基于profibus現(xiàn)場總線的油田注水監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油田穩(wěn)流注水技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于PROFIBUS現(xiàn)場總線的油田注水監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]油田注水大多采用單管多支工藝流程，隨著注水時(shí)間的延長及注水井單井吸水能力的差異，造成單井注水量不易控制，且單井注水量會(huì)隨著注水壓力波動(dòng)而波動(dòng)，導(dǎo)致超注、欠注的現(xiàn)象發(fā)生，難以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)注水。為了實(shí)現(xiàn)精細(xì)穩(wěn)流注水，減輕工作人員操作難度，國內(nèi)外研究人員開始研發(fā)穩(wěn)流注水監(jiān)控技術(shù)，希望通過在控制端設(shè)定參數(shù)，對(duì)各注水井的瞬時(shí)流量、壓力、注水工作狀態(tài)等數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，準(zhǔn)確掌握地層能量變化，及時(shí)調(diào)節(jié)注水量，實(shí)現(xiàn)精確注水。目前，基本實(shí)現(xiàn)了油水井的監(jiān)控，但是，現(xiàn)有技術(shù)中的油田注水監(jiān)控系統(tǒng)，還存在著組網(wǎng)復(fù)雜、靈活性差、信號(hào)強(qiáng)度弱、在數(shù)據(jù)處理上實(shí)效性差，不能很好地實(shí)現(xiàn)所采集數(shù)據(jù)的自動(dòng)巡檢與注水量的遠(yuǎn)程配注的缺陷和不足，還無法很好地實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)注水、定量注水和準(zhǔn)確注水。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于PROFIBUS現(xiàn)場總線的油田注水監(jiān)控系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便，系統(tǒng)穩(wěn)定性高，通訊速度快、可靠性高，實(shí)時(shí)性能好，有助于提高注水效率，使用效果好，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種基于PROFIBUS現(xiàn)場總線的油田注水監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括布設(shè)在監(jiān)控機(jī)房內(nèi)的監(jiān)控上位機(jī)、布設(shè)在監(jiān)控現(xiàn)場的多個(gè)主站PLC模塊和布設(shè)在監(jiān)控現(xiàn)場多個(gè)油井處的多個(gè)從站PLC模塊，所述監(jiān)控上位機(jī)上接有用于打印監(jiān)控文件的打印機(jī)，每個(gè)所述主站PLC模塊上均接有第一 PROFIBUS-DP通訊適配器和用于人機(jī)交互的觸摸式液晶顯示屏，每個(gè)所述從站PLC模塊上均接有第二PR0FIBUS-DP通訊適配器，每個(gè)所述主站PLC模塊均通過連接在第一 PR0FIBUS-DP通訊適配器上的PROFIBUS總線與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)連接并通信，每個(gè)所述從站PLC模塊均通過連接在第一 PR0FIBUS-DP通訊適配器和第二 PR0FIBUS-DP通訊適配器之間的PROFIBUS總線與主站PLC模塊連接并通信，每個(gè)所述主站PLC模塊均與多個(gè)所述從站PLC模塊連接并通信；每個(gè)所述從站PLC模塊的輸入端均接有操作按鈕、用于對(duì)高壓閥組分水器的壓力進(jìn)行檢測的分水器壓力表、用于對(duì)注水井管線中的壓力進(jìn)行檢測的管壓壓力表和用于采集注水干線流量數(shù)據(jù)的干線流量計(jì)，每個(gè)所述從站PLC模塊的輸出端均接有用于控制注水井管線中的水流量的流量閥、用于顯示監(jiān)控壓力數(shù)據(jù)的液晶顯示屏和用于在壓力超過上限值時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)的超限報(bào)警器；所述主站PLC模塊和從站PLC模塊均為西門子公司的PLC模塊SIMATIC S7-315-2DP,所述第一 PR0FIBUS-DP通訊適配器和第二 PR0FIBUS-DP通訊適配器均為ABB總線適配器NPBA-12。
[0005]上述的基于PROFIBUS現(xiàn)場總線的油田注水監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述監(jiān)控上位機(jī)為研華IPC-610H型號(hào)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。
[0006]上述的基于PROFIBUS現(xiàn)場總線的油田注水監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述觸摸式液晶顯示屏為24英寸觸摸式液晶顯示屏。
[0007]上述的基于PROFIBUS現(xiàn)場總線的油田注水監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述液晶顯示屏為12英寸液晶顯示屏。
