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。
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
2、系统结构图：油井远程监控系统方案 一、 系统概述 根据油井分布的地域特点与无线通讯技术发展的水平，油井远程监控系统考虑用CDMA/GPRS 或者数传电台通讯模式，系统主要由传感器、井口控制器SU、CDMA/GPRS （数传电台）通讯模块DTU、采油厂通讯机、实时数据库服务器、WEB 服务器、监控浏览终端等组成。油井工作状态传感器主要有温度传感器，压力传感器，电机电流、电压传感器抽油机载荷、位移传感器、变压器一次侧电流传感器，它们将油井的工作状态变换成对应的电压或电流值送至井口控制器SU。然后经CDMA/GPRS 网或数传电台，接入采油厂通讯机，数据通讯机采用轮询方式收集井口控制器数据，数据经过分析经处理后，进采油厂实时数据库。厂矿小队的计算机可根据不同的权限，采用C/S 或B/S模式对实时数据库进行访问。 二、 系统组成 1、本系统主要由以下几部分组成： v 监控中心：（计算机、油井监控系统软件） v 通信网络:（基于移动或者电信的通信网络平台） v GPRS/CDMA RTU：（采集现场仪器仪表信号，通过GPRS/CDMA网络传输到监控中心） v 测量仪表：（无线示功仪、无线温度传感器、无线压力传感器、无线开关报警单元） 
三、 硬件简介 1、GPRS/CDMA RTU： RTU的作用是将无线传感器、无线模块发来的数据接收后在本地显示或者数据打包后发送到监控中心，也可以从监控中心对现场设备进行启停等控制。一个RTU最多可以接116路无线传感器或传感器模块，可以接示功仪、电参数、模拟量、开关量等多种形式的数据。RTU有市电供电和太阳能电池供电两种。 2、短距离一体化示功终端： 示功终端是用来测量油田抽油机示功图的，采用加速度传感器测量位移，采集到数据后通过GPRS/CDMA发送到监控中心或者发送到本地监控器，抽油机启停时报警，电池或太阳能供电，电池容量按照使用2年设计 3、短距离无线压力、温度传感器： 采集的压力和温度，通过433M发送到RTU，RTU对数据处理后，现场显示或发送到监控中心。传输距离室外最多100米，电池使用寿命5年 四、软件简介 v 具有示功图、电流图（或功率图）、电流、电压、温度、压力等参数的实时趋势、历史趋势监视功能，可方便地了解长时间的参数变化情况，方便快速分析。 v 自动记录抽油机工作过程，开机时间和停机时间累计，保存历史信息 v 具有静态数据浏览和编辑等功能：包括抽油机型号、配置电机型号、油井井号、冲程、线路名称、量程、报警上、下限、油井井况等方面的数据，并能添加新开油井、删除停产油井、修改作业井的基本数据。 v 对抽油机井停机、参数越限、抽油杆断脱、抽油杆卡死等异常状况给出报警信息。 v 具有数据掉电保护功能，可长期保存设定参数及历史数据。远程实现对抽油机的负荷超限停机控制，定时启动控制。 v 远程实现对监控终端的参数配置和超限值的设定 v 引入GIS地理信息管理系统，能非常直观形象的反映整个油区油井的工作状况
数字化抽油机的本机及远程智能化测控解决方案
| 一、 系统概述 | ||
| 根据油井分布的地域特点与无线通讯技术发展的水平，油井远程监控系统考虑用CDMA/GPRS 或者数传电台通讯模式，系统主要由传感器、井口控制器SU、CDMA/GPRS （数传电台）通讯模块DTU、采油厂通讯机、实时数据库服务器、WEB 服务器、监控浏览终端等组成。油井工作状态传感器主要有温度传感器，压力传感器，电机电流、电压传感器抽油机载荷、位移传感器、变压器一次侧电流传感器，它们将油井的工作状态变换成对应的电压或电流值送至井口控制器SU。然后经CDMA/GPRS 网或数传电台，接入采油厂通讯机，数据通讯机采用轮询方式收集井口控制器数据，数据经过分析经处理后，进采油厂实时数据库。厂矿小队的计算机可根据不同的权限，采用C/S 或B/S模式对实时数据库进行访问。 |
