PLC在油田注水监控系统上的应用

一、概述

油田注水监控项目就工程本身来说并不复杂，主要是监控油田注水系统各部分设备的运行情况和工艺参数，包括压力、温度、流量、电压、电流等，根据各参数的情况设定报警并保护设备安全。

项目特点：模拟量点多（本例子项目88个点），监控点比较分散

项目要求：

1、 系统稳定可靠

2、 强大的通讯扩展能力

3、 系统实时性高

4、 成本低廉

5、 实施简单、施工周期短

6、 通过组态软件显示监测参数,88个点达到上限或下限时都需要报警,其中27点达到下下限或上上限时,需要紧急停机

7、 2台上位机同时监控工作，各自独立，1台计算机故障不会影响对系统的监控

二、控制系统的选择

可以使用的控制系统有很多，也有许多成功的案例，一般来说主要有：PLC系统、数据采集系统、单片机系统

PLC系统：对一般小型PLC是无法实现本项目，因为模拟量点比较多且要求很强的通讯扩展功能，因此目前多采用中型PLC，如S7-300。缺点是成本比较高

数据采集系统：具有很强的扩展能力，非常适合分散远程安装，如亚当模块。缺点是实时性不足，控制能力弱

单片机系统：专为系统开发，缺点是灵活性不足，扩展能力弱

选用Haiwell（海为）PLC的理由

1、 Haiwell（海为）PLC通过CE认证系统稳定可靠，且性价比高节省投资成本

2、 编程简单方便，通过内置仿真器仿真运行调试程序大大缩短了现场调试时间

3、 海为模拟量模块既可以本地并行扩展，也可以分散远程安装作为远程IO使用，不受AI/AO点数的扩展限制，完全可以实现对大点数系统的控制。

4、 海为PLC支持5个通讯口，系统实时性高，通讯量的大小不影响程序的运行速度，程序的大小不影响通讯的速度，所有通讯由单指令完成，可以同时得电运行而不用考虑通讯端口冲突、发送接收控制、通讯中断处理等问题，而且具有对每个节点通讯故障的报警功能

三、系统网络图

PLC配置：（8＊DI 32＊DO 88＊AI 3个通讯口）

1、 主机：HW-S16ZS220R 1台

2、 AI模块：HW-S08AI024N 11台

3、 DO模块：HW-S24DO024R 1台

4、 扩展通讯模块：HW-S01RS 1台

网络图如下：



四、部分程序说明

1、 远程IO采集及远程站故障报警：使用Modbus读指令MODR将每个远程IO模块的8个通道值及故障代码读到PLC主机中，故障代码非0则报模块故障，与模块通讯失败连续1秒则报与该模块通讯失败



2、 高报、高高报、低报、低低报：海为PLC提供了高限报警HAL和低限报警LAL指令，2条高报实现高高报，2条低报实现低低报，HAL和LAL指令与一般比较指令不同，它带死区功能避免了数值波动引起的报警频繁跳动


3、上位机软件：可以使用组态软件，亦可使用海为免费的通讯控件自己编写监控程序。组态一次可以分别安装在计算机1和计算机2中，实现同时监控