安控数字化油田擂台-立式抽油机配套RTU -第34期(已结束) 点击：1627 | 回复：27
讨论主题：目前国内抽油机采油占主导地位，各抽油机厂家从增加系统效率和节能方面都做了不少尝试，通过机械改进和电气控制可以很好的实现抽油机的节能目标，使吨油成本降低，请谈谈立式摩擦式抽油机如何配套RTU？
要求：最好结合自己实际工作，谈谈立式摩擦式抽油机如何配套RTU。
参与方式：采取跟帖的方式参与。
评奖规则：由活动组织者评奖，并进行公开公布告示。
活动结贴：每周为1期，由安控数字化论坛擂台版主选定议题，半个月后（隔一期）擂台版主从所有参与讨论的网友中选出6个优胜者。
奖项设置：每期选出6个优胜者，其中：
一等奖1名：奖100MP（相当于100人民币），
二等奖5名，奖工控精美礼物一个（工控点点、工控T恤、工控徽章、工控工具四者任选一个，相当于65人民币）。 优先考虑参与次数少于3次的ID
活动发奖：MP评奖后一周内发放，精美礼物每月发放一次，统一在月初寄送。
北京安控科技股份有限公司
地址：北京市海淀区上地四街一号
邮编：100085
电话：400-0093-200 市场部
传真：010-62971668-6888
网址：www.echocontrol.com
E-mail：yqshichang@echocontrol.com
北京安控科技股份有限公司（简称“安控科技”），是专业从事工业级RTU（远程控制终端）产品研发、生产、销售和系统集成业务的高新技术企业，拥有完善的RTU产品链，产品被广泛应用于石油天然气、煤层气、页岩气的开采、处理、管输、储配等各个环节以及环境在线监测、城市燃气、供水供热等管网监控领域，并已远销美国、加拿大、墨西哥、土耳其、哈萨克斯坦、土库曼斯坦、伊拉克、伊朗、韩国、泰国、马来西亚等国家。基于RTU技术，安控科技在油气、环境在线监测等行业开发出多款专业化经典产品，拥有完善的油气田自动化和环保在线监测专用产品。此外，安控科技还提供工业自动化产品的OEM/ODM服务，提供SCADA自动化系统和企业管理信息系统的集成服务。
安控科技通过了ISO9001质量管理体系和ISO14001环境管理体系认证，建立了先进的生产和检测平台，并获得了多项国际认证（如UL 、CE、EMC3级认证等），产品品质达到国际先进水平。
安控科技成立于1998年，位于北京市中关村科技园区海淀园上地信息产业基地。安控科技始终坚持以人为本的人力资源发展战略，建立了一支以高级工程师和专业研究生为骨干的研发团队，打造了一支经过市场历练的高效经营团队，锻炼和培养了一支优秀的管理团队。安控科技始终坚持自主创新的企业发展战略，已经拥有了商标、专利、软件著作权等各类知识产权百余项，覆盖了所提供的所有自动化产品和控制系统。安控科技的研发项目多次获得国家、北京市政府的研发资金支持，部分产品被认定为国家级火炬计划项目、国家重点新产品项目、科技部创新基金项目、商务部出口研发资金项目，受到政府嘉奖与资助。
作为中国自动化学会理事单位、中国自动化学会专家咨询工作委员会常务理事单位、中国自动化学会仪表与装置专业委员会委员单位、北京市中关村企业信用促进会的第一批信用企业，安控科技在国内同行业中较早的通过ISO9001质量管理体系认证，拥有系统集成、建筑施工、环保设施运营等各类资质。
本着“卓越品质，源于更高要求”的核心理念，“协作、严谨、勤奋、卓越”的企业精神，安控人必将以更可靠的工业级RTU产品、更先进的自动化解决方案和更完善的服务答谢用户、回报社会，为振兴民族自动化事业、创建民族自动化品牌而努力奋斗。
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立式摩擦式抽油机可以使用安控公司生产的ECHO 5313抽油机数据采集器来配套RTU
ECHO 5313抽油机数据采集器
ECHO 5315抽油机控制器是安控公司针对油田抽油机控制而生产的远程控制终端（RTU），它采用了先进的工业级产品作为控制器，具有功能性强，可靠性高，应用 灵活，操作方便等特点。结合通过判断采集的示功图，智能控制抽油井，使抽油机达到最优运行状态。并可以结合上位机示功图诊断软件、计量软件可以很方便的得 到油井工况。ECHO5315抽油机控制器具备多种功能供用户选择，以满足不同现场的需求，用户可根据现场采集数据点要求不同加以选择。
