使用FieldPoint2000PAC和LabVIEWDSC实现油田生产流程监控.PDFVIP

使用使用FieldPoint 2000 PAC和和LabVIEW DSC 使用使用 和和 实现油田生产流程监控自动化实现油田生产流程监控自动化 实现油田生产流程监控自动化实现油田生产流程监控自动化 作者: Dr. Michael Foit 软件解决方案架构师 DI Heimo Hirner 软件集成工程师 ( 奥地利 ) 领域领域：： 领域领域：： 控制 使用的产品使用的产品：： 使用的产品使用的产品：： FieldPoint 2000 PAC 系统，LabVIEW 7.1，LabVIEW DSC 7.1，LabVIEW RT 7.1，Internet 工具包 6.0.0，数据库连接工具包 挑战挑战：： 挑战挑战：： 为欧洲最大油田的600多台杆泵设计高度可扩展的监控和自动化控制系统。 解决方案解决方案：： 解决方案解决方案：： 使用FieldPoint 2000 PAC系统为305台杆泵实现本地控制和数据记录功能，将PAC系统与基于LabVIEW DSC的中央SCADA服务器整合，开发基于LabVIEW 的人机接口(HMI)软件，以提供基于Web 的多用户 访问功能。 摘要摘要：： 摘要摘要：： 在欧洲最大的油田中，约305 台杆泵使用FieldPoint 2000 PAC系统实现了自动化。借助无线局域网技 术，通过标准以太网实现了PAC系统与基于LabVIEW DSC的控制系统(见图1)的整合。油田作业公司生 产技术部门的60多位员工可以对油井作业工程进行基于Web-client 的视图监控。这个视图监控包括了经 过整合的警报列表、流程图和数据处理趋势。考虑到设备电压高达600V且用户数量众多，系统架构的可 伸缩性成为项目中的一个重要挑战。 引言引言：： 引言引言：： 该油田所占的面积达到几百平方公里。相邻油井之间的距离从几米到几公里不等，差异很大。无线局域 网(WLAN IEEE 802. 11b)为建立油井现场到作业控制中心(OCC)之间的标准以太网连接打下了基础。 与铜线和光纤这两种传输介质相比，无线局域网通信对恶劣的大气条件和其他公共无线局域网频率所造 成的干扰会比较敏感。如果油井现场和作业控制中心失去连接，本地传送流程需要仍维持在不被干扰状 态下运作。因此，流程控制和数据记录必须在本地实现。当连接恢复后，系统再将缓存的数据和原始参 考时间一同传输到作业控制中心。 频繁地轮流检测几千个I/O对局域网、SCADA服务器和自动化控制器等数据采集的基础架构带来了很高 的负荷。在状态变化并不频繁的情况下( 一般来说每天不会超过50 次) ，事件驱动的通信技术( 由 deadband标准触发)要比单纯的轮流检测更加有效。 021• 800-820-3622 • @ • /china National Instruments 图1 ：油田监控和自动化解决方案的集成架构 针对恶劣的环境条件所使用的强大而灵活的控制和数据记录单元为针对恶劣的环境条件所使用的强大而灵活的控制和数据记录单元为：： 针对恶劣的环境条件所使用的强大而灵活的控制和数据记录单元为针对恶劣的环境条件所使用的强大而灵活的控制和数据记录单元为：： • 工作温度范围为-20°C至 +55°C(户外工作箱，见图3) • 10/100 M 以太网接口 • 强大的CPU • 拥有确定性实时编程环境的强大的操作系统 • 在网络中断的情况下可使用本地数据缓存(存储并 发) • 在断电情况下，保持控制应用和数据处理的安全状态 • 借助整合的Web服务器，实现现场和远程处理的可视化 • 可自由选择Internet协议(FTP、TCP/ IP、或UDP……) 图2 杆泵 图3 ：内置FP 2000的控制柜 021• 800-820-3622 • @ • /china National Instruments 基于以上的功能要求，我们选用了FieldPoint 200