專利名稱：三相計量控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種計量控制器，尤指一種的油、氣、水的三相油田計量站遠程測控終端的三相計量控制器。
我國目前大部分油田還沒有實現(xiàn)自動化，人工計量方式不足之處是為了完成計量站的數(shù)據(jù)采集和計量工作，油田在計量站都配備了值班人員，定時或定次倒井計量各油井的產(chǎn)量，記錄各油井產(chǎn)油壓力、注水壓力。因此油田計量站值班人員占了整個油田很大的編制，而且人工計量時存在一定的誤差。由于油田計量站地處比較偏遠的地區(qū)，環(huán)境比較惡劣，這就給計量站值班人員的生活造成了很大的困難。
說明三相計量控制器的信號流程，現(xiàn)場儀表信號(如溫度、壓力、可燃氣體濃度、液位、含水率)直接送入到模擬量輸入模塊，經(jīng)A/D變換為數(shù)字信號，閥門開關(guān)狀態(tài)信號直接輸入到數(shù)字量輸入模塊，所有輸入信號以串行數(shù)據(jù)流方式通過I/O BUS總線傳送到主控制器，主控制器對各種輸入量的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)采集、處理和存儲，并可根據(jù)預(yù)先設(shè)定的上、下限提供報警功能及控制閥門動作。數(shù)字量輸出模塊接收主控制器的串行數(shù)據(jù)形式的控制信息，轉(zhuǎn)換為標準的繼電器類型信號輸出，經(jīng)中間繼電器隔離后接入相應(yīng)的控制位置。顯示屏實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)組態(tài)顯示，其顯示界面可以滿足用戶不同的數(shù)據(jù)顯示要求，并可用鍵盤方便地實現(xiàn)現(xiàn)場操作控制。電臺支持MODBUSRTU、MODBUS ASCII通訊協(xié)議，采用半雙工的工作方式，支持點對點的查尋。
參見圖3三相計量控制器的程序流程圖，三相計量控制器可以根據(jù)計量工藝逐井計量計量站內(nèi)各油井的產(chǎn)量，現(xiàn)說明其控制程序流程一.通過顯示屏和鍵盤設(shè)定三相計量控制器自動定次計量1.控制器讀取現(xiàn)場操作狀態(tài)信號，判斷是否所有的閥門都在生產(chǎn)位，如果有閥門不在生產(chǎn)位，處理器產(chǎn)生數(shù)據(jù)輸出，經(jīng)過配電箱中繼電器的數(shù)字量隔離，使所有的電動閥轉(zhuǎn)到生產(chǎn)位；2.根據(jù)設(shè)定的計量順序，控制器產(chǎn)生數(shù)字量輸出，控制相應(yīng)的繼電器吸合接通電動閥的220V供電，使排在第一位計量的油井的電動閥轉(zhuǎn)動到計量位；3.電動閥轉(zhuǎn)到計量位后，油井生產(chǎn)的原油進入分離器(用來計量液、油、氣的一種容器)，分離器中的液位開始上升，當液位上升到下液位開關(guān)時計時器開始計時，處理器通過檢測現(xiàn)場上液位開關(guān)狀態(tài)信號，當發(fā)現(xiàn)上液位開關(guān)接通(分離器中的原油上升到上液位位置)后計時器停止計時，并計算進油時間，控制器輸出數(shù)字量信號，控制相應(yīng)的繼電器接通使電動閥轉(zhuǎn)到生產(chǎn)位，分離器停止進油；4.控制器檢測現(xiàn)場操作狀態(tài)信號，發(fā)現(xiàn)電動閥轉(zhuǎn)動到生產(chǎn)位后打開分離器過油閥開關(guān)，分離器中的原油通過下部的分過油閥流出分離器，同時在過油閥后面的含水分析儀檢測原油的含水率，分離器的液位開始下降，當處理器檢測到分離器液位下降到下液位開關(guān)位置時關(guān)閉過油閥門。