结构与配置
ECHO5315抽油机控制器由主控制器、电源、电源开关、接地汇流条及保护箱等组成。保护箱分为立式和挂式两种，为单箱体、单开门结构。保护箱可起到防雨、防晒、防尘的作用。
主采集器配置：
抽油机采集器内部主采集器选用Super32 RTU，根据功能不同分为2种
带网络接口控制器
不带网络接口控制器。
下位机配套软件：
抽油机采集器下位机配套软件有以下几种：
二次开发平台软件，用户可以根据项目特殊需要进行二次开发，编程语言符合IEC61131-3标准，例如用户需要通过RS232通讯控制现场变频器。
数据采集程序。
远程通讯程序。
数据存储程序。
上位机配套软件：
抽油机采集器上位机配套软件有以下几种
远程通讯驱动软件
上位机示功图回放软件
上位机功图计量软件
上位机功图诊断软件
现场数据读取操作程序
采集器主要配件
原理示意图:
ECHO5313抽油机数据采集器原理示意图。
特 点
ECHO 5313抽油机数据采集器具有如下特点。
配置合理，具有很强的现场适应能力
具有AI、RTD、电桥等多种类型的输入、输出信号；可直接接入两线制仪表；可检测负荷、油压、套压、油温、冲次、电量参数等不同类型的信号。
兼容性好，采用多种标准的通讯协议
支持标准的Modbus RTU、Modbus ASCII通信协议、TCP/IP MODBUS RTU及ECHO 4100通讯协议。
大存储容量
控制器内部自带4M FLASH，可以大量存储历史数据，系统存储1000条示功图及油井数据。
通讯灵活，可对数据参数实现现场、远程监视和设定 。
系统提供三路对外串行接口；可配接数传电台、GPRS/CDMA、GSM短信通讯、蓝牙通讯、485通讯等多种远程通讯设备；
可配接现场显示、手操器、笔记本电脑等多种现场读写设备，通过这些读写设备可现场设定采集器参数，也可远程设定；通过这些读写设备可现场显示各类数据、图形。
供电灵活
系统供电灵活方便可适应不同供电电压、太阳能供电等多种供电方式，根据现场特点选择合理供电方式。
结构完备，可直接应用于工业现场
完备的供电、检测、操作、安装、防护设计，用户无须二次配置；外加保护箱，可很好地起到了防雨、防晒、防尘的作用。
工业标准设计，适合于各种恶劣环境
内部器件均选用优秀的工业级产品；具有卓越的温度特性，可在恶劣环境下工作；使用温度可达-40℃~70℃，存储温度达-50℃~80℃；
性能可靠，为用户提供了优质的保证
电源、信号入出口均有保护措施，并与主控电路隔离；具有看门狗及数据掉电保护功能，可长期保存设定参数及历史数据；产品的研制、生产、检验严格按照ISO9001质量体系标准进行。
主要功能
ECHO5313数据采集器具有如下功能：
数据采集功能
采集油井示功图、电流图、电量参数、油井数据和抽油机的状态信息，并定时保存这些数据。
远程通讯功能
抽油机功图数据和油井数据、抽油机的状态信息的远程传送、读取，工作参数远程设定。
井况诊断功能
通过对油井参数分析，可以对油井的工况进行诊断，及时判断油井故障。
现场操作功能
通过显示器、手操器或笔记本电脑现场显示示功图，现场读取、设定工作参数。通过手操器或笔记本电脑现场读取控制器数据，可存储，可回放显示。
数据保护功能
自动记录保存相关的工作状态和数据信息，存储历史记录。在掉电时，设定参数及历史数据不丢失。
错误判断功能
自动判断控制器及现场仪表错误，给出错误信息。
摩擦换向抽油机工作原理
新型节能抽油机变频控制系统硬件采用可编程Vacon NXP系列变频器，变频交流电动机。配备抽油机控制专用软件。变频器在C槽中加装NXOPTA5编码器反馈扩展卡，D槽中加装NXOPTB1 I/O扩展卡，扩展卡NXOPTA1跳线X2设置为电压输入，变频电动机:功率因数、机械效率可达高,结构简单、工作可靠、适合于频繁正反转。当起动扭矩是额定扭矩的150%时，起动电流仅为额定电流的30%，工作过程无峰值电流。摆线针轮减速机：传动比大、效率高、体积小、重量轻、故障少、寿命长、运转可靠平稳，拆装方便、容易维修，还具有超过载能力强、耐冲击、惯性力矩小，适用于起动频率和正反转的特点。摩擦传动机构:采用摩擦传动方式，钢绳柔性好，寿命长，当发生卡泵时，提升钢绳在轮上发生滑动，保护油杆及油泵。控制箱：操作简单，设有恒温装置，保证电器元件工作在最佳温度状态，控制系统保护措施完善，电机永不烧毁，拥有故障自检显示功能，还设有无线集中监控接口。