数字化抽油机是指具备数据采集和远程控制功能的抽油机。是针对目前数字化建设现场施工中安装工作量大、野外施工难度大、油田现场动火、动电危险度高、设备集成度低、各施工单位安装方式不统一等问题而研制的新产品。该产品集成油井数据采集模块，实现抽油机自动调节平衡，自动调节冲次。现场安装和数字化建设安装同步进行，节约建设成本，缩短建设周期，对油田数字化建设起到了积极地推动作用。
方案
SM40P-5000KE RTU（如图3），是日月科技集团整合多年油井RTU产品研发、工程应用经验而研发的新一代高集成度的嵌入式测控终端产品，集成电量采集单元、启停控制单元、数据采集处理及通讯等单元。是针对石油工业一线现场油井生产数据采集及远程控制而设计的通用型数据采集及远程控制终端装置，可配备SMDP05型LED显示模块实时显示抽油机冲次及平衡度。具备功能全面、使用方便、综合性能价格比高等特点。
SMA35GDDC-C载荷传感器 （图5）和SMA36SC-GD角位移传感器（如图6），是我公司积淀二十多年经验、各大油田用户不断使用总结、持续优化精致打造而成，均属2线制不分正负极标准4~20mA产品。在通用产品的基础上，安装结构专为第2代数字化抽油机量身定制，嵌入式安装在抽油机中，同步实时监测抽油机井载荷、位移数据，形成示功图。
2．功能
2.1.油井图形监测：功图、电流图、功率图；
2.2.功图参数监测：最大最小载荷、冲程、冲次、平衡度等；
2.3.井口参数监测：油压（或汇管压力）、套压、井口温度等参数；
2.4.三相电量监测：三相电流、电压、有功功率、功率因数等；
2.5.油井远程控制：远程开井、停井，远程开停井前完备的语音告警。
2.6.系统报警监测：停井、开井报警；三相电流不平衡、电压缺相报警；停电报警（选配功能）；安防报警（选配功能）。
2.7.抽油机冲次自动判断及调整：抽油机工作冲次实时显示；自动档，RTU通过自动判定或根据站控指令，调整抽油机工作在最佳工作冲次状态；手动档，通过变频器自身资源调整冲次；锁定档，禁止调整。
2.8.抽油机平衡度自动判定及调节：抽油机工作平衡度实时显示；自动档，RTU根据实测平衡度，调整平衡块位置，使抽油机工作在最佳平衡状态；手动档，通过控制柜面板调整，RTU不参与；锁定档，禁止调整。
3．配置
立式抽油机如何通过对机械和电气做改进起到节能目的，这个对于现场的增能增效有很重要的意义。
我觉得从以下几点去做：
1、 驱动系统性能安全可靠，起动换向平稳，这个需要使用变频控制，启动时安全平稳，同时使用重载变频器，防护等级高，对于起升装置安全要求很好；
2、机械的传动机构，制动要求良好，这时保证设备正常的基本保障；
关于变频器节能不节能的讨论以前见过好多，总体来说变频器还是节能，主要看电机是在哪个频率段运行时间多。
使用RTU在立式摩擦式抽油机，使用了RTU的模拟量输入接口，接受模拟信号，同时因为具有无线通讯功能，所以免去了安装铺设线缆的任务，通讯功能：
1、RTU支持突发传送和轮询应答的传输方式，不仅能在RTU与系统中心站中进行，也能在系统两个RTU单元进行；
2、RTU突发传送信息的功能使中心站不需连续不断的轮询获得RTU数据，仅当现场发生特定数据时，RTU才向上发送数据，避免了数据大量交换；
3、RTU可以指定任意端口为主，读取定义的数据或者转发数据；
在立式摩擦式抽油机上使用RTU单元的一个中能就是使用它的诊断功能，LED显示，分别用于输出、变送器故障、变送器线路、电源、工作电流、通讯故障等诊断，大大缩短排查的问题的时候。
