### 崔庄油田联合站监控系统关键技术解析
#### 一、系统背景及改造目的
在崔庄油田联合站的日常生产过程中,原有自动化仪表逐渐出现老化问题,导致生产效率降低,劳动力成本增加。为了有效解决这些问题,提高生产效率,减少人力资源投入,联合站决定对自动化仪表进行全面改造。改造的核心在于利用先进的PLC技术构建全新的监控系统。
#### 二、系统特点与优势
##### 1. 可编程逻辑控制器(PLC)的选择
- **可靠性**:PLC以其高度的稳定性成为首选,确保系统能够在恶劣环境下持续运行。
- **功能强大**:支持多种数据处理与控制策略,满足复杂多变的生产需求。
- **可扩展性**:便于未来功能升级与扩展,减少重复投资。
- **编程简便**:降低了系统维护与更新的技术门槛。
##### 2. 分布式开放系统结构
考虑到现场设备多且分布广的特点,系统采用了分布式架构,以实现高效的数据采集与传输。同时,为了应对强电磁环境下的干扰问题,系统设计时充分考虑了抗干扰能力,确保数据传输的准确性和完整性。
#### 三、系统层次结构与组成
##### 1. 系统层次结构
- **管理层**:包括服务器、管理计算机、监控计算机及打印机等设备,负责数据汇总与报表生成,实现集中管理。
- **监控层**:由上位机与PLC组成,负责监测各岗位生产状况,执行控制指令。
- **采集层**:涉及现场信号采集工具、PLC与MPI网络,实现数据采集与传输。
##### 2. 层次结构详解
- **管理层**:
- **组成**:服务器、管理计算机、监控计算机、打印机。
- **功能**:实时采集数据,生成报表;按照分散控制、集中管理原则进行系统控制。
- **实现**:在不同岗位设置独立的监控系统,并通过局域网实现信息共享,达到优化运行、简化管理的目标。
- **监控层**:
- **组成**:上位机、PLC。
- **功能**:监控生产情况,控制PLC运行,进行数据监测与过程控制。
- **实现**:通过上位机与PLC的交互,实现对现场设备的有效管理。
- **采集层**:
- **组成**:现场信号采集工具、PLC、MPI网络。
- **功能**:采集现场信号,通过MPI网络传输至监控层。
- **实现**:PLC通过传感器获取信号,经由MPI网络传输至上位机及管理层。
#### 四、现场信号采集与处理
现场信号采集是监控系统的基础,主要包括模拟量、数字量和脉冲量的采集。这些信号反映了设备的工作状态及生产情况。通过将各种传感器安装在关键监测点,实现对压力、温度、液位等参数的实时监测,并通过PID调节控制量来优化生产过程。
#### 五、通信机制
##### 1. PLC与上位机间通信
- **通信方式**:采用Profibus总线连接,基于MPI协议进行数据传输。
- **特点**:上位机驱动通信,主动发送命令并根据PLC响应进行后续操作。
##### 2. 监控计算机、服务器与管理计算机间通信
- **通信方式**:通过局域网连接,使用TCP/IP协议实现数据交换。
- **实现**:采用Intel(R)/100VENetworkConnecting以太网卡,通过集线器连接三台计算机,保障数据高速交换的同时,也为系统扩展提供了便利。
#### 六、结语
崔庄油田联合站监控系统的成功实施,标志着自动化仪表改造取得了显著成效。通过引入先进的PLC技术和分布式开放系统结构,实现了对全站主要参数的在线监测与自动控制,提高了生产效率,降低了运营成本。此外,系统还具备良好的可维护性和扩展性,为未来的智能化生产奠定了坚实基础。