我公司油田进行数字化建设。通过井场上的无线网络，将视频、井场功图数据传到计量转接站，实现电子巡井、油井巡护等功能。计量接转站内建设1套RTU/PLC控制系统，实现关键生产数据的集中监控，输油自动控制，减少了工人日常巡视的工作强度，提高了站点的安全。
井场主RTU通过RS485(Modbus RTU)与注水阀组通讯，实时采集注水井口压力、瞬时流量、累计流量、汇管压力等实时参数，并通过远程调度，实现对井口的按计划、按实际流量需求进行注水等功能。安控科技的阀组间RTU，集成了两路RS485和8路AI。设备起到的了一个通用的协议转换器的作用，从硬件方面上可接入4～20mA、RS485等多种类型的信号,软件方面上支持各种标准通信协议或者自定义协议。可兼容各个厂家的仪表设备，给设备的维护和后期改造带来很多便利条件。在通讯数据结构方面，将阀组间仪表数据采集汇总到阀组间RTU（即协议转换器）中。统一数据格式后，一次性集中上传。一方面可提高通信效率，避免上位机对阀组间仪表逐个轮询扫描而导致轮询周期过长，另一方面，统一了与上位机的数据接口，便于上位机软件的开发调试和维护。
根据每个井场的井口数量的不同，设置1至2套视频监控设备（8口井以内含8口井用1套视频监控系统，9-15口井用2套视频监控系统），实现对整个井场的实时监控。每套视频监控设备支持云台、镜头预置位功能，可以实现对多个固定位置的预置拍摄或取证拍摄。每套视频监控设备设具备智能物体行为分析功能的网络视频服务器1台，实现对井场的周界报警、非法闯入等事件进行报警并进行广播提示，同时在视频操作站实时提醒操作人员，操作人员可以根据报警的情况通过手动操作摄像机进行近距离，高清晰取证录像，同时也可以实现自动触发远程录像功能。
RTU既是PLC产品，它有传统PLC的数据采集、控制和通讯功能。PLC一般是单机使用，或和本系列的产品使用。和其它产品之间的通讯比较麻烦。一般只支持本公司的通讯协议。RTU一般做为SCADA系统的一个部分，随着系统的增大系统中可能会有不同厂家的RTU。因此要求RTU具有通用的通讯协议。同于RTU大多以无线方式与中控室通讯，因此RTU能很好的支持无线通讯设备（电台、无线以太网、GPRS、CDMA等）。
参数组设置为G11。
参数说明：
P11.1 K9:【DIO3】上冲程限位，工作次数，到达此工作次数后变频器停机并发出57号上限位报警;
P11.2 K10:【DIO4】下冲程限位，工作次数，到达此工作次数后变频器停机并发出58号下限位报警;
P11.3 变频器没有接受到位置信号延时时间，超过此时间变频器停机并发出59号超时报警;
P11.4 计算冲程系数分子（与电动机减速器传动比有关）;
P11.5 计算冲程系数分母（与电动机减速器传动比有关）;
P11.6 每个冲程时间系数分子;
P11.7 每个冲程时间系数分母。
2.3 抽油机设定调整过程
（1）进入调整状态，闭合K6开关。 上程脉冲限位值、下程脉冲限位值清零，重新设置。
（2）如果此时定位块在定位接近开关【DIO2】下面时，则闭合上点动开关K4向上提抽油杆，使定位块从下向上经过定位接近开关【DIO2【后，在定位接近开关【DIO2】之上可用上下点动开关K4、K5把抽油杆提到最高的合适点，此时上程脉冲限位值保存起来。然后闭合下点动开关K5向下拉抽油杆使， 定位块从上向下经过定位接近开关【DIO2】后，在定位接近开关【DIO2】之下可用上下点动开关K4、K5把抽油杆拉到最低的合适点，此时下程脉冲限位值保存起来。
如果此时定位块在定位接近开关【DIO2】上面时，则闭合下点动开关K5向下拉抽油杆，使定位块从上向下经过定位接近开关【DIO2】后，在定位接近开关【DIO2】之下可用上下点动开关K4、K5把抽油杆拉到最低的合适点，此时下程脉冲限位值保存起来。然后闭合上点动开关K4向上提抽油杆，使定位块从下向上经过定位接近开关【DIO2】后，在定位接近开关【DIO2】之上可用上下点动开关K4、K5把抽油杆提到最高的合适点，此时上程脉冲限位值保存起来。
（3） 进入运行状态，断开K6开关。断电后上程脉冲限位值、下程脉冲限位值保持不变。