5.控制器重復(fù)3、4過程直到完成所設(shè)定的計量罐次，完成所設(shè)定的計量罐次后，處量器累加所有的計量時間，用計量罐次乘以分離器的標定容積，除以計量時間，可以算出油井的日產(chǎn)液量，日產(chǎn)液量再乘以平均含水率可以得出日產(chǎn)油量，最后把所計算的數(shù)據(jù)存入寄存器，收到中控室的指令后傳送數(shù)據(jù)到中控室；6.完成第一口油井的計量后，處理器控制下一口油井的閥門轉(zhuǎn)動到計量位，重復(fù)3、4、5過程，直到計量完所有油井。
二.通過顯示屏和鍵盤設(shè)定三相計量控制器自動定時計量1.控制器讀取現(xiàn)場操作狀態(tài)信號，判斷是否所有的閥門都在生產(chǎn)位，如果有閥門不在生產(chǎn)位，處理器產(chǎn)生數(shù)據(jù)輸出，經(jīng)過配電箱中繼電器的數(shù)字量隔離，使所有的電動閥轉(zhuǎn)到生產(chǎn)位；2.根據(jù)設(shè)定的計量順序，控制器產(chǎn)生數(shù)字量輸出，控制相應(yīng)的繼電器吸合接通電動閥的220V供電，使排在第一位計量的油井的電動閥轉(zhuǎn)動到計量位；3.電動閥轉(zhuǎn)到計量位后，油井生產(chǎn)的原油進入分離器(用來計量液、油、氣的一種容器)，分離器中的液位開始上升，當液位上升到下液位開關(guān)時計時器開始計時，處理器通過檢測現(xiàn)場上液位開關(guān)狀態(tài)信號，當發(fā)現(xiàn)上液位開關(guān)接通(分離器中的原油上升到上液位位置)后計時器停止計時，并算進油時間?？刂破鬏敵鰯?shù)字量信號，控制相應(yīng)的繼電器接通使電動閥轉(zhuǎn)到生產(chǎn)位，分離器停止進油；4.控制器檢測現(xiàn)場操作狀態(tài)信號，發(fā)現(xiàn)電動閥轉(zhuǎn)動到生產(chǎn)位后打開分離器過油閥開關(guān)，分離器中的原油通下部的過油閥流出分離器，同時在過油閥后面的含水分析儀檢測原油的含水率，分離器的液位開始下降，當處理器檢測到分離器液位下降到下液位開關(guān)位置時關(guān)閉過油閥；5.控制器重復(fù)3、4過程直到設(shè)定的計量時間。如果到設(shè)定時間后沒有完成一罐次計量放棄最后一次的計時，完成計量后，處理器累加所有的計量時間，用計量罐次乘以分離器的標定容積，除以計量時間，可以算出油井的日產(chǎn)液量。日產(chǎn)液量再乘以平均含水率可以得出日產(chǎn)油量。最后把所計算的數(shù)據(jù)存入寄存器，收到中控室的指令后傳送數(shù)據(jù)到中控室；6.完成第一口油井的計量后，處理器控制下一口油井的閥門轉(zhuǎn)動到計量位，重復(fù)3、4、5過程，直到計量完所有油井。
三.通過顯示屏和鍵盤設(shè)定三相計量控制器自選井計量1.使所有的電動閥轉(zhuǎn)到生產(chǎn)位；2.選定所要計量的油井，控制選定的油井轉(zhuǎn)到計量位。設(shè)定所要計量的罐次或時間；3.電動閥轉(zhuǎn)到計量位后，油井生產(chǎn)的原油進入分離器(用來計量液、油、氣的一種容器)，分離器中的液位開始上升，當液位上升到下液位開關(guān)時計時器開始計時，處理器通過檢測現(xiàn)場上液位開關(guān)狀態(tài)信號，當發(fā)現(xiàn)上液位開關(guān)接通(分離器中的原油上升到上液位位置)后計時器停止計時，并計算進油時間，控制器輸出數(shù)字量信號，控制相應(yīng)的繼電器接通使電動閥轉(zhuǎn)到生產(chǎn)位，分離器停止進油；4.控制器檢測現(xiàn)場操作狀態(tài)信號，發(fā)現(xiàn)電動閥轉(zhuǎn)動到生產(chǎn)位后打開分離器過油閥開關(guān)，分離器中的原油通下部的過油閥門流出分離器，同時在過油閥后面的含水分析儀檢測原油的含水率。分離器的液位開始下降，當處理器檢測到分離器液位下降到下液位開關(guān)位置時關(guān)閉分離器閥門；5.控制器重復(fù)3、4過程直到達設(shè)定的計量時間或罐次。如果定時計量最后一次沒有完成一罐次計量放棄最后一次的計時，完成計量后，處量器累加所有的計量時間，用計量罐次乘以分離器的標定容積，除以計量時間，可以算出油井的日產(chǎn)液量。日產(chǎn)液量再乘以平均含水率可以得出日產(chǎn)油量，最后把所計算的數(shù)據(jù)存入寄存器，收到中控室的指令后傳送數(shù)據(jù)到中控室，完成本次計量。
