專利名稱：基于可編程序控制器的多油井連續(xù)計(jì)量系統(tǒng)和計(jì)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流量計(jì)量控制技術(shù)，尤其涉及一種多油井連續(xù)計(jì)量系統(tǒng)及其計(jì)量 方法。
背景技術(shù)：
油井產(chǎn)量計(jì)量是油田生產(chǎn)管理中一項(xiàng)重要工作。準(zhǔn)確、及時(shí)計(jì)量油井產(chǎn)量，對(duì)于掌 握油藏狀況，制定生產(chǎn)方案，具有重要指導(dǎo)意義。目前國內(nèi)多數(shù)計(jì)量站油井計(jì)量主要還是采 用傳統(tǒng)的分離器進(jìn)行氣液計(jì)量、人工化驗(yàn)含水等計(jì)量方法。這些油井計(jì)量方法在油田開發(fā) 早期尚能夠完成對(duì)油井采出液計(jì)量的任務(wù)，但是目前油田開發(fā)已進(jìn)入中后期，由于采出液 中含水增高，含氣下降，液量低以及間歇出油等原因，分離器計(jì)量、人工化驗(yàn)含水等計(jì)量方 法已無法得到真實(shí)、穩(wěn)定、準(zhǔn)確的計(jì)量結(jié)果，這給油田經(jīng)營管理增加了難度。近些年來，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是傳感技術(shù)、控制技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，為油 井計(jì)量技術(shù)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的保障。其中，三相分離計(jì)量、兩相分離計(jì)量和不分離計(jì)量 的研究和應(yīng)用越來越受到重視。兩相分離計(jì)量裝置與三相分離計(jì)量、不分離計(jì)量裝置相比， 投資較少、操作簡(jiǎn)便、計(jì)量精度高，故在油田中獲得了較多應(yīng)用。兩相分離計(jì)量中的新技術(shù) 由旋流分離器、質(zhì)量流量計(jì)和氣體流量計(jì)組成，質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量出油水混合液的流量、密度 和溫度，根據(jù)公式推導(dǎo)出油和水的含量，為快速準(zhǔn)確的掌握油氣開采的產(chǎn)量提供科學(xué)依據(jù)。一種油井產(chǎn)液量計(jì)量、工況分析優(yōu)化方法及其系統(tǒng)(專利號(hào)200610164812. 5)可 以實(shí)現(xiàn)在油田無計(jì)量站情況下遠(yuǎn)程自動(dòng)錄取油井工況數(shù)據(jù)，在無人值守情況下及時(shí)掌握油 井的動(dòng)態(tài)變化。這種方法適用于油田無計(jì)量站情況，而目前，大多數(shù)油井計(jì)量普遍采取十幾 口油井的產(chǎn)出液進(jìn)入同一計(jì)量間，共用一套計(jì)量裝置的油井計(jì)量方式，故這種計(jì)量裝置適 用于新開采的油井。而且上述方法是以油井單井產(chǎn)量計(jì)量為核心的方法，不能實(shí)現(xiàn)多油井 連續(xù)自動(dòng)計(jì)量。全自動(dòng)多井式油井計(jì)量裝置(申請(qǐng)?zhí)?00620088932. 7)能夠?qū)崿F(xiàn)多口油井的單井 產(chǎn)量計(jì)量的自動(dòng)切換，但是不能進(jìn)行參數(shù)修正、故障報(bào)警、計(jì)算計(jì)量數(shù)據(jù)；不能遠(yuǎn)程監(jiān)視油 井運(yùn)行狀態(tài)和遠(yuǎn)程獲取現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量數(shù)據(jù)，不方便遠(yuǎn)程監(jiān)控中心對(duì)計(jì)量裝置的控制，而且，沒有 使用人機(jī)界面，不能直觀掌握計(jì)量狀態(tài)。而且，上述兩種計(jì)量裝置和方法中都沒有涉及準(zhǔn)確計(jì)算含水率和含油率的方法以 及如何根據(jù)井口的工藝參數(shù)對(duì)計(jì)量參數(shù)修正。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，通過提供一種基于可編程序控制器的多油井連續(xù)計(jì)量系統(tǒng)和 計(jì)量方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中無法準(zhǔn)確計(jì)算含水率和含油率，以及如何根據(jù)井口的工藝參 數(shù)對(duì)計(jì)量參數(shù)修正的問題。本發(fā)明是采用以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的核心部件采用PLC(即可編程序控制器)及其擴(kuò)展模塊，PLC具備兩個(gè)串行通信口，PLC通過串行通信口 0與質(zhì)量流量計(jì)連接，串行通信口 1與GPRS(即通用分組無 線服務(wù)技術(shù))無線模塊連接；PLC使用扁平電纜連接位于其右側(cè)的數(shù)字量擴(kuò)展模塊，經(jīng)過串 行I/O總線連接擴(kuò)展從站模塊，擴(kuò)展從站模塊的通信口與觸摸屏連接；PLC及其數(shù)字量擴(kuò)展 模塊輸入端連接油井位置傳感器；輸出端連接控制電動(dòng)機(jī)的繼電器、蜂鳴器和油井位置指 示燈；模擬量輸入端連接壓力傳感器。硬件連接完畢后，設(shè)置質(zhì)量流量計(jì)與PLC的通信參 數(shù)。操作人員點(diǎn)擊觸摸屏按鈕，選擇需要計(jì)量的油井，設(shè)定準(zhǔn)備時(shí)間和計(jì)量時(shí)間，輸入計(jì)量 參數(shù)和報(bào)警參數(shù)，啟動(dòng)PLC控制的多油井連續(xù)計(jì)量裝置。