油田油井生產(chǎn)SCADA系統(tǒng)

第一部分：系統(tǒng)描述

1.1. 系統(tǒng)設(shè)計說明

　　油田自動化信息系統(tǒng)建設(shè)主要包括油井遠(yuǎn)程監(jiān)控、配電線路自動化系統(tǒng)、輸油管線泄露監(jiān)測、集輸站庫自動化監(jiān)控等四個部分，其目的是利用現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)源頭自動采集，借助油田現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源自動加載到廠級實時數(shù)據(jù)庫，為各級管理部門應(yīng)用提供開放的數(shù)據(jù)平臺，使生產(chǎn)和管理人員及時控制和掌握生產(chǎn)動態(tài)，從而實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的自動化；并可以對取得的實時數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、分析、優(yōu)化，從而為保證生產(chǎn)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)、降低生產(chǎn)成本提供重要依據(jù)。

1.2. 現(xiàn)狀綜述

　　全國各地各采油廠已不同程度地進(jìn)行了油井監(jiān)控的試點工作，目前參與的廠商數(shù)量比較多，水平參差不齊，各個廠家都是在做試點工作，也有個別廠家開始規(guī)模推廣。也暴露出很多的問題，主要表現(xiàn)在油井現(xiàn)場設(shè)備可靠性差，可維護(hù)性差，不能承受油井現(xiàn)場惡劣的工作環(huán)境（包括高溫、低溫、潮濕和沙塵）。數(shù)據(jù)開放性不夠，往往是各個廠家互不兼容，軟件數(shù)據(jù)不能共享，呈現(xiàn)一個個的自動化孤島。全國十幾萬口油井，已經(jīng)采用油井監(jiān)控的油井不會超過一萬口，不足總數(shù)的 10％。

1.3. 設(shè)計思想

目的：

　　油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要是通過對井口參數(shù)的實時檢測，采用輪詢-應(yīng)答的通信方式，將檢測到的油井狀態(tài)，通過無線方式傳送給采油廠實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，并以C/S或B/S模式，使生產(chǎn)管理的各個部門能夠及時掌握油井工作狀態(tài)，縮短油井故障處理時間，提高開井時率，增加原油產(chǎn)量，提高工作效率。另外，油井井口的控制器具有電量計算功能，可以為 6kV電力線路配電自動化系統(tǒng)提供基礎(chǔ)計算數(shù)據(jù)。

原則：

　　自動化工程必須按照“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫 ”的原則建設(shè)，系統(tǒng)方案必須整體考慮網(wǎng)絡(luò)通訊、系統(tǒng)安全等問題，保證實時數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)開放，使整個系統(tǒng)具有極高的可靠性與實用性。

　　系統(tǒng)設(shè)計遵循“實用性、開放性、可靠性、先進(jìn)性、可擴(kuò)展性、易維護(hù)性”的基本原則，以方便操作、可靠運(yùn)行為實施根本；方案設(shè)計既立足于實際，便于實施，又著眼于未來，為發(fā)展留有余地。技術(shù)方案普遍采用近幾年發(fā)展和改進(jìn)的新技術(shù)、新設(shè)備、新系統(tǒng)，其所有硬件和軟件均應(yīng)經(jīng)過生產(chǎn)現(xiàn)場考驗，經(jīng)驗證具有先進(jìn)性和可靠性。

　　整個油田自動化系統(tǒng)在局域網(wǎng)上根據(jù)地域特點在每個采油廠設(shè)一個實時數(shù)據(jù)傳控中心（包括通訊處理機(jī)、實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器），用于集中管理和存放各采油廠所轄區(qū)域內(nèi)生產(chǎn)井、6KV配電線路、聯(lián)合站、輸油管線的現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)，做到實時數(shù)據(jù)庫開放的原則。