电动机将其高速旋转运动传递给减速箱的输入轴，经中间轴后带动输出轴，输出轴带动曲柄作低速旋转运动．同时，曲柄通过连杆经横梁拉着游梁后臂(或前臂)摆动(或者是连杆直接拉着游梁后臂)，游粱的前端装有驴头，活塞以上液柱及抽油杆柱等载荷均通过悬绳器悬挂在驴头上．由于驴头随同游梁一起上下摆动，游梁驴头便带动活塞作上下的、垂直的往复运动，就将油抽出井筒．
当活塞上行时，游动阀受油管内活塞以上液柱的压力作用而关闭，并排出活塞冲程一段液体，固定阀由于泵筒内压力下降，被油套环形空间液柱压力顶开，井内液体进入泵筒内，充满活塞上行所让出的空间。
当活塞下行时，由于泵筒内液柱受压，压力增高，而使固定阀关闭。在活塞继续下行中，泵内压力继续升高，当泵筒内压力超过油管内液柱压力时，游动阀被顶开，液体从泵筒内经过空心活塞上行进入油管．
在一个冲程中，深井泵应完成一次进油和—次排油．活塞不断运动，游动阀与固定阀不断交替关闭和顶开，井内液体不断进入工作筒，从而上行进入油管，最后达到地面。
ECHO5316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，用户可根据现场要求不同加以选择。
结构与配置
外部结构
ECHO5316抽油机控制器由主控制器、变频器、限位开关、接近开关、抱闸系统、电机测速系统、保护箱等组成。保护箱分为立式，为单箱体结构。保护箱可起到防雨、防晒、防尘的作用。
配套软件
下位机软件配置：
智能抽油机控制器可选择内嵌以下软件
●带二次开发功能，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，例如用户需要通过编程实现其它特殊功能。
●电机变频控制软件。
●智能自动运行参数控制软件。
●油井参考产液量计量软件。
上位机配套软件：
抽油机井口控制器上位机可选择配套以下软件
●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
主要配件
原理示意图：
ECHO5316抽油机控制器原理示意图。
特 点
ECHO 5316智能抽油机控制器具有如下特点。
☆智能变频控制
具有变频控制功能，通过采集现场数据分析抽油机运行工况，自动调整抽油机运行参数。
☆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，并可以控制电机启停。
☆多种控制功能，实时控制抽油机
控制器内部集成多种控制算法，对抽油机实现空抽控制、间抽控制、节能控制、负荷超限控制等控制功能。
☆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
ECHO5316抽油机控制器具有如下功能：
☆变频控制功能
具有变频控制功能，通过采集现场数据分析抽油机运行工况，自动调整抽油机运行参数。
☆数据采集功能
采集油井示功图、电流图、电参数、油井数据和抽油机的状态信息，并定时保存这些数据。
☆控制功能
内部集成空抽控制，间抽控制，连喷带抽控制，负荷超限控制，运行时间控制、峰谷节能控制等多种控制功能，使抽油机达到最优控制。
☆油井参考产量计量功能
内部集成功图法油井产液量计量功能，可以作为油井参考产液量。
☆开机报警功能
具有来电起抽控制功能、开机报警功能，保证现场工作人员的安全。
☆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。
☆测量参数组态功能
用户可根据现场情况和实际要求设定输入量参数，使其具有特定的含义，实现不同的检测和控制需要。
☆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。
☆仪表断线检测功能
自动判断现场仪表是否断线，给出断线信息。
技术指标
应用指南
根据产品特点，结合现场情况，ECHO 5316智能抽油机控制器的典型应用为现场单机运行和多机联网运行。
单机运行
