基于plc和组态王的油管热洗监控系统设计

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1、基于PLC和组态王的油管热洗监控系统设计吴健（江苏油田江苏，江都225265）[摘要]：本文就江苏油田真武油管修复中心的实际情况给出一个利用OMRONPLC和KingView实现的油管清洗监控系统。详细阐述了系统的结构、硬件设计、通讯方式的构成以及软件的设计思想。该系统已经投入运行，应用效果良好。关键词：PLC；组态王；油管；热洗中图分类号：TP273.3文献标识码：BTheSupervisionSystemBasedonPLCandKingViewforOilTubeThermalWashingWuJian(JiangSuOil-field,JiangDu225265,China)A

2、bstract:AsupervisionsystemforoiltubethermalwashingimplementedbyOMRONPLCandKingViewisgiveninthispaperforZhenwuOilTubeRestoringCenterofJiangSuOil-field.Thesystemstructure,thedesignofhardwareandcommunication,thesoftwaredesignaredescribedindetail.Thesystemhasalreadyruninspot,workswell.Keywords:PLC;K

3、ingView;OilTube;ThermalWashing1.引言可编程控制器（PLC）以其高可靠性、适应工业过程现场、强大的联网功能等特点，现已广泛应用于生产工艺过程。在目前的很多自控系统中，常选用PLC作为现场的控制设备，用于数据采集、状态控制和输出控制，而在系统上位机（通常为工控机）上利用工控组态软件来完成工业流程及控制参数的显示，以实现监控和管理功能。这种控制系统充分利用了微型机和PLC的各自的特点，实现了优势互补，得到了广泛的应用。九十年代初，国内绝大多数油田对从井筒内取出的油管采取直接在现场用锅炉车产生高温蒸汽清洗的办法来清洗油管内外壁，这种办法一方面会造成环境污染，另一

4、方面清洗效果也不理想。随着油田生产的规模化、专业化，大多油田成立了油管修复单位，定点、定员、定设备进行油管的清洗、检测、修复工序。清洗环节国内油田主要采用三种方式：高压旋转水射流、中频加热清洗和高温热洗。根据江苏油田井下作业处真武油管修复中心的实际情况，设计了以研华PentiumⅢ工控机、OMRONCQM1H-CPU21型PLC为硬件核心，以组态王KingView6.01为软件平台的计算机监控系统，对油管进行高温热洗操作。系统总体设计如图1。工控机工控机（备用）::5控制柜（带手动控制按扭）PLC现场下面从硬件和软件两方面对油管高温热洗工艺进行分析。2.硬件构成利用现有一台2T锅炉通过

5、旁管对热洗池内清洗液（主要成分为清水，含适量比例的氢氧化钠和金属表面活性剂配剂）进行加热。考虑油管体积、质量较大，人工搬运不便，且热洗间处于高温危险环境，故采用机械滚轮传输、气缸举升和机械式链提升装置，并由磁敏、光电或机械式行程开关对油管进行限位或控制滚轮、气缸的动作。整个工艺系统设计采用OMRONCQM1H-CPU21型PLC作为控制核心。CPU21本身具有16个数字量I/O点，通过外接输入模块ID212四块和输出模块OC222三块作为I/O口功能扩展，以满足设计需要。PLC通过COM口与工控机相连，与组态王KingView软件结合，实现计算机监控操作功能。硬件构成简图如图2。PLC

6、工传输电机控串口开关开关机通讯量输量输举升气缸模块入模出模块块冲洗泵信号处理磁敏、光电、机械式行程开关3.软件分析待清洗油管经传输线进入热洗池内管架，与池内清洗液充分接触，进行热交换，油管内外壁原油溶化、剥离，上浮至清洗液表面。油管被链提升装置提出至液面以上，进行第一次控水。控水完毕后仍经链提升装置提升至通径传输线一。通径传输线一正转，将油管送至内壁冲洗机，进行内壁冲洗。冲洗完毕后通径传输线一反转，油管后退至通径传输线一下料感应器，通径下料翻板动作，将油管翻至通径传输线二。通径下料翻板回位后，控水气缸动作，进行第二次控水。控水完毕后，通径传输线二正转，将油管传输通过外壁冲洗机，进行外壁

7、清洗。完毕后出料，完成一根油管的清洗作业。PLC编程思路如图3。开始系统复位内冲洗泵启动外冲洗泵启动热洗进料等待NO热洗进料感应器YES热洗进料气缸动作计数器+1NO计数值>设定值YES链提升动作通径传输线一正转通径二传输线停止NOYES通径传输线一反转通径二下料感应器NOYES通径下料翻板动作控水气缸动作通径传输线二正转等待NO通径二下料感应器YES下料气缸动作通径传输线二停止由于整个系统监控点数多，画面复杂，自行设计监控软件周期较长、难度较