　　整個系統(tǒng)構(gòu)成如下：

方案說明：

　　井口控制器采集油井示功圖、電量、回壓、溫度等參數(shù)，經(jīng) CDMA/GPRS網(wǎng)或者數(shù)傳電臺，以 CDMA/GPRS專線方式或者數(shù)傳電臺接口(RS232)接入采油廠通訊機(jī)、實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，廠礦小隊的計算機(jī)可以用瀏覽器或客戶端方式對實時數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問。井口控制器改變以往只采電壓、電流有效值地模式，而是實時采集計算電機(jī)電量參數(shù)，可為配電線路自動化系統(tǒng)提供所需的數(shù)據(jù)。

　　6kV配電線路遠(yuǎn)方終端、采油廠通訊機(jī)、實時數(shù)據(jù)庫、配電 SCADA應(yīng)用服務(wù)器、工作站等，利用CDMA/GPRS網(wǎng)，組成配電線路自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)對配電線路運(yùn)行狀況的實時監(jiān)控和管理。

　　集輸站庫自動化系統(tǒng)與輸油管線泄漏檢測系統(tǒng)均是相對獨(dú)立的一個系統(tǒng)，經(jīng)局域網(wǎng)將系統(tǒng)采集的生產(chǎn)數(shù)據(jù)上傳采油廠實時數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)網(wǎng)上數(shù)據(jù)共享。

　　通過 B/S模式，可以使管理者瀏覽和查詢?nèi)珡S實時數(shù)據(jù)，及時了解現(xiàn)場生產(chǎn)情況。也可以通過 C/S模式對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、分析。

　　為了保證系統(tǒng)的時鐘一致性，系統(tǒng)配備專用的 GPS時鐘，用于同步全網(wǎng)的系統(tǒng)時鐘，包括定時與各 FTU、SU遠(yuǎn)方對時。

　　系統(tǒng)中通訊機(jī)、實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器等重要節(jié)點采用雙機(jī)熱備用配置，保持主機(jī)和備機(jī)之間數(shù)據(jù)的一致性，使主、備機(jī)可以在故障時可以隨時切換運(yùn)行。

　　數(shù)據(jù)中心采用雙網(wǎng)冗余配置，且與油田局域網(wǎng)隔離，當(dāng)主網(wǎng)出現(xiàn)故障，備網(wǎng)可隨時切換為主網(wǎng)運(yùn)行。

　　網(wǎng)絡(luò)安全性設(shè)計，采用防火墻、數(shù)據(jù)加密、網(wǎng)絡(luò)隔離、用戶權(quán)限管理等技術(shù)和手段保證網(wǎng)絡(luò)和信息的安全。用戶權(quán)限管理工作包括系統(tǒng)用戶資料庫管理、用戶注冊、用戶級別設(shè)置、用戶權(quán)限設(shè)置等主要內(nèi)容。

　　目前全油田網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)已建立起了病毒防治體系，因此本系統(tǒng)病毒防治依照油田統(tǒng)一規(guī)范執(zhí)行。

1.4. 油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

　　根據(jù)油井分布的地域特點與無線通訊技術(shù)發(fā)展的水平，油井遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)考慮用 CDMA/GPRS或者數(shù)傳電臺通訊模式，系統(tǒng)主要由傳感器、井口控制器 SU、CDMA/GPRS（數(shù)傳電臺）通訊模塊 DTU、采油廠通訊機(jī)、實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、WEB服務(wù)器、監(jiān)控瀏覽終端等組成。系統(tǒng)框圖如上面總圖所示。

　　油井工作狀態(tài)傳感器和變送器主要有溫度傳感變送器，壓力傳感器和變送器，電流互感器、抽油機(jī)載荷傳感器和變送器、位移傳感器和變送器、變壓器一次側(cè)電流互感器，它們將油井的工作狀態(tài)變換成對應(yīng)的電壓或電流值送至井口控制器 SU。然后經(jīng) CDMA/GPRS網(wǎng)或數(shù)傳電臺，接入采油廠通訊機(jī)，數(shù)據(jù)通訊機(jī)采用輪詢方式收集井口控制器數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)經(jīng)過分析經(jīng)處理后，進(jìn)采油廠實時數(shù)據(jù)庫。廠礦小隊的計算機(jī)可根據(jù)不同的權(quán)限，采用 C/S或 B/S模式對實時數(shù)據(jù)庫進(jìn)行訪問。