智能抽油机控制器安装在抽油机井口，无远程通讯，控制器将采集的示功图、电流图、油井数据进行存储，并通过分析示功图数据及设定的运行参数调整电机运行速率。并且工作人员可以定期到井口将数据读取到手操器或便携机中，通过示功图回放软件进行示功图显示，通过示功图计量软件进行油井产液量计量，通过示功图诊断软件进行井况诊断。
系统框图如下：
多机联网运行
智能抽油机控制器安装在抽油机井口，上位机系统通过远程通讯驱动软件采集示功图、电流图、油井数据，并可以通过示功图计量软件进行油井产液量计量，通过示功图诊断软件进行井况诊断。上位机系统也可以通过远程通讯驱动软件设定现场运行参数及抽油机的启停。现场智能抽油机控制器也可以进行存储。
系统框图如下：
ECHO 5316选型表
智能抽油机控制器具有多种功能，用户根据自己项目实际情况，按下表进行选择所需的功能，将此表提交给综合管理部。如若所需功能表中未列出请填写到其它栏中。
工程选件
HY700系列抽油机控制器应用方案
油田生产井大都分布野外，抽油机连续不断正常运行与企业经济效益息息相关。油田油井数量多且分布范围由几十至上百平方公里，分布比较零散，目前大多采用人工巡井方式，由人工每日定时检查设备运行情况并记录采油数据。这种方式必然增加工人劳动强度，影响了设备监控与采油数据实时性，准确性。不能二十四小时不间断现场实时监控，使部分抽油机复杂工况影响下及不法分子有意破坏下，时常出现停机、停抽现象，造成不必要是巨大经济损失，当抽油机、电泵出现故障时不能及时发现，不到有效监控，防患和控制。保证采油时效提高和抽油机连续正常运行显尤为重要。
为有效解决上述问题而开发“油井远程测控系统”，能够实时线监测油井参数电流、电压、井口温度、压力、示功图等，对抽油机各种故障包括（电流、电压越限、压力过高过低、光杆卡死时过载、停机、缺相、欠载等）进行实时诊断，及时发现故障并报警，能远程控制抽油机启停，随时查询油井运行参数，并实现参数远传和数据资源共享，我公司研制了HY7300油井远程测控系统。
采油井无线监控系统是我公司油田自动化、全天候管理要求和需要而设计开发高科技产品。它能有效提高采油井各种工作状态参数实时综合监测及控制水平，及时发现设备隐患及故障，及时发现、制止和打击不法分子盗窃行为，为油田生产任务全面完成提供可靠保证。
该系统采用集散式控制结构，高精度传感器及高敏感器件检测抽油机载荷、电机三相电流、电压、冲程、冲次、示功图、电流图等参数，计算机分析处理，通讯模块（本系统可采用GSM、GPRS 等多种数据传输方式）把采油井工作数据及工况传回总站，某些采油井工作不正常则自动产生报警信息，并把该报警信息转发到相关管理人员手机中，该井事故到及时处理和防范。
HY7300油井远程测控系统主要由井口监控终端和监控中心计算机系统构成。其功能是对井口参数实时检测，将检测到油井状态参数，GPRS无线方式传送给采油厂实时数据库服务器，使生产管理各个部门能够及时掌握油井工作状态，缩短油井故障处理时间，提高开井时率，增加原油产量，提高工作效率，为抽油机井精细管理提供一种全新手段，是理想油田生产自动化产品。
系统工程设备包括：
(1) 传感器组件：拉力传感器、角位移传感器、温度传感器、压力传感器等。
(2) 井口监控终端：电源模块、采集模块、GPRS传输模块。
(3) 监控中心系统软件
(4) 监控中心计算机
- 求助kingioserver采集opc问题...
[989] - 无法识别em277模块[1152]
- 基于无线传感器网络的无线SC...[835]
- GPRS RTU 方案 找我[1240]
- 仪表 防水[1340]
- 提供路灯监控专用RTU[1379]
- 再问wincc多用户冗余系统下的...[814]
- 人为什么这么难招(南京)?[723]
- 按钮图标分享[1464]
- scada基础知识 初学者必看[2251]
官方公众号
智造工程师
-
客服
-
小程序
-
公众号
工控网智造工程师好文精选