PLC控制電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)選井閥 組，計(jì)量用戶選擇的油井支路；PLC讀取質(zhì)量流量計(jì)采集的油井產(chǎn)出液液相的瞬時(shí)流量、密 度和溫度等瞬時(shí)值，并存儲(chǔ)在相應(yīng)存儲(chǔ)器中；若計(jì)量過程中，沒有發(fā)生報(bào)警事件，則當(dāng)選井 閥組的閥芯到達(dá)目標(biāo)油井位置時(shí)，開始計(jì)算瞬時(shí)數(shù)據(jù)；經(jīng)過至少30分鐘的準(zhǔn)備時(shí)間后，PLC 根據(jù)質(zhì)量流量計(jì)采集的數(shù)據(jù)和觸摸屏輸入的已有數(shù)據(jù)計(jì)算日平均數(shù)據(jù)和日累計(jì)數(shù)據(jù)，并將 計(jì)量處理結(jié)果傳送到觸摸屏顯示和存儲(chǔ)，最后通過GPRS無線模塊把油田計(jì)量站數(shù)據(jù)傳到 井隊(duì)數(shù)據(jù)中心顯示和保存，并生成油、水瞬時(shí)曲線、日度生產(chǎn)曲線和日累計(jì)生產(chǎn)報(bào)表，井隊(duì) 數(shù)據(jù)中心監(jiān)控油井的運(yùn)行狀態(tài)，并發(fā)送命令和參數(shù)至PLC。管理人員可以通過礦區(qū)內(nèi)部局域 網(wǎng)，對(duì)井隊(duì)數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和管理。若計(jì)量某口油井過程中發(fā)生報(bào)警事件，PLC根 據(jù)報(bào)警類型，控制電動(dòng)機(jī)動(dòng)作。同時(shí)蜂鳴器發(fā)出聲音報(bào)警，觸摸屏上顯示報(bào)警信息。在單井 計(jì)量完成后，PLC發(fā)送指令轉(zhuǎn)入到下一口井進(jìn)行計(jì)量，如此周而復(fù)始循環(huán)完成多油井自動(dòng)連 續(xù)計(jì)量過程。為了提高計(jì)量精確度，必須周期檢查計(jì)量結(jié)果，根據(jù)井口的實(shí)際工藝參數(shù)，通 過實(shí)際采樣分析，調(diào)整計(jì)量參數(shù)的修正系數(shù)，并在觸摸屏畫面上輸入準(zhǔn)確的計(jì)量參數(shù)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下明顯的優(yōu)勢(shì)和有益效果采用具有友好操作界面的觸摸屏，簡(jiǎn)單方便，人性化設(shè)計(jì)，適用于現(xiàn)場(chǎng)工人使用； 利用具備高可靠性的PLC提供的豐富指令庫，編譯多油井連續(xù)計(jì)量程序，實(shí)現(xiàn)由單井計(jì)量 向多井計(jì)量的切換，并且從現(xiàn)場(chǎng)需求出發(fā)，編譯控制靈活、計(jì)量準(zhǔn)確和及時(shí)報(bào)警的PLC程 序；利用高精度質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量液體，液相相對(duì)誤差、含水率絕對(duì)誤差在3%以內(nèi)，并結(jié)合 油品情況，在正確溫度和壓力參考下取樣試驗(yàn)，及時(shí)調(diào)整各油井計(jì)量參數(shù)的修正系數(shù)，從而 保證了測(cè)量精度；計(jì)量數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控傳輸技術(shù)采用GPRS通訊技術(shù)，提高了信號(hào)傳輸?shù)目煽?性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，實(shí)現(xiàn)了采油隊(duì)對(duì)管轄區(qū)域內(nèi)計(jì)量站油井計(jì)量數(shù)據(jù)的無線自動(dòng)采集處 理、計(jì)量參數(shù)遠(yuǎn)程操作監(jiān)控。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)示意框圖；圖2是本發(fā)明系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明PLC控制程序流程圖。圖中1、PLC CPU模塊，2、無線模塊，3、井位指示燈，4、蜂鳴器，5、電動(dòng)機(jī)繼電器，6、 擴(kuò)展從站模塊，7、觸摸屏，8、數(shù)字量擴(kuò)展模塊，9、井位傳感器，10、壓力傳感器，11、質(zhì)量流量 計(jì)，12、數(shù)據(jù)中心，13、選井閥組。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
本發(fā)明系統(tǒng)設(shè)計(jì)如下本發(fā)明結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，核心部件采用PLC 1及其數(shù)字量擴(kuò)展模塊8，PLC 1 具備兩個(gè)串行通信口，PLC 1通過串行通信口 0與質(zhì)量流量計(jì)11連接，串行通信口 1與GPRS 無線模塊2連接；PLC CPU模塊1使用扁平電纜連接位于其右側(cè)的數(shù)字量擴(kuò)展模塊8，經(jīng)過 串行I/O總線連接擴(kuò)展從站模塊6，并由擴(kuò)展從站模塊6的通信口與觸摸屏7連接；CPU模 塊1及其數(shù)字量擴(kuò)展模塊8輸入端連接井位傳感器9，輸出端連接電動(dòng)機(jī)繼電器5、蜂鳴器 4和油井位置指示燈3，模擬量輸入模塊輸入端連接壓力傳感器10。本發(fā)明系統(tǒng)工作過程如下本發(fā)明選用選井閥組13作為油井來液的計(jì)量集輸裝置，選井閥組13內(nèi)部設(shè)計(jì)有 光電開關(guān)傳感器，用來檢測(cè)油井位置。PLC 1控制電動(dòng)機(jī)繼電器5線圈通電和斷電，從而控 制電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)與停止。電動(dòng)機(jī)與選井閥組13的轉(zhuǎn)軸相連，選井閥組13的閥芯隨電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，閥芯上安裝有若干管路接口，其中一個(gè)管路接口與選中計(jì)量油井的原油出口管 路相接，實(shí)現(xiàn)該管路單獨(dú)導(dǎo)通。其余各個(gè)管路接口與油井原油入口相連，其油井來液在選 井閥組13中部匯合后由總輸出口輸出。當(dāng)程序指定一口油井進(jìn)行計(jì)量時(shí)，PLC 1對(duì)電機(jī)繼 電器5發(fā)出信號(hào)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)閥芯旋轉(zhuǎn)，當(dāng)閥芯到達(dá)目標(biāo)井后，被選中計(jì)量的單井來液將通 過閥芯從原油出口管路輸出，經(jīng)兩相分離裝置高效分離后，液相進(jìn)入質(zhì)量流量計(jì)11進(jìn)行計(jì) 量。