GCS系统在油田开采行业中的应用与设计_开题报告

随着我国经济技术的飞速发展，石油资源在其中发挥着越来越重要的作用。近期，油价持续上涨，成了大家饭后茶余时间抱怨的一个老话题，同时也反映出了目前国内石油开采的一个情况。说到石油开采，现阶段，国内外常用PLC控制系统进行油田开采，主要用于开采统计和运输方面。

（一）国内研究现状

本次重点对油田自动化过程中的需求和油田整体架构进行分析介绍，并在此基础上提出基于GCS的整体油田现场解决方案，重点针对国内分布广、数量多的抽油井以及相应的网络进行方案设计改进，达到很好的预期效果。

WebField GCS控制系统是国内浙江中控技术股份有限公司的一款PLC产品，该系统具有良好的兼容性与扩展性。目前，已广泛应用于油田的开采、计量、污水处理等方面，其应用效果显著，大幅度的提高了油田生产的效率及安全，同时打破在油气长输管线运输中的数据采集与监视控制系统（SCADA）在内的FA领域均由国外大型自动化产品供应商垄断的场面，如霍尼韦尔、施耐德等，因此，该领域自动化产品的国产化对于降低工程成本、确保国家能源安全具有重要意义。在技术方面，该系列产品还具有优先级功能的分时多任务控制策略，在油田采集控制方案常规编写（梯形图、功能块、语言编程）时，可以实现5ms完成重要设备的联锁响应，并能适用于有防腐和宽温要求的应用场合，在－40℃~75℃的环境中仍能正常运行，弥补了国外PLC的温度上下限范围较短的问题，同时能够很好的采用VSCADA进行上位机监控，同时可以使用Modbus RTU或TCP通讯协议，与威纶通触摸屏进行数据通讯，实时将数据采集后进行处理。

（二）国外研究现状

在国外，西门子、三菱等常规PLC也有相应的控制方案，然而却存在以下问题：（1）温度，PLC有自身的工作温度限制，温度上限为55℃，下限不低于0℃，因此在PLC的安装过程中要充分考虑到散热性要求，并尽可能原理发热量大的电器元件，防止阳光直射。如果周围工作环境温度大于55℃时，还要考虑安装通风或制冷装置，来降低工作温度，从而保证PLC工作的温度要求。（2）湿度元器件的绝缘性能与环境中的水汽含量有关，湿度控制是PLC元件稳定性的保证，要始终将湿度范围控制在85%以下。（3）震动PLC对防震也有一定的要求，尽可能的远离强烈的震动装置，防止振动频率为10—55Hz的频繁或连续振动，必要时可以采取减震措施来减轻震动带来的危害。以上几点都是国外现阶段PLC在石油采集行业的一些弊端，因此需要克服此类问题。

石油能源如今已成为我国工业和经济发展的重要组成部分，与此同时，我们对于石油资源的需求量依然在不断增大。随着我国车辆的不断增多，这一能源的需求量更是层层不断地增加。因此在我国的石油生产行业中，进一步拓展石油生产以及石油资源开发是至关重要的，在未来的时间里，需要更多的去完善。

二、^范文提纲

1 数字化改造分析及硬件部分

1.1 数字化改造分析

1.1.1 调控中心

1.1.2 井口测控改造

1.1.3 通信系统

1.2 系统硬件

1.2.1 系统结构

1.2.2 系统硬件配置

1.2.3 系统相关配件

2 控制系统方案

2.1 WebField GCS控制系统方案

2.1.1 WebField GCS控制系统简介

2.1.2 解决方案

2.1.3 系统组态

2.1.4 系统逻辑编写

2.2 VSCADA上位机监控画面

2.2.1 VSCADA软件简介

2.2.2 上位机组态

2.2.3 监控数据实时采集

2.3 威纶通触摸屏实时监控

2.3.1 威纶通触摸屏简介

2.3.2 数据采集

2.3.3 系统通讯

3 结束语

三、参考文献

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