淺談常溫井潛油電泵機(jī)組測試系統(tǒng)構(gòu)成

摘 要：常溫井潛油電泵機(jī)組測試系統(tǒng)是用來檢測泵的性能指標(biāo)是否合格的，通過測試井下壓力、溫度、油面液位等參數(shù)，形成具有高精度、高性能、智能化的數(shù)據(jù)采集、處理綜合性的閉環(huán)控制系統(tǒng)，提高抽油效率，保證油田完成年度生產(chǎn)任務(wù)。

關(guān)鍵詞：潛油電泵機(jī)組；PLC控制；壓力變送器

1 檢測系統(tǒng)

如今常溫井潛油電泵機(jī)組測試系統(tǒng)是利用高科技手段對采集現(xiàn)場實驗數(shù)據(jù)實時采集，實時跟蹤，在各種儀表上顯示，一目了然，也可以將一部分儀表可以直接將數(shù)據(jù)傳送到工業(yè)控制計算機(jī)，另一部分儀表則不能將數(shù)據(jù)傳送到工業(yè)控制計算機(jī)，只能靠人工抄錄的方式將數(shù)據(jù)錄入到工業(yè)控制計算機(jī)，然后經(jīng)過工業(yè)控制計算機(jī)內(nèi)的測試軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和歸檔，并自動的繪制出曲線，支持?jǐn)?shù)據(jù)歸檔、報表打印功能。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

常溫井潛油電泵機(jī)組系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。

硬件部分。硬件部分是泵測試系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是整個測試系統(tǒng)的實體部分，包括：工業(yè)控制計算機(jī)、可編程序控制器、流量顯示儀、壓力儀表等組成。

可編程序控制器（PLC）的功能。PLC用于實時采集現(xiàn)場測試的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳送給PC機(jī)上，需要安裝四通道模擬量輸入模塊，采集現(xiàn)場測試的數(shù)據(jù)包括：壓力、轉(zhuǎn)速、流量。PLC和PC計算機(jī)之間需要建立通訊才可以將PLC采集到數(shù)據(jù)傳送給PC計算機(jī)中，采用PC/PPI通訊方式建立可PLC與PC機(jī)之間的通訊。使用SIEMENS專用的S7-200編程電纜作為通訊媒介連接，保證通訊順暢。雖然PLC已經(jīng)將現(xiàn)場測試的數(shù)據(jù)采集到，但還不能夠?qū)?shù)據(jù)傳送給PC機(jī)，需要在PC機(jī)中安裝SIEMENS專用編程軟件STEP 7 MicroWIN SP3 V4.0及相關(guān)組件，編寫數(shù)據(jù)采集程序和通訊程序并下載到可編程序控制器中。

使用DELPHI編寫常溫井潛油電泵機(jī)組測試系統(tǒng)軟件和與PLC建立通訊的程序，通過在控制面板中設(shè)置PG/PC接口參數(shù)才能夠最終實現(xiàn)通訊連接。PLC支持PPI通訊協(xié)議，通訊速率9.6kbit、19.2kbit和187.5kbit ，網(wǎng)絡(luò)最多不超過32個節(jié)點。PLC自身帶有數(shù)字I/O點，并且能夠根據(jù)需要增加數(shù)字量和模擬量模塊。

軟件部分。分為：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理與歸檔、曲線顯示和報表打印四個組成部分。

2.1 數(shù)據(jù)采集

現(xiàn)場儀表采集來的數(shù)據(jù)變送到PLC內(nèi)，再由可PLC將數(shù)據(jù)傳送給工業(yè)PC機(jī)中，兩者均以PC/PPI方式建立通訊的。采集對象壓力、流量，傳送到工業(yè)控PC機(jī)上的數(shù)據(jù)實時變化，極大的反映出泵的實際運行情況。

2.2 數(shù)據(jù)處理和歸檔

軟件依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)《SY/T 6599-2004潛油電泵離心泵實驗推薦作法》編寫的算法（公式）對采集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理后的數(shù)據(jù)存檔在數(shù)據(jù)庫中，隨時調(diào)出數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)歸檔，查詢檢測過的泵的數(shù)據(jù)資料。