PLC 1將計(jì)量結(jié)果傳送給觸摸屏7和井隊(duì)數(shù)據(jù)中心12。確認(rèn)該井計(jì)量完后，PLC 1再 給選井閥指令到下一口油井，這樣周而復(fù)始地循環(huán)完成多個(gè)油井的單井產(chǎn)量自動(dòng)選井計(jì)量 工作。 在本發(fā)明中，觸摸屏7變量地址與PLC 1存儲(chǔ)器地址一一對(duì)應(yīng)，兩者硬件連接完畢 以后，觸摸屏7不僅實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備PLC 1的開關(guān)量狀態(tài)和數(shù)字變量的值，而且監(jiān)控PLC 1的運(yùn)行狀態(tài)。觸摸屏7初始畫面設(shè)計(jì)有4個(gè)按鈕，分別對(duì)應(yīng)4個(gè)主要畫面，即計(jì)量信息畫 面、參數(shù)設(shè)置畫面、歷史數(shù)據(jù)查詢畫面和報(bào)警記錄畫面。其中，計(jì)量信息畫面用來顯示油井運(yùn)行參數(shù)，主要包括當(dāng)前計(jì)量油井的井號(hào)、質(zhì)量流量 計(jì)11測(cè)量的瞬時(shí)值(液量、密度、溫度)、PLC 1計(jì)算結(jié)果(瞬時(shí)含水率、日累計(jì)液量、日均 含水率)、計(jì)量時(shí)間或準(zhǔn)備時(shí)間，以及已經(jīng)計(jì)量或準(zhǔn)備的時(shí)間。當(dāng)裝置處于準(zhǔn)備狀態(tài)時(shí)，顯示 設(shè)定的準(zhǔn)備時(shí)間和已經(jīng)準(zhǔn)備的時(shí)間；當(dāng)裝置處于計(jì)量狀態(tài)時(shí)，顯示設(shè)定的計(jì)量時(shí)間和已經(jīng) 計(jì)量的時(shí)間?！坝?jì)量信息”畫面，設(shè)計(jì)有3個(gè)圖形按鈕，分別用來激活選井和時(shí)間設(shè)定畫面、 歷史數(shù)據(jù)查詢畫面和報(bào)警記錄畫面。參數(shù)設(shè)置畫面用來設(shè)置計(jì)量參數(shù)和報(bào)警參數(shù)。計(jì)量參數(shù)包括水密度、油密度和計(jì) 量修正系數(shù)。之所以需要修正計(jì)量系數(shù)，是因?yàn)?，在?shí)際測(cè)量混合物的含水率時(shí)，由于每口 油井產(chǎn)出液的溫度、壓力和含水量等各不相同，即使是同一個(gè)計(jì)量站的幾口油井，它們各自 的純油和純水的密度都有所不同，而且同一口井的這兩個(gè)參數(shù)在不同時(shí)期也存在著差異。 為了保證計(jì)量精確性，必須結(jié)合油品情況并進(jìn)行大量的試驗(yàn)，以確定較為準(zhǔn)確的計(jì)量修正 系數(shù)。報(bào)警參數(shù)包括壓力高報(bào)警、溫度低報(bào)警、流量低報(bào)警、壓力高時(shí)間、溫度低持續(xù)時(shí)間、 流量低持續(xù)時(shí)間。所謂溫度低報(bào)警、流量低報(bào)警、壓力高報(bào)警，是指單井溫度、流量、壓力超 過了觸摸屏7上設(shè)定的相應(yīng)數(shù)值，并且溫度低、流量低狀態(tài)持續(xù)時(shí)間超過了設(shè)定的時(shí)間范 圍。歷史數(shù)據(jù)查詢畫面用來展示歷史數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)包括采集時(shí)間、日累計(jì)液量、日均含水率、日累計(jì)油量、日均溫度、日均壓力。日平均數(shù)據(jù)和日累計(jì)數(shù)據(jù)是根據(jù)質(zhì)量流量計(jì)11 讀出的瞬時(shí)數(shù)據(jù)，在計(jì)量時(shí)間內(nèi)經(jīng)過計(jì)算得到的平均值。為了使觸摸屏7設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單美觀，15 口油井共用一個(gè)“歷史數(shù)據(jù)查詢”畫面。單井計(jì)量過程中，PLC程序?qū)⒏饔途臍v史數(shù)據(jù)傳 遞到公共變量中，在查詢某口油井的歷史數(shù)據(jù)時(shí)，將該井的歷史數(shù)據(jù)顯示出來，這樣也使得 變量數(shù)目大大減少。報(bào)警記錄畫面用來顯示報(bào)警信息，包括報(bào)警時(shí)間、報(bào)警油井井號(hào)和報(bào)警類型；由于 PLC 1傳遞字符串時(shí)，傳遞數(shù)字而不傳遞漢字，故將類型代碼1，2，3，4，5代表的報(bào)警類型提 前輸入到觸摸屏7上，用戶只要將PLC 1傳遞的代表報(bào)警類型的數(shù)字與觸摸屏7上數(shù)字對(duì) 比，就知道報(bào)警類型。清晰的報(bào)警信息便于工作人員檢查和維修設(shè)備。本發(fā)明采用質(zhì)量流量計(jì)11作為數(shù)據(jù)采集模塊，它可以直接測(cè)量質(zhì)量流量，測(cè)量精 確度高，可測(cè)量流體范圍廣，同時(shí)可做多參數(shù)測(cè)量，如測(cè)量密度、溫度。利用一臺(tái)質(zhì)量流量計(jì) 11就能完成通常由流量計(jì)、含水分析儀、密度計(jì)、溫度計(jì)等多臺(tái)儀表才能完成的工作。在使 用質(zhì)量流量計(jì)11之前，需要先設(shè)置通信參數(shù)，包括通信協(xié)議、變送器地址、串口波特率和校 驗(yàn)方式。必須保證質(zhì)量流量計(jì)11與PLC 1兩者通信參數(shù)一致，否則不能通信。采用質(zhì)量流 量計(jì)11組成的計(jì)量系統(tǒng)，可以滿足不同流量下油水含量的計(jì)量，為分析油井動(dòng)態(tài)狀況提供 可靠的依據(jù)。PLC模塊1是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，控制信號(hào)來源是油井位置傳感器9。油井位置 傳感器9實(shí)際上是光電開關(guān)傳感器。