系統(tǒng)實現(xiàn)的功能

　　電泵井 SU主要進(jìn)行電壓、電流、油井回壓、井口溫度等參數(shù)的測量。抽油機(jī)井 SU主要進(jìn)行示功圖、電壓、電流、油井回壓、井口溫度等參數(shù)的測量，且保留油井遙控啟停功能。

　　井口控制器具有電機(jī)有功功率、無功功率、功率因數(shù)、日用電量等參數(shù)的計算功能。

　　對電潛泵井停機(jī)、電壓過壓、欠壓、電流過流、欠載、井口回壓過高、過低等異常情況檢測報警；對抽油機(jī)井停機(jī)、電壓過壓、欠壓、電流過流、欠載、井口回壓過高、過低、載荷過低等異常情況檢測報警。線路來電瞬間，也作為異常情況報警。

　　采油隊監(jiān)控機(jī)按照管理權(quán)限僅能查詢本隊油井的工作狀態(tài)、實時收據(jù)、及相關(guān)通信模塊工作狀態(tài)、配電線路工作狀態(tài)。

　　抽油機(jī)井示功圖、電流圖（或功率圖），除定時采集保存外，采油隊可根據(jù)生產(chǎn)情況，手動選擇油井井號，實時索要示功圖、電流圖（或功率圖）。

　　當(dāng)電潛泵井出現(xiàn)過載停機(jī)故障時，將停機(jī)前一分鐘內(nèi)三相電流（Ia、Ib、Ic）與線電壓(如 Uab)的數(shù)據(jù)上傳數(shù)據(jù)庫，為電泵故障診斷提供分析數(shù)據(jù)。

　　采油隊監(jiān)控機(jī)具有靜態(tài)數(shù)據(jù)瀏覽和編輯等功能：包括抽油機(jī)型號、配置電機(jī)型號、油井井號、沖程、線路名稱、量程上、下限、報警上、下限、油井井況等方面的數(shù)據(jù)，并能夠添加新開油井、刪除停產(chǎn)油井、修改作業(yè)井的基本數(shù)據(jù)。

　　系統(tǒng)具有示功圖、電流圖（或功率圖）、電流、電壓等參數(shù)的實時趨勢、歷史趨勢監(jiān)視功能，可方便地了解長時間的參數(shù)變化情況，方便快速分析。

　　系統(tǒng)可以考慮地理圖形系統(tǒng)的接入，使圖形能反映地理信息，可以非常直觀形象反映整個油區(qū)的工作狀況。

　　采油廠、礦與相關(guān)科室能夠通過瀏覽器查詢廠、礦、隊油井的工作狀態(tài)與實時數(shù)據(jù)，當(dāng)天停井情況、開機(jī)時率統(tǒng)計，以及歷史數(shù)據(jù)與歷史記錄。

　　抽油機(jī)井需上傳數(shù)據(jù)主要有：載荷（最大與最小值）、回壓、井口溫度、電流(Ia、Ib、Ic)（最大與最小值）、電壓(Ua、Ub、Uc)有效值、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、上下沖程最大電流值、上下沖程功率、平衡率、日用電量、累計電量、沖次、系統(tǒng)狀態(tài)、采集時間等數(shù)據(jù)。示功圖、電流圖（或功率圖）需要一個沖次內(nèi)載荷、電流（或功率）的所有采集量，每個圖約需要 200個數(shù)據(jù)。因此，數(shù)據(jù)總量約為 430個數(shù)據(jù)，其中基本數(shù)據(jù)量為 30個數(shù)據(jù)。

　　電潛泵井需上傳數(shù)據(jù)主要有：回壓、井口溫度、電流(Ia、Ib、Ic)、電壓(Ua、Ub、Uc)、變有功功率、無功功率、功率因數(shù)、日用電量、累計電量、系統(tǒng)狀態(tài)、采集時間等數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)總量約為 20個數(shù)據(jù)。