[0008]上述的基于PROFIBUS現(xiàn)場總線的油田注水監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述超限報(bào)警器為聲光報(bào)警器。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0010]1、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便。
[0011]2、本發(fā)明監(jiān)控上位機(jī)、多個(gè)主站PLC模塊和多個(gè)從站PLC模塊之間通過PROFIBUS現(xiàn)場總線進(jìn)行通信，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠，實(shí)時(shí)性能好，有助于提高注水效率，解決了系統(tǒng)的穩(wěn)定性差和無線網(wǎng)絡(luò)的通訊速度實(shí)時(shí)性差的問題。
[0012]3、本發(fā)明的使用，能夠降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，有助于保證安全生產(chǎn)。
[0013]4、本發(fā)明解決了在以往高壓注水中無法實(shí)現(xiàn)的平穩(wěn)注水、定量注水及準(zhǔn)確注水的難題，節(jié)省了大量的人力物力，為油田減小輸差、提高產(chǎn)量提供了技術(shù)保障，使用效果好，便于推廣使用。
[0014]綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便，系統(tǒng)穩(wěn)定性高，通訊速度快、可靠性高，實(shí)時(shí)性能好，有助于提高注水效率，使用效果好，便于推廣使用。
[0015]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。
[0017]附圖標(biāo)記說明:
[0018]I一監(jiān)控上位機(jī)； 2—主站PLC模塊；3—分水器壓力表；
[0019]4一從站PLC模塊；5—第一 PROFIBUS-DP通訊適配器；
[0020]6—第二 PR0FIBUS-DP通訊適配器；7—管壓壓力表；
[0021]8—觸摸式液晶顯示屏；9 一操作按鈕；10—超限報(bào)警器；
[0022]11一液晶顯不屏； 12—打印機(jī)；13—干線流量計(jì)；
[0023]14—流量閥。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖1所示，本發(fā)明包括布設(shè)在監(jiān)控機(jī)房內(nèi)的監(jiān)控上位機(jī)1、布設(shè)在監(jiān)控現(xiàn)場的多個(gè)主站PLC模塊2和布設(shè)在監(jiān)控現(xiàn)場多個(gè)油井處的多個(gè)從站PLC模塊4，所述監(jiān)控上位機(jī)I上接有用于打印監(jiān)控文件的打印機(jī)12，每個(gè)所述主站PLC模塊2上均接有第一PR0FIBUS-DP通訊適配器5和用于人機(jī)交互的觸摸式液晶顯示屏8，每個(gè)所述從站PLC模塊4上均接有第二 PR0FIBUS-DP通訊適配器6，每個(gè)所述主站PLC模塊2均通過連接在第一 PR0FIBUS-DP通訊適配器5上的PROFIBUS總線與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)I連接并通信，每個(gè)所述從站PLC模塊4均通過連接在第一 PR0FIBUS-DP通訊適配器5和第二 PR0FIBUS-DP通訊適配器6之間的PROFIBUS總線與主站PLC模塊2連接并通信，每個(gè)所述主站PLC模塊2均與多個(gè)所述從站PLC模塊4連接并通信；每個(gè)所述從站PLC模塊4的輸入端均接有操作按鈕9、用于對(duì)高壓閥組分水器的壓力進(jìn)行檢測的分水器壓力表3、用于對(duì)注水井管線中的壓力進(jìn)行檢測的管壓壓力表7和用于采集注水干線流量數(shù)據(jù)的干線流量計(jì)13，每個(gè)所述從站PLC模塊4的輸出端均接有用于控制注水井管線中的水流量的流量閥14、用于顯示監(jiān)控壓力數(shù)據(jù)的液晶顯示屏11和用于在壓力超過上限值時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)的超限報(bào)警器10 ；所述主站PLC模塊2和從站PLC模塊4均為西門子公司的PLC模塊SIMATIC S7-315-2DP，所述第一 PROFIBUS-DP通訊適配器5和第二 PROFIBUS-DP通訊適配器6均為ABB總線適配器 NPBA-12。
[0025]本實(shí)施例中，所述監(jiān)控上位機(jī)I為研華IPC-610H型號(hào)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。所述觸摸式液晶顯示屏8為24英寸觸摸式液晶顯示屏。所述液晶顯示屏11為12英寸液晶顯示屏。所述超限報(bào)警器10為聲光報(bào)警器。
[0026]本發(fā)明的工作過程是:水源井來水與處理水經(jīng)注水站升壓后，由高壓閥組分水器分配到單井注水管線，分水器壓力表3采集高壓閥組分水器的壓力、管壓壓力表7采集注水井管線中的壓力，二者所采集的壓力數(shù)據(jù)輸出給從站PLC模塊4，同時(shí)，干線流量計(jì)13采集注水干線流量數(shù)據(jù)并輸出給從站PLC模塊4，從站PLC模塊4控制液晶顯示屏11對(duì)高壓閥組分水器壓力、注水井管線壓力和注水干線流量進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，同時(shí)，從站PLC模塊4根據(jù)高壓閥組分水器壓力、注水井管線壓力兩者的壓力差輸出相應(yīng)的控制信號(hào)給流量閥14，控制流量閥14的開度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)注水的控制；另外，從站PLC模塊4還能通過第二 PROFIBUS-DP通訊適配器6、第一 PROFIBUS-DP通訊適配器5和PROFIBUS總線接收主站PLC模塊2傳來的數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)傳給主站PLC模塊2，主站PLC模塊2能夠通過第一PR0FIBUS-DP通訊適配器5和PROFIBUS總線接接收監(jiān)控上位機(jī)I傳來的數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)傳給監(jiān)控上位機(jī)I。