當(dāng)選井閥組13的閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)阻隔光電開關(guān)傳感器的光 路時(shí)，PLC 1通過監(jiān)測(cè)輸入引腳電平的高低就可以識(shí)別出閥芯的當(dāng)前轉(zhuǎn)動(dòng)位置，如果到達(dá)了 目標(biāo)油井位置，則開始計(jì)量；如果沒有到達(dá)目標(biāo)油井位置，則電動(dòng)機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到到達(dá)目 標(biāo)位置為止。PLC模塊1的主要功能為(l)PLC 1與質(zhì)量流量計(jì)11通信選井閥組13的閥芯到達(dá)計(jì)量井位位置后，PLC 1 調(diào)用協(xié)議指令庫，與質(zhì)量流量計(jì)11通信，定時(shí)讀取采集數(shù)據(jù)，包括瞬時(shí)流量、密度和混合溫 度，將采集到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在固定V區(qū)域中。(2)計(jì)算計(jì)量結(jié)果根據(jù)質(zhì)量流量計(jì)11采集的混合密度，結(jié)合觸摸屏7中輸入的 水密度和油密度，利用公式(1)計(jì)算含水率含水率=水密度* (混合密度-油密度)/混合密度* (水密度-油密度) (1)利用公式⑵(3)得到含油量和含水量含油量=液相質(zhì)量總量*(1_含水率) (2)含水量=液相質(zhì)量總量*含水率(3)其中，液相質(zhì)量總量是由質(zhì)量流量計(jì)11測(cè)量得到質(zhì)量流量。利用公式⑷(5) (6)得到日累計(jì)液量、日均含水率和日累計(jì)油量日液量=(E Qi/E Ti)*86400(4)日含水率=(E (Qi*Ki)/E Qi)*100% (5)日油量=液相質(zhì)量總量*(1_含水率) (6)其中，E Qi是計(jì)量時(shí)間內(nèi)某口油井的瞬時(shí)液量總和；E Ti是某口油井計(jì)量時(shí)間； Ki是瞬時(shí)含水率。(3)擴(kuò)展從站模塊6與觸摸屏7通信計(jì)量過程中，PLC將計(jì)量結(jié)果傳遞至觸摸屏 7 “計(jì)量信息畫面”顯示；計(jì)量完畢后在“歷史數(shù)據(jù)查詢”畫面展示歷史數(shù)據(jù)；若出現(xiàn)報(bào)警故障，PLC 1將報(bào)警信息發(fā)送至觸摸屏7，方便用戶查看。同時(shí)，觸摸屏7可以控制PLC 1的運(yùn) 行狀態(tài)，如選井、設(shè)定準(zhǔn)備和計(jì)量時(shí)間、設(shè)定參數(shù)等。(4)PLC 1與數(shù)據(jù)中心12無線通信，通過GPRS模塊2將計(jì)量結(jié)果遠(yuǎn)程傳輸至井隊(duì) 數(shù)據(jù)中心12，以便井隊(duì)管理人員及時(shí)掌握生產(chǎn)狀況。同時(shí)，井隊(duì)管理人員可以發(fā)送命令控制 PLC 1，包括選擇需要計(jì)量的油井、設(shè)定參數(shù)、設(shè)置準(zhǔn)備時(shí)間和計(jì)量時(shí)間等。(5)PLC 1控制計(jì)量油井的順序，通過選井閥組13完成油氣單井計(jì)量以后，PLC 1 發(fā)出指令轉(zhuǎn)入到下一 口油井進(jìn)行計(jì)量，完成多油井自動(dòng)連續(xù)計(jì)量；在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)閥芯轉(zhuǎn)至 下一口油井的過程中，下一口選中計(jì)量的油井位置指示燈3每秒閃爍一次。(6)若計(jì)量過程中發(fā)生超限報(bào)警事件，則蜂鳴器4發(fā)出聲音報(bào)警，觸摸屏7上顯示 報(bào)警信息，報(bào)警信息包括報(bào)警時(shí)間、報(bào)警油井井號(hào)和報(bào)警類型洞時(shí)，PLC 1根據(jù)報(bào)警類型， 控制電動(dòng)機(jī)動(dòng)作，若在計(jì)量某口油井過程中，發(fā)生溫度低報(bào)警、流量低報(bào)警或壓力高報(bào)警， 則不再計(jì)量該油井，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)閥芯轉(zhuǎn)至下一口選中油井計(jì)量；若發(fā)生選井閥故障，即在選 井過程完成的條件下，在電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)，閥芯沒有到達(dá)任何油井位置，則電動(dòng)機(jī) 停轉(zhuǎn)，等待檢修，觸摸屏7上出現(xiàn)報(bào)警信息；若連續(xù)3 口油井超限報(bào)警，則裝置不再計(jì)量，電 動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)至空位，停止。排除故障后，點(diǎn)擊觸摸屏上“停止報(bào)警”按鈕，則再次重新啟動(dòng)可 編程序控制器程序。本發(fā)明采用GPRS無線模塊2將PLC 1計(jì)量結(jié)果，包括液量、含水率、溫度和壓力， 傳遞到井隊(duì)數(shù)據(jù)中心12。為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕到y(tǒng)采用TCP(傳輸控制協(xié)議)通訊協(xié) 議。在數(shù)據(jù)傳輸開始之前，首先由數(shù)據(jù)中心12作為服務(wù)器端等待無線模塊2的連接，兩端 經(jīng)過三次握手協(xié)議后建立TCP連接。此后采集站PLC 1就可以將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)通過通訊 線先傳輸給無線模塊2，由無線模塊2再發(fā)送給數(shù)據(jù)中心12。由于數(shù)據(jù)是允許雙向傳輸?shù)模?所以數(shù)據(jù)中心12可以沿著相反的方向主動(dòng)向采集站PLC 1發(fā)送查詢命令或配置數(shù)據(jù)，包括 選井、設(shè)置參數(shù)、設(shè)置準(zhǔn)備時(shí)間和計(jì)量時(shí)間等。本發(fā)明系統(tǒng)控制程序設(shè)計(jì)如下PLC 1控制程序由主程序和子程序兩部分組成，系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。按功 能模塊劃分，PLC 1控制程序可分為4個(gè)模塊，包括數(shù)據(jù)采集模塊、油井位置控制模塊、計(jì)算 處理模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊。其中，數(shù)據(jù)采集模塊由圖2所示的讀數(shù)據(jù)子程序完成，PLC 1從 質(zhì)量流量計(jì)11讀出瞬時(shí)流量、溫度、密度等數(shù)據(jù)后，通過質(zhì)量流量計(jì)內(nèi)部定義的協(xié)議，由串 行通信口上傳至PLC 1。PLC 1接收瞬時(shí)數(shù)據(jù)，結(jié)合觸摸屏7上輸入的已有數(shù)據(jù)，在計(jì)算程 序模塊計(jì)算瞬時(shí)數(shù)據(jù)和日累計(jì)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集模塊和計(jì)算程序模塊都由井位控制模塊所調(diào) 用，井位控制模塊包括圖2所示的各井子程序和位置控制程序。各井子程序?qū)⒂?jì)算程序模 塊計(jì)量的結(jié)果發(fā)送到觸摸屏7顯示并存儲(chǔ)，最后通過無線模塊2把油田計(jì)量站數(shù)據(jù)傳到井 隊(duì)數(shù)據(jù)中心12，并隨時(shí)準(zhǔn)備接受遠(yuǎn)程井隊(duì)數(shù)據(jù)中心12通過無線模塊2發(fā)送的命令和參數(shù)。本發(fā)明PLC 1控制過程如下PLC 1控制程序流程圖如圖3所示，控制過程按如下步驟執(zhí)行(1)調(diào)用“時(shí)間同步子程序”，實(shí)現(xiàn)PLC 1與觸摸屏7時(shí)間同步。觸摸屏7斷電后， 其內(nèi)部時(shí)鐘就會(huì)丟失，回到出廠時(shí)的狀態(tài)。用PLC 1的時(shí)間同步觸摸屏7系統(tǒng)時(shí)鐘，同時(shí)可 以在觸摸屏7上修改PLC 1的時(shí)鐘，從而間接地修改了觸摸屏7的系統(tǒng)時(shí)鐘。時(shí)間同步以 后，觸摸屏7就可以顯示當(dāng)前時(shí)間，同時(shí)獲得采集數(shù)據(jù)的時(shí)間和報(bào)警時(shí)間。
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(2)調(diào)用“井號(hào)設(shè)定子程序”，此程序用于修改油井的井號(hào)?，F(xiàn)場(chǎng)油井的使用狀態(tài) 有時(shí)需要調(diào)整，可以將以前計(jì)量油井的井號(hào)更改為“備用”狀態(tài)，也可以為原來“備用”狀態(tài) 的油井設(shè)置井號(hào)并計(jì)量該油井。在PLC 1程序中修改井號(hào)，觸摸屏7上顯示的井號(hào)也相應(yīng) 改變，達(dá)到隨時(shí)修改油井號(hào)的目的。(3)調(diào)用“選井子程序”，PLC 1讀入觸摸屏7上選井情況，若用戶修改了選井情況， 則下一循環(huán)周期PLC 1按照用戶指定順序計(jì)量。(4)調(diào)用“量程換算程序”，壓力傳感器10將壓力轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)量程的電流信號(hào)后送 給模擬量輸入模塊，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后得到與壓力成正比的數(shù)字量。量程換算指令將模擬量輸 入信號(hào)轉(zhuǎn)換為壓力信號(hào)。(5)調(diào)用“順序計(jì)量程序”，根據(jù)選井情況，依次計(jì)量各油井。順序計(jì)量過程為操 作人員在觸摸屏上點(diǎn)擊“計(jì)量”按鈕，啟動(dòng)順序計(jì)量的起始條件，若此時(shí)選井閥閥芯不在任 何一口井位置，則電機(jī)帶動(dòng)閥芯旋轉(zhuǎn)，直到到達(dá)了 K號(hào)井。若用戶選擇了 K號(hào)井，則調(diào)用K號(hào) 井子程序，計(jì)量該油井，計(jì)量過程為電動(dòng)機(jī)繼電器5線圈通電，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)計(jì)量集輸 裝置的旋轉(zhuǎn)體將需要計(jì)量的支線與計(jì)量分管導(dǎo)通，形成密閉計(jì)量通道，實(shí)現(xiàn)該支線介質(zhì)的 單獨(dú)計(jì)量；其他支線來介質(zhì)經(jīng)旋轉(zhuǎn)式分配器匯合后由總輸出口輸出。在K號(hào)井計(jì)量完成后， 觸摸屏7顯示瞬時(shí)含水率、日累計(jì)液量、日均含水率等計(jì)算數(shù)據(jù)；同時(shí)，PLC 1發(fā)送指令轉(zhuǎn)入 到下一口井進(jìn)行計(jì)量；若沒有選擇K+1號(hào)井，則判斷是否選擇了 K+2號(hào)井，若選擇了 K+2號(hào) 井，則調(diào)用K+2號(hào)井子程序，計(jì)量該油井，計(jì)量過程同K號(hào)井；若沒有選擇K+2號(hào)井，則依次 判斷是否選擇了下一口井，直至15號(hào)井。若選擇了 15號(hào)井，則調(diào)用15號(hào)井子程序，計(jì)量該 油井，計(jì)量過程同K號(hào)井，若沒有選擇15號(hào)井，則返回1#井，繼續(xù)判斷選井情況。如此周而 復(fù)始順序計(jì)量各個(gè)選中油井，完成多口油井自動(dòng)連續(xù)計(jì)量過程。(6)調(diào)用“讀數(shù)據(jù)子程序”，PLC 1調(diào)用通信協(xié)議指令庫，每秒鐘從質(zhì)量流量計(jì)11地 址單元讀一次瞬時(shí)流量、密度、溫度等數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在相應(yīng)存儲(chǔ)器中。(7)若在計(jì)量某口油井過程中發(fā)生壓力高報(bào)警、溫度低報(bào)警或流量低報(bào)警，則不再 計(jì)量該油井，蜂鳴器4聲音報(bào)警，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)至下一選中油井計(jì)量，同時(shí)將報(bào)警信息(包括報(bào) 警時(shí)間、報(bào)警油井井號(hào)和報(bào)警類型)傳遞至觸摸屏7顯示；若發(fā)生選井閥故障，即在選井完 成的條件下，在電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)，閥芯沒有到達(dá)任何一 口油井，則電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，等 待檢修，觸摸屏7上出現(xiàn)報(bào)警信息；若連續(xù)3 口油井超限報(bào)警，則裝置不再計(jì)量，電動(dòng)機(jī)直接 轉(zhuǎn)至0位，停止，同時(shí)蜂鳴器4聲音報(bào)警，PLC 1將報(bào)警信息傳遞至觸摸屏7。