采油隊主站

　　油井生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)由安裝在油井上的監(jiān)測終端、安裝在采油廠級的通訊和數(shù)據(jù)服務(wù)器、采油隊等用戶使用的監(jiān)測界面、現(xiàn)場通訊系統(tǒng)和管理通訊系統(tǒng)五個部分組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示：

　　油井監(jiān)測 HMIBuilder系工程，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)處理、命令處理、報警和事件處理、安全控制、圖形界面顯示等功能，包括通過設(shè)定的通訊規(guī)約和接口與現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行通訊，獲取現(xiàn)場設(shè)備所采集的數(shù)據(jù)或向現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)和指令；通訊軟件得到的原始數(shù)據(jù)按現(xiàn)場采集點的類型進(jìn)行轉(zhuǎn)換、判斷是否需要產(chǎn)生報警及數(shù)據(jù)存儲；處理用戶的下發(fā)命令、將命令轉(zhuǎn)換為通訊服務(wù)器的控制指令，并協(xié)調(diào)多個用戶同時下發(fā)命令時的關(guān)系；實現(xiàn)預(yù)定的報警效果、對報警和事件進(jìn)行記錄、存儲；管理系統(tǒng)用戶的認(rèn)證和授權(quán)信息，對系統(tǒng)用戶進(jìn)行身份認(rèn)證和權(quán)限檢查。

系統(tǒng)基本處理流程為：

　　油井的數(shù)據(jù)由油井終端負(fù)責(zé)采集，油井終端上裝通訊模塊，采集到的數(shù)據(jù)由通訊模塊送至位于采油廠信息中心的通訊服務(wù)器。數(shù)據(jù)經(jīng)處理后存入實時數(shù)據(jù)庫。采油廠用戶通過應(yīng)用服務(wù)器獲取系統(tǒng)服務(wù)，應(yīng)用服務(wù)器訪問實時數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)。由用戶發(fā)起的操作，如手工召測數(shù)據(jù)、更改配置等，由應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行處理，并通知通訊服務(wù)器執(zhí)行相應(yīng)的操作。

系統(tǒng)功能

系統(tǒng)主要有以下功能：

(1)數(shù)據(jù)采集功能
• 數(shù)據(jù)定時采集：能夠采集各種可以通過通道傳遞到主站的遙測、遙信、電度及其它類型的量測數(shù)據(jù)。
• 系統(tǒng)定時召喚油井終端數(shù)據(jù)；
• 按需數(shù)據(jù)采集：采油廠用戶終端可在任何時刻請求召喚一口或多口井的數(shù)據(jù)；
• 通訊控制功能：啟動/停止對油井終端的數(shù)據(jù)采集、切換終端使用的通道等；
• 通道質(zhì)量監(jiān)視及故障診斷，通訊流量計算；
• GPS對時：接入 GPS時鐘信號，定時統(tǒng)一全系統(tǒng)時鐘，并向各油井終端發(fā)送對時命令；
• 可支持多種通訊規(guī)約、多種通訊通道；
• 添加/刪除油井終端，修改終端通訊參數(shù)，如地址、通訊規(guī)約、數(shù)據(jù)召喚周期等；
• 修改油井終端參數(shù)，如各種報警限值，抽油機(jī)沖程、沖次、各傳感器量程等參數(shù)，并將必要的參數(shù)下發(fā)到油井終端；

(2)數(shù)據(jù)處理功能
• 事項報警處理功能：系統(tǒng)對模擬量可分別設(shè)置報警上、下限，有效上、下限，當(dāng)數(shù)據(jù)越限值時可生成報警記錄。可定義報警的聲光效果或給出語音報警提示；
• 事件記錄，系統(tǒng)記錄所有用戶操作、通訊事件和終端報警；
• 數(shù)據(jù)保存周期可按不同數(shù)據(jù)類型設(shè)置為逢變即存、10分鐘、30分鐘、60分鐘；
• 權(quán)限管理。所有系統(tǒng)操作均有授權(quán)控制；

