量点比较多且要求很强的通讯扩展功能,因此目前多采用中型PLC,如S7-300。缺点是成本比较高

  数据采集系统:具有很强的扩展能力,非常适合分散远程安装,如亚当模块。缺点是实时性不足,控制能力弱

  单片机系统:专为系统开发,缺点是灵活性不足,扩展能力弱

  选用Haiwell(海为)PLC的理由

  1、Haiwell(海为)PLC通过CE认证系统稳定可靠,且性价比高节省投资成本

  2、编程简单方便,通过内置仿真器仿真运行调试程序大大缩短了现场调试时间

  3、海为模拟量模块既可以本地并行扩展,也可以分散远程安装作为远程IO使用,不受AI/AO点数的扩展限制,完全可以实现对大点数系统的控制。

  4、海为PLC支持5个通讯口,系统实时性高,通讯量的大小不影响程序的运行速度,程序的大小不影响通讯的速度,所有通讯由单指令完成,可以同时得电运行而不用考虑通讯端口冲突、发送接收控制、通讯中断处理等问题,而且具有对每个节点通讯故障的报警功能

  三、系统网络图

  PLC配置:(8*DI32*DO88*AI3个通讯口)

  1、主机:HW-S16ZS220R1台

  2、AI模块:HW-S08AI024N11台

  3、DO模块:HW-S24DO024R1台

  4、扩展通讯模块:HW-S01RS1台

  网络图如下:

  四、部分程序说明

  1、远程IO采集及远程站故障报警:使用Modbus读指令MODR将每个远程IO模块的8个通道值及故障代码读到PLC主机中,故障代码非0则报模块故障,与模块通讯失败连续1秒则报与该模块通讯失败

  3、上位机软件:可以使用组态软件,亦可使用海为免费的通讯控件自己编写监控程序。组态一次可以分别安装在计算机1和计算机2中,实现同时监控

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