權(quán)利要求1.一種三相計量控制器，其特征是三相計量控制器由主控制器模塊Micro16、模擬量輸入模塊5501、數(shù)字量輸入模塊5403、數(shù)字量輸出模塊5409、脈沖量輸入模塊5410、一體化電源POW1、POW2、POW3、POW4、POW5、顯示小屏PWS、報警器和端子組成；主控制器模塊Micro16通過數(shù)據(jù)總線I/O BUS與模擬量輸入模塊5501、數(shù)字量輸入模塊5403、數(shù)字量輸出模塊5409、脈沖量輸入模塊5410、電源模塊POW5相連，主控制器模塊為總線I/O BUS提供1000mA的5V電源；每塊模擬量輸入模塊5501有8路模擬量輸入通道，通過端子接計量配水間的壓力、液位、溫度、可燃氣體濃度和含水率現(xiàn)場模擬信號的輸入；每塊數(shù)字量輸入模塊5403有8路數(shù)字量輸入，通過端子接現(xiàn)場各閥門的開關(guān)狀態(tài)輸入信號以及其它開關(guān)量狀態(tài)輸入信號；每塊數(shù)字量輸出模塊5409有8路數(shù)字量輸出，通過繼電器隔離控制電動閥；每塊脈沖量輸入模塊5410有4路脈沖量輸入，通過端子接配水間電子水表的脈沖量輸入；電源模塊POW4電源輸入接變壓器的24V交流輸出，產(chǎn)生A路24V直流輸出為接到主控制器模塊Micro16，產(chǎn)生的B路24V直流輸出接到電源模塊POW5；電源模塊POW5電源輸入接POW4的B路輸出。總線上各模塊的耗電量超過控制模塊Micro16的供電量時，在總線上接一塊電源模塊POW5通過數(shù)據(jù)總線I/O BUS為總線的模塊提供5V直流電源。POW5的24V輸出接到顯示屏(PWS)；電臺電源POW3輸入接220V交流電，輸出13.8V接電臺輸入口(RAD)；電臺RAD的電源輸入接電臺電源的電源輸出，數(shù)據(jù)口接主控制器Micro16的COM1口，射頻口通過避雷器接天線饋線；顯示屏PWS的串口接主控制器模塊Micro16的串口2，電源輸入端與電源模塊POW5的24V電源輸出相連；一體化24V直流電源POW1輸入端子通過接線端子接配電箱送來的220V交流電，產(chǎn)生的24V直流電源通過保險端子和現(xiàn)場接線端子接到模擬量輸入模塊5501、數(shù)字量輸出模塊5409及現(xiàn)場儀表；一體化12V直流電源POW2輸入端子通過接線端子接配電箱送來的220V交流電，產(chǎn)生的12V直流電源通過保險端子和現(xiàn)場接線端子接到電子水表。
專利摘要本實用新型涉及一種三相計量控制器，由主控制器模塊、模擬量輸入模塊、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、脈沖量輸入模塊、電源模塊、電臺電源及電臺、變壓器、顯示屏、端子等組成。模擬量輸入模塊、數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、脈沖量輸入模塊與主控制器模塊通過總線連接，每一模塊的8個信號輸入與現(xiàn)場接線端子相連，主控制器的串口1經(jīng)專用電臺串口線與電臺的串口相連，電臺的射頻輸入經(jīng)避雷器與天線饋線相連。主控制器的串口2經(jīng)專用顯示串口線與顯示屏的串口相連，電源模塊及變壓器為各部提供電源。使用該三相計量控制器，實現(xiàn)了計量站無人值守，取消了計量站的人員編制，而且計量更準確可靠，從而降低了人力成本提高了生產(chǎn)效益。
文檔編號G01F5/00GK2567579SQ0224382
公開日2003年8月20日 申請日期2002年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月24日
發(fā)明者俞凌, 劉曉良 申請人:北京安控科技發(fā)展有限公司