(3)人機(jī)交互功能
• 界面循環(huán)顯示：授權(quán)用戶可選擇油井，使基本信息界面可自動循環(huán)顯示；
• 報警發(fā)生時，可自動推出報警畫面，并伴有聲音或語音報警；
• 結(jié)合地理位置圖顯示油井信息，如開/關(guān)井，基本運(yùn)行數(shù)據(jù)等；
• 結(jié)合地理位置圖顯示與油井相關(guān)的電力線路運(yùn)行信息，如是否停電等；
• 生成各采集參數(shù)的時間曲線；
• 顯示示功圖：功圖迭加和并列對比；
• 計算功能：支持常用函數(shù)功能；
• 歷史數(shù)據(jù)綜合查詢及生成報表；
• 遙控啟/停井。

(4)報表功能
• 可自定義報表格式，生成 EXCEL報表。

分布式監(jiān)控系統(tǒng)

　　利用突破性工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)、令人驚異的矢量繪圖功能，融合和 HMITECH縱橫科技系統(tǒng)級解決方案，HMIBuilder2.0軟件會使您耳目一新。它擁有界面友好、操作方便、功能強(qiáng)大，結(jié)構(gòu)容易擴(kuò)充等特點。它包含了以下幾個子模塊：實時處理模塊 SCADA、數(shù)據(jù)組態(tài)模塊 Data、窗口組態(tài)模塊 Draw、窗口監(jiān)控模塊 View、告警瀏覽模塊 AlarmViewer、報表組態(tài)模塊 ReportDesign、腳本組態(tài)模塊 ScriptDebugger。這幾個模塊相互配合，形成一個整體，滿足用戶的多種需求。

　　HMIBuilder人機(jī)界面 (HMI)分布式組態(tài)軟件是基于軟總線技術(shù)的。網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)大。通過方便的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)，輕松實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的負(fù)荷分擔(dān)，支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。直觀的用戶交互組態(tài)配置、高可靠性的實時監(jiān)控和與 HMITECH人機(jī)界面系統(tǒng)無縫集成，您將獲得高性能價格比的系統(tǒng)級解決方案。

　　HMIBuilder分布式組態(tài)軟件是一個具有高開放性和高擴(kuò)展性能 HMI組態(tài)軟件，不僅網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)大，而且，擁有尖端的繪圖工具和卓越性能的實時和歷史數(shù)據(jù)庫，從而為專署行業(yè)應(yīng)用設(shè)計提供了無與倫比的動力和靈活性。HMIBuilder分布式軟件支持標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場總線通訊，提供了與工業(yè)自動化設(shè)備的最標(biāo)準(zhǔn)的連通性。

　　無論您是工程師或操作員、終端用戶或系統(tǒng)集成商、OEM或VAR，HMITECH HMIBuilder分布式軟件都會為您提供所需的突破性功能，在工程實施和生產(chǎn)監(jiān)控運(yùn)行過程中，保證您能夠?qū)崿F(xiàn)績效考核突破性提高。

功能強(qiáng)大、尖端技術(shù)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、高效易用

HMIBuilder是分布式工業(yè)組態(tài)軟件，已經(jīng)很好的應(yīng)用于電力遠(yuǎn)動、油田環(huán)保、設(shè)備配套、工廠自動化等領(lǐng)域。HMIBuilder 2.0 通用版組態(tài)軟件具備許多特點和性能，包括：