檢修以后，點(diǎn) 擊觸摸屏7上“停止報(bào)警”按鈕，則再次重新啟動(dòng)程序。(8)調(diào)用“計(jì)算程序”，PLC 1將從質(zhì)量流量計(jì)11中讀出的數(shù)據(jù)應(yīng)用于計(jì)算程序中， 并結(jié)合觸摸屏7上輸入的已有數(shù)據(jù)，根據(jù)公式，計(jì)算瞬時(shí)含水率、日累計(jì)液量、日累計(jì)油量 等重要數(shù)據(jù)。(9)調(diào)用“數(shù)據(jù)查詢”子程序，將計(jì)算結(jié)果傳遞至觸摸屏7顯示，通過點(diǎn)擊各油井 “數(shù)據(jù)查詢”按鈕，將采集時(shí)間、日累計(jì)液量、日均含水率、日累計(jì)油量、日均溫度、日均壓力 等數(shù)據(jù)直觀展示。用戶操作過程按以下步驟執(zhí)行(1)時(shí)間同步觸摸屏7主畫面左上角設(shè)計(jì)有“設(shè)置時(shí)間”按鈕，該按鈕點(diǎn)擊事件 激活“時(shí)間設(shè)置”畫面。在該畫面10域設(shè)置當(dāng)前時(shí)間，并點(diǎn)擊“0K”按鈕。同時(shí)，在觸摸屏7 “區(qū)域指針”頁內(nèi)，建立“日期/時(shí)間PLC”，指向PLC 1中存放時(shí)間信息的區(qū)域。
(2)選井在觸摸屏7“計(jì)量信息”畫面，設(shè)計(jì)有一個(gè)圖形按鈕，點(diǎn)擊圖形按鈕，進(jìn)入 “計(jì)量時(shí)間設(shè)定”畫面。在該畫面設(shè)計(jì)有15個(gè)選井按鈕，對(duì)應(yīng)15 口油井，這些按鈕為取反按 鈕，可以選擇和取消某口油井的計(jì)量。例如1號(hào)井選井按鈕，對(duì)應(yīng)變量Ml. 1，當(dāng)Ml. 1為1， 表示選擇了 1號(hào)井，再次點(diǎn)擊該按鈕，Ml. 1為0，表示取消計(jì)量1#井。同樣，可以點(diǎn)擊不同 的選井按鈕，以增加或減少需要計(jì)量的油井個(gè)數(shù)，即使某口油井正在計(jì)量過程中，也可以取 消計(jì)量，那么該井油井位置指示燈3熄滅，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)至下一口選中油井計(jì)量。(3)設(shè)定準(zhǔn)備和計(jì)量時(shí)間在“計(jì)量時(shí)間設(shè)定”畫面，每個(gè)選井按鈕下方都對(duì)應(yīng)一 個(gè)IO域，用來輸入每口選定油井需要計(jì)量的時(shí)間。取計(jì)量時(shí)間內(nèi)采集到的數(shù)據(jù)平均值，換 算為日數(shù)據(jù)?！坝?jì)量時(shí)間設(shè)定”畫面設(shè)計(jì)有“準(zhǔn)備時(shí)間設(shè)定”按鈕，點(diǎn)擊此按鈕，即可切換到 “準(zhǔn)備時(shí)間設(shè)定”畫面。在此畫面IO域輸入每口選定油井的準(zhǔn)備時(shí)間，為了提高計(jì)量精度， 準(zhǔn)備時(shí)間至少為30分鐘。(4)輸入計(jì)量和報(bào)警參數(shù)在觸摸屏7參數(shù)設(shè)置畫面輸入計(jì)算程序需要的計(jì)量參 數(shù)和超限報(bào)警參數(shù)。計(jì)量參數(shù)包括水密度、油密度和計(jì)量修正系數(shù)。其中，計(jì)量修正系數(shù)的 具體數(shù)值由化驗(yàn)含水來確定。在正確溫度和壓力參考下取樣試驗(yàn)，將測(cè)量含水值與實(shí)際含 水值相比較，調(diào)整計(jì)量修正系數(shù)，將誤差調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)。由于每口油井的地質(zhì)情 況、含氣量不同，每增加一口新井，必須重新測(cè)定其油密度和水密度，并輸入準(zhǔn)確的計(jì)量修 正系數(shù)。報(bào)警參數(shù)包括壓力高報(bào)警、溫度低報(bào)警、流量低報(bào)警、壓力高持續(xù)時(shí)間、溫度低持續(xù) 時(shí)間和流量低持續(xù)時(shí)間。當(dāng)單井壓力高于觸摸屏7上設(shè)定的數(shù)值，溫度、流量低于觸摸屏7 上設(shè)定的數(shù)值，并且壓力高持續(xù)時(shí)間、溫度低持續(xù)時(shí)間、流量低狀態(tài)持續(xù)時(shí)間超過了設(shè)定的 時(shí)間范圍，則蜂鳴器4聲音報(bào)警，觸摸屏7顯示報(bào)警信息。(5)設(shè)置質(zhì)量流量計(jì)11與PLC CPU模塊1通信參數(shù)通信參數(shù)包括通信協(xié)議、變 送器地址、串口波特率和校驗(yàn)方式。本發(fā)明中采用的質(zhì)量流量計(jì)11數(shù)字通信協(xié)議為MODBUS 協(xié)議，從站默認(rèn)地址為1，串口波特率指定為9600，校驗(yàn)方式為奇校驗(yàn)。必須保證質(zhì)量流量 計(jì)11與PLC CPU模塊1兩者通信參數(shù)一致，否則不能通信。(6)啟動(dòng)PLC 1程序?qū)⒛Ｊ竭x擇開關(guān)置于“RUN”位置，啟動(dòng)PLC程序，PLC 1控制 電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，依次計(jì)量選中油井，實(shí)現(xiàn)多井自動(dòng)計(jì)量。操作人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，選擇需要計(jì) 量的油井，包括步驟點(diǎn)擊選井按鈕，取消需要計(jì)量的油井；點(diǎn)擊選井按鈕，增加需要計(jì)量的油井；點(diǎn)擊選井按鈕，取消正在計(jì)量的油井。同時(shí)，用戶可以隨時(shí)修改準(zhǔn)備時(shí)間、計(jì)量時(shí)間、計(jì)量參數(shù)和報(bào)警參數(shù)。