2.3 曲線顯示

將采集來的數(shù)據(jù)用曲線描繪出來，使檢測的結(jié)果及曲線畫面直觀全屏方式顯示，可根據(jù)需要在畫面中進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，將曲線上任意區(qū)域放大或縮小，更加體現(xiàn)了軟件的靈活性、可操作性。

2.4 報表打印

該項功能是工業(yè)軟件中使用率最高的一項功能，是軟件不可缺少的組成部分。打印機(jī)是必須的執(zhí)行硬件，也是通訊伙伴，只有與打印機(jī)建立起良好的通訊連接，才能將報表或曲線打印出來，建立通訊連接時需要安裝驅(qū)動程序和在軟件中編寫相應(yīng)的程序段，將被檢測泵的數(shù)據(jù)以報表或曲線的形式打印出來，具有紙性認(rèn)識。

3 系統(tǒng)原理

泵檢測系統(tǒng)采用交流380V供電，運行后開始測試，將壓力值依次調(diào)節(jié)為0Mpa-10Mpa，直至閥門關(guān)死。當(dāng)調(diào)節(jié)到不同的壓力值時，儀表測得的壓力、流量數(shù)據(jù)采集到PC中，并應(yīng)用泵測試軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、歸檔和打印操作；借助PC的自動化技術(shù)，將產(chǎn)品的連貫性、靈活性、可靠性有機(jī)結(jié)合起來。隨著開放式架構(gòu)的發(fā)展，提供全面的一體化平臺、開放的系統(tǒng)組件及具有競爭力的解決方案?；迳霞蒖S-232、USB端口、PCI擴(kuò)展槽，可以輕松采集到你想要的所有數(shù)據(jù)，并且開放式HMI平臺具備了兼容性、開放性。使得這套泵測試平臺更具先進(jìn)性、可靠性，能夠更好的提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

4 軟件描述

Delphi是Inprise公司推出的面向?qū)ο蟮目梢暬幊陶Z言，它提供了大量VCL組件，具有強大的數(shù)據(jù)庫開發(fā)和網(wǎng)絡(luò)編程能力，極大地提高了應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)速度，是目前最前端開發(fā)平臺之一，含Delphi的可視化開發(fā)環(huán)境、Object Pascal語言、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本概念、窗體和各種功能的組件、MDI、圖形圖像處理、多媒體應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫開發(fā)等。

PC機(jī)與PLC進(jìn)行通訊連接時，采用PPI電纜將PLC口和PC機(jī)串口連接，通訊系統(tǒng)采用主從結(jié)構(gòu)，PC機(jī)遵循PPI協(xié)議格式，發(fā)出讀寫申請，PLC檢測回相應(yīng)的數(shù)據(jù)。PC機(jī)內(nèi)安裝的軟件事用Delphi2007編寫的，得到的數(shù)據(jù)再通過ADO數(shù)據(jù)庫連接技術(shù)存儲到Access數(shù)據(jù)庫里。性能曲線使用TeeChart 8圖表制作控件，曲線使用smooth方法自動擬合，打印功能使用QRDBText、QRLabel、QRShape控件直接從數(shù)據(jù)庫讀取數(shù)據(jù)。

5 結(jié)束語

利用工業(yè)控制自動化技術(shù)，軟、硬件的開發(fā)并且設(shè)計出一款專門為油田井下常溫井潛油電泵機(jī)組在采油過程中配套綜合閉環(huán)測試系統(tǒng)，運行效率高、故障率低、準(zhǔn)確度高特點，通過針對井下一系列測試參數(shù)，分析，實時計算出理想曲線、柱狀圖及結(jié)果，大大的提高油田的抽油效率，增加原油產(chǎn)量。

參考文獻(xiàn)

[1]SY/T 6599-2004潛油電泵離心泵實驗推薦作法[S].

[2]蔡行健.深入淺出西門子S7-200PLC[M].北京航天航空大學(xué)出版社.

作者簡介：楚立新（1984-），男，2008年畢業(yè)，助理工程師，現(xiàn)從事工業(yè)自動化控制系統(tǒng)，電能質(zhì)量產(chǎn)品設(shè)計工作。