• 強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能
  • 分布式管理、組態(tài)和監(jiān)控，支持單機(jī)、單網(wǎng)、雙網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?
  • 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，節(jié)點可按照功能分類，實現(xiàn)分布式架構(gòu)，多個后臺機(jī)和工作站，實現(xiàn)負(fù)荷分擔(dān)。
  • 根據(jù)劃分，實現(xiàn)多層監(jiān)控架構(gòu)。
  • 軟總線技術(shù)應(yīng)用支撐，由HMIBuilder SCADA模塊，通過工業(yè)以太網(wǎng)，將各物理節(jié)點連接起來，形成軟總線。
• 完善的數(shù)據(jù)庫組態(tài)
  • 實時數(shù)據(jù)庫，實時數(shù)據(jù)檢索快。實時庫采用Hash算法，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)量快速檢索！支持大點數(shù)工程的順利執(zhí)行。實時數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組態(tài)清晰。站參數(shù)為設(shè)備，以設(shè)備為基礎(chǔ)，定義不同數(shù)據(jù)類型全局參數(shù)。腳本計算定義的局部參數(shù)，不占組態(tài)軟件點數(shù)。
  • 歷史數(shù)據(jù)庫組態(tài)，數(shù)據(jù)組存盤保存到HMIBuilder數(shù)據(jù)庫，savegroup數(shù)據(jù)庫容量為4G。
  • 支持腳本命令存盤，可以響應(yīng)各種調(diào)度方式。支持導(dǎo)出到ODBC數(shù)據(jù)庫，支持報表、歷史曲線等。
• 靈活的組態(tài)擴(kuò)展
  • TCL（Tool Command Language）語言，語法格式簡單，易于掌握，HMIBuilder提供豐富的TCL擴(kuò)展命令
  • 多種標(biāo)準(zhǔn)通訊擴(kuò)展，全面支持OPC2.0，支持DDE，支持各種標(biāo)準(zhǔn)通訊和現(xiàn)場總線規(guī)約
• 強(qiáng)大繪圖功能組圖元功能
  • 色彩鮮明、分辨率無關(guān)的View窗口自適應(yīng)功能，可滿足真實性、清晰度和關(guān)注度的要求
  • 完全的矢量繪圖，圖元豐富，完全符合Windows繪圖習(xí)慣，使軟件工程師、非程序設(shè)計人員和新手能夠快速地定制應(yīng)用功能；
  • 圖形庫提供大量成組圖元。多個子圖元可以設(shè)定成組，可組內(nèi)查看子圖元屬性，可組內(nèi)修改子圖元屬性；成組圖元入庫功能，預(yù)構(gòu)建的令人瞠目的圖形符號綜合圖庫；
  • 支持第三方圖庫的圖形符號，比如兼容Symbol Factory Vision2.0 圖庫的4,000種自動化類矢量圖元，并可以集成腳本，方便完成二次修改設(shè)置；通過可重用性和標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)省工程量；
  • 動畫圖元使用方便，選擇配置圖元屬性，配置結(jié)果，立刻顯示。所設(shè)即所見！
• 組態(tài)安全有保障
  • 告警處理機(jī)制完善，提供自動告警顯示、快速語音告警組態(tài)，支持報警自動存盤和ODBC存盤，提供報警瀏覽器和報警瀏覽圖元，支持分布式告警存盤服務(wù)器
  • 通過用戶權(quán)限管理，實現(xiàn)工程組態(tài)加密保護(hù)，保護(hù)組態(tài)工程知識產(chǎn)權(quán)。 兼容性高。版本兼容，通、嵌、網(wǎng)工程合一。系統(tǒng)兼容，支持Windwos 98 / 2000 /xp /xpe /vista。

　　HMITECH的HMIBuilder組態(tài)軟件不僅僅可以使工程師在構(gòu)建誘人、直觀、安全、可靠且可維護(hù)的HMI、SCADA和MES應(yīng)用，而且，具備更高的生產(chǎn)力和創(chuàng)造力，同時可降低應(yīng)用開發(fā)成本。

第二部分 平臺描述

2.1. 廠站端主站軟件硬件

2.1.1.硬體

　　根據(jù)實現(xiàn)情況配置人機(jī)界面、工業(yè)計算機(jī)和服務(wù)器，包括監(jiān)控工作站、通信服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。比如：IPC610H機(jī)箱 PIII機(jī)型，此款整機(jī)配置為 Pentium系列，可選配 CPU/硬盤/內(nèi)存/光驅(qū)/軟驅(qū)/鼠標(biāo)/鍵盤，全國聯(lián)保。

主要特點 用戶界面友好，帶前置過濾網(wǎng)易于維護(hù) 支持250W ATX PFC PS/2 電源 前置電源和HDD 狀態(tài)指示燈 能抗