(7)查看歷史數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊初始畫面“數(shù)據(jù)查詢”按鈕，進(jìn)入“歷史數(shù)據(jù)查詢畫面”，該 畫面有15個(gè)選擇按鈕，對(duì)應(yīng)15 口油井，點(diǎn)擊任何一個(gè)選擇按鈕，就可以進(jìn)入該井的“各井歷 史數(shù)據(jù)”畫面，顯示該井最近14次采集記錄，包括采集時(shí)間、日累計(jì)液量、日均含水率、日累 計(jì)油量、日均溫度、日均壓力。用戶可以對(duì)比各個(gè)時(shí)段各井產(chǎn)量變化，以直觀掌握油井生產(chǎn) 情況。(8)查看報(bào)警記錄點(diǎn)擊初始畫面“報(bào)警記錄”按鈕，進(jìn)入“報(bào)警記錄”畫面，查看報(bào) 警情況，分析報(bào)警原因，采取適當(dāng)措施解決報(bào)警故障。如果出現(xiàn)選井閥故障報(bào)警或連續(xù)3 口井出現(xiàn)報(bào)警信息，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，閥芯停止在O位，維修人員檢修完畢后，點(diǎn)擊觸摸屏7上“停止報(bào)警”按鈕，再次啟動(dòng)PLC 1程序。 (9)修正計(jì)量系數(shù)在實(shí)際測(cè)量混合物的含水率時(shí)，即使是同一個(gè)計(jì)量站的幾口 油井，它們各自的油密度和水密度都有所不同，而且同一口井的這兩個(gè)參數(shù)在不同時(shí)期也 存在著差異。所以必須周期檢查質(zhì)量流量計(jì)的計(jì)量結(jié)果，以確保計(jì)量精確性。在計(jì)算含水率 時(shí)，輸入的油、水密度的值，尤其是油密度的值，必須結(jié)合油品情況并進(jìn)行大量的試驗(yàn)。操作 方法是，在一定溫度下，利用質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量某口油井的原油密度，并設(shè)定油密度，測(cè)量含 水率。同時(shí)，對(duì)同一口油井，現(xiàn)場(chǎng)加密取樣后用準(zhǔn)確度為士 的石油含水電脫分析儀測(cè)量 的含水率，與質(zhì)量流量計(jì)檢測(cè)結(jié)果相比，若后者較大，說明油密度設(shè)置偏低，調(diào)整修正系數(shù)， 使兩者差距減小，直到達(dá)到誤差范圍內(nèi)。相反，若質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量含水率比實(shí)際含水率小， 說明油密度設(shè)置偏高，調(diào)整修正系數(shù)，將誤差調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種基于可編程序控制器的多油井連續(xù)計(jì)量系統(tǒng)，包括可編程序控制器的CPU模塊、數(shù)字量擴(kuò)展模塊和擴(kuò)展從站模塊；其特征在于CPU模塊具備兩個(gè)串行通信口，其中一個(gè)串行通信口與質(zhì)量流量計(jì)連接，另一個(gè)與無線模塊連接；CPU模塊使用扁平電纜連接數(shù)字量擴(kuò)展模塊；并經(jīng)過串行I/O總線連接擴(kuò)展從站模塊，擴(kuò)展從站模塊的通信口與觸摸屏連接；CPU模塊及其數(shù)字量擴(kuò)展模塊的輸入端連接油井位置傳感器，輸出端連接蜂鳴器、油井位置指示燈和控制電動(dòng)機(jī)的繼電器，模擬量輸入模塊的輸入端連接壓力傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于可編程序控制器的多油井連續(xù)計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于 所述的觸摸屏包括計(jì)量信息界面、參數(shù)設(shè)置界面、歷史數(shù)據(jù)查詢界面和報(bào)警記錄界面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于可編程序控制器的多油井連續(xù)計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于 所述的計(jì)量信息界面顯示油井計(jì)量數(shù)據(jù)，包括當(dāng)前計(jì)量油井的井號(hào)、瞬時(shí)液量、日累計(jì)液 量、瞬時(shí)含水率、日均含水率、多相流溫度和壓力，還包括設(shè)定的當(dāng)前油井的計(jì)量時(shí)間或準(zhǔn) 備時(shí)間，以及已經(jīng)計(jì)量或準(zhǔn)備的時(shí)間；當(dāng)系統(tǒng)處于準(zhǔn)備狀態(tài)時(shí)，顯示設(shè)定的準(zhǔn)備時(shí)間和已經(jīng) 準(zhǔn)備的時(shí)間；當(dāng)系統(tǒng)處于計(jì)量狀態(tài)時(shí)，顯示設(shè)定的計(jì)量時(shí)間和已經(jīng)計(jì)量的時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于可編程序控制器的多油井連續(xù)計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于 在所述的參數(shù)設(shè)置界面輸入計(jì)量參數(shù)時(shí)，根據(jù)每口油井產(chǎn)出液的不同溫度、壓力和含水量， 輸入修正系數(shù)；所述的計(jì)量參數(shù)還包括可以修改的水密度、油密度以及報(bào)警參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于可編程序控制器的多油井連續(xù)計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于 所述的歷史數(shù)據(jù)查詢界面包括，采集時(shí)間、日累計(jì)液量、日均含水率、日累計(jì)油量、日均溫 度、日均壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于可編程序控制器的多油井連續(xù)計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于 所述的報(bào)警記錄界面信息包括報(bào)警時(shí)間、報(bào)警油井的井號(hào)、報(bào)警類型和蜂鳴器消音按鈕。