[0027]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于PROFIBUS現(xiàn)場總線的油田注水監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:包括布設(shè)在監(jiān)控機(jī)房內(nèi)的監(jiān)控上位機(jī)(I)、布設(shè)在監(jiān)控現(xiàn)場的多個(gè)主站PLC模塊(2)和布設(shè)在監(jiān)控現(xiàn)場多個(gè)油井處的多個(gè)從站PLC模塊(4)，所述監(jiān)控上位機(jī)(I)上接有用于打印監(jiān)控文件的打印機(jī)(12)，每個(gè)所述主站PLC模塊(2)上均接有第一 PROFIBUS-DP通訊適配器(5)和用于人機(jī)交互的觸摸式液晶顯示屏(8)，每個(gè)所述從站PLC模塊(4)上均接有第二 PROFIBUS-DP通訊適配器￠)，每個(gè)所述主站PLC模塊(2)均通過連接在第一 PROFIBUS-DP通訊適配器(5)上的PROFIBUS總線與上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)(I)連接并通信，每個(gè)所述從站PLC模塊(4)均通過連接在第一 PROFIBUS-DP通訊適配器(5)和第二 PROFIBUS-DP通訊適配器(6)之間的PROFIBUS總線與主站PLC模塊(2)連接并通信，每個(gè)所述主站PLC模塊(2)均與多個(gè)所述從站PLC模塊(4)連接并通信；每個(gè)所述從站PLC模塊(4)的輸入端均接有操作按鈕(9)、用于對(duì)高壓閥組分水器的壓力進(jìn)行檢測的分水器壓力表(3)、用于對(duì)注水井管線中的壓力進(jìn)行檢測的管壓壓力表(7)和用于采集注水干線流量數(shù)據(jù)的干線流量計(jì)(13)，每個(gè)所述從站PLC模塊(4)的輸出端均接有用于控制注水井管線中的水流量的流量閥(14)、用于顯示監(jiān)控壓力數(shù)據(jù)的液晶顯示屏(11)和用于在壓力超過上限值時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)的超限報(bào)警器(10);所述主站PLC模塊⑵和從站PLC模塊(4)均為西門子公司的PLC模塊SIMATICS7-315-2DP,所述第一 PROFIBUS-DP 通訊適配器(5)和第二 PROFIBUS-DP 通訊適配器(6)均為ABB總線適配器NPBA-12。2.按照權(quán)利要求1所述的基于PROFIBUS現(xiàn)場總線的油田注水監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述監(jiān)控上位機(jī)(I)為研華IPC-610H型號(hào)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。3.按照權(quán)利要求1所述的基于PROFIBUS現(xiàn)場總線的油田注水監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述觸摸式液晶顯示屏(8)為24英寸觸摸式液晶顯示屏。4.按照權(quán)利要求1所述的基于PROFIBUS現(xiàn)場總線的油田注水監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述液晶顯示屏(11)為12英寸液晶顯示屏。5.按照權(quán)利要求1所述的基于PROFIBUS現(xiàn)場總線的油田注水監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:所述超限報(bào)警器(10)為聲光報(bào)警器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于PROFIBUS現(xiàn)場總線的油田注水監(jiān)控系統(tǒng)，包括監(jiān)控上位機(jī)、多個(gè)主站PLC模塊和多個(gè)從站PLC模塊，監(jiān)控上位機(jī)上接有打印機(jī)，每個(gè)主站PLC模塊上均接有第一PROFIBUS-DP通訊適配器和觸摸式液晶顯示屏，每個(gè)從站PLC模塊上均接有第二PROFIBUS-DP通訊適配器；每個(gè)從站PLC模塊的輸入端均接有操作按鈕、分水器壓力表、管壓壓力表和干線流量計(jì)，每個(gè)從站PLC模塊的輸出端均接有流量閥、液晶顯示屏和超限報(bào)警器。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便，系統(tǒng)穩(wěn)定性高，通訊速度快、可靠性高，實(shí)時(shí)性能好，有助于提高注水效率，使用效果好，便于推廣使用。
【IPC分類】G05B19/418
【公開號(hào)】CN105589436
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410652733
【發(fā)明人】侯鵬
【申請(qǐng)人】西安眾智惠澤光電科技有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2014年11月16日