（4） 重新调整上、下程脉冲限位值，闭合K6开关。K6=0到K6=1, K6:【DIB6】来两个上升沿把上程脉冲限位值和下程脉冲限位值清零。
（5）进入运行状态，断开K6开关。
（6）如果此时定位块在定位接近开关【DIO2】下面时，则闭合K1:【DIA1】启动上冲程。
（7）如果此时定位块在定位接近开关【DIO2】上面时，则闭合K2:【DIA2】启动下冲程。
（8）如果停止运行，闭合K3:【DIA3】停机端子。
（9）定位接近开关K8:【DIO2】用K9: 【DIO3】上冲程限位。K10:【DIO4】下冲程限位保护。到达限位后向相反方向转。
（10）K9:【DIO3】上冲程限位，K10：【DIO4】下冲程限位。到达限位后向相反方向转。限位工作次数到达P11.1 P11.2工作次数后变频器停机并发出57号上限位、58号下限位报警。K3:【DIA3】=1故障复位。
（11）P11.3变频器没有接受到位置信号延时时间，超过此时间变频器停机并发出59号超时报警。K3:【DIA3】=1故障复位。
（12）智能补偿由于惯性引起的上、下冲程限位变化。
2、参数配置
摩擦式抽油机为无游梁塔架式抽油机,其特点是高效、节能,冲程、冲次在额定范围内无级调节,光杆上行、下行速度可分别调节;可内设无线集中监控接口,通过配套设施实现无线集中监控.自动化远程监控系统由GT2355 RTu模块、GT2506 DI/DO模块、WDS无线数传电台、220 V转换电源、罗斯蒙特压力变送器、GT2701无线一体化载荷(太阳能)和定向型天线构成.摩擦式抽油机就地控制系统和远程控制系统的整合,使摩擦式抽油机特殊井融入到目前自动化中控室SCADA系统中,实现了数据无缝连接.
摩擦式抽油机属于采油机械，它由换向电机通过减速器驱动摩擦轮转动，使摩擦轮上的提升钢绳通过钢绳拉力均衡机构联接轴油杆做往复运动，其冲程由上下接近开关决定，并可调节，冲次由换向电机转数调整。该机由装在底架上的移机机构可以移开和复位。移机机构是由升起机构和水平移机机构组成。该机具有高效、节能、结构简单、维护方便等特点，是一种新型抽油机械。
摩擦换向式抽油机是机电一体化、高效节能产品。适用稠油、稀油及聚合物驱采油各种状况的油井。
驱动系统性能安全可靠，起动换向平稳，冲击小，调参简易，冲程、冲次均可实现独立无级调节，调防冲距、调平衡简便。上、下行程速度也可分别控制。
测试证明：摩擦换向抽油机比普通游梁式抽油机机械效率提高40%左右，节约能耗30%左右。可实现远程计算机联网监控。整机重量轻、结构简单、使用安全、维护保养方便，是一种具有广阔发展前景的高效节能抽油机。
主要技术参数
机 型 UnitSize | 额定悬点载荷 Polished Rod Capacity （kN） | 减速器额定扭矩 Reducer Rating （kN.m） | 冲 次 Frequency of Stroke （min-1） | 冲 程 Stroke Length （m） | 电机功率 Prime Movor （kW） | 整机重量 Total Weight （kg） |
CYJMH8-5-9.4BD | 80 | 9.4 | 0~5 | 0~5 | 22 | 16800 |
CYJMH8-8-11.3BD | 11.3 | 0~5 | 0~8 | 22 | 17500 | |
CYJMH10-5-13.4BD | 100 | 13.4 | 0~5 | 0~5 | 22 | 17200 |
CYJMH10-8-15.2BD | 15.2 | 0~5 | 0~8 | 30 | 18200 | |
CYJMH12-5-13.4BD | 120 | 13.4 | 0~5 | 0~5 | 30 | 17200 |
CYJHM12-8-15.2BD | 15.2 | 0~5 | 0~8 | 37 | 18200 | |
CYJMH14-5-27.9BD | 140 | 27.9 | 0~5 | 0~5 | 45 | 22300 |
CYJMH14-8-27.9BD | 27.9 | 0~5 | 0~8 | 55 | 24900 |
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