7.一種基于可編程序控制器的多油井連續(xù)計(jì)量方法，其特征在于多油井連續(xù)計(jì)量的 控制方法包括以下步驟根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，在觸摸屏上選擇需要計(jì)量的油井，設(shè)定準(zhǔn)備時(shí)間和計(jì)量時(shí)間，并輸入計(jì) 量參數(shù)和報(bào)警參數(shù)；可編程序控制器控制電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)選井閥組，依次計(jì)量選中油井，完成單井計(jì)量以 后，可編程序控制器發(fā)出指令轉(zhuǎn)入到下一口油井進(jìn)行計(jì)量，完成多油井連續(xù)計(jì)量；若計(jì)量過 程中發(fā)生報(bào)警事件，則蜂鳴器發(fā)出聲音報(bào)警，并在觸摸屏上顯示報(bào)警信息；設(shè)置質(zhì)量流量計(jì)通信參數(shù)，可編程序控制器定時(shí)從質(zhì)量流量計(jì)讀取所需數(shù)據(jù)；可編程序控制器根據(jù)公式計(jì)算瞬時(shí)含水率、日均含水率、日累計(jì)液量、日累計(jì)油量、日 均溫度和日均壓力，并將這些計(jì)量結(jié)果顯示在觸摸屏上；最后通過無線模塊將計(jì)量結(jié)果發(fā) 送至井隊(duì)數(shù)據(jù)中心顯示和保存，并生成油、水瞬時(shí)曲線、日度生產(chǎn)曲線和日累計(jì)生產(chǎn)報(bào)表， 同時(shí)井隊(duì)數(shù)據(jù)中心也可以發(fā)送命令和參數(shù)至可編程序控制器；管理人員通過礦區(qū)內(nèi)部局域 網(wǎng)，對(duì)井隊(duì)數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和管理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于可編程序控制器的多油井連續(xù)計(jì)量方法，其特征在于 所述的選擇需要計(jì)量的油井，包括以下步驟點(diǎn)擊選井按鈕，取消需要計(jì)量的油井；點(diǎn)擊選井按鈕，增加需要計(jì)量的油井；點(diǎn)擊選井按鈕，取消正在計(jì)量的油井。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于可編程序控制器的多油井連續(xù)計(jì)量方法，其特征在于 依次計(jì)量選中油井包括強(qiáng)制終止計(jì)量點(diǎn)擊觸摸屏上的選井按鈕，則表示選擇或取消該口油井的計(jì)量；若取 消正在計(jì)量中的油井，那么其油井位置指示燈熄滅，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)至下一 口選中油井計(jì) 量；油井異常報(bào)警若在計(jì)量某口油井過程中發(fā)生溫度低報(bào)警、流量低報(bào)警或壓力高報(bào)警， 并且溫度低、流量低或壓力高狀態(tài)持續(xù)時(shí)間超過了設(shè)定的時(shí)間范圍，則不再計(jì)量該油井，電 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)至下一口選中油井計(jì)量，同時(shí)蜂鳴器發(fā)出聲音報(bào)警，觸摸屏顯示報(bào)警信息；若連續(xù)三 口油井超限報(bào)警，則系統(tǒng)不再計(jì)量，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)選井閥閥芯轉(zhuǎn)至空位，停止，同時(shí)蜂鳴器發(fā) 出聲音報(bào)警，觸摸屏顯示報(bào)警信息；排除故障后，點(diǎn)擊觸摸屏上“停止報(bào)警”按鈕，則再次重 新啟動(dòng)可編程序控制器程序；選井閥故障報(bào)警在完成選井的情況下，在電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)，選井閥閥芯沒有到 達(dá)任何油井位置，說明選井閥發(fā)生故障，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，等待檢修，觸摸屏上出現(xiàn)報(bào)警信息，排 除故障后，點(diǎn)擊觸摸屏上“停止報(bào)警”按鈕，則再次重新啟動(dòng)可編程序控制器程序。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于可編程序控制器的多油井連續(xù)計(jì)量方法，其特征在于 所述的瞬時(shí)含水率通過質(zhì)量流量計(jì)采集的混合密度、瞬時(shí)溫度以及觸摸屏中輸入的油密度 和水密度計(jì)算。
全文摘要
一種基于可編程序控制器的多油井連續(xù)計(jì)量系統(tǒng)和計(jì)量方法，包括可編程序控制器的CPU模塊、數(shù)字量擴(kuò)展模塊和擴(kuò)展從站模塊；CPU模塊與質(zhì)量流量計(jì)和無線模塊連接；經(jīng)過串行I/O總線連接擴(kuò)展從站模塊，擴(kuò)展從站模塊的通信口與觸摸屏連接；CPU模塊及其數(shù)字量擴(kuò)展模塊的輸入端連接油井位置傳感器，輸出端連接蜂鳴器、油井位置指示燈和控制電動(dòng)機(jī)的繼電器，模擬量輸入模塊的輸入端連接壓力傳感器。在觸摸屏上選擇需要計(jì)量的油井，設(shè)定準(zhǔn)備時(shí)間和計(jì)量時(shí)間，并輸入計(jì)量參數(shù)和報(bào)警參數(shù)；可編程序控制器控制電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)選井閥組，依次計(jì)量選中油井，實(shí)現(xiàn)多油井自動(dòng)計(jì)量；實(shí)現(xiàn)了對(duì)管轄區(qū)域內(nèi)計(jì)量站油井計(jì)量數(shù)據(jù)的無線自動(dòng)采集處理、計(jì)量參數(shù)遠(yuǎn)程操作監(jiān)控。
文檔編號(hào)G05B19/05GK101864945SQ20101018603
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者孫樹文, 楊捷, 武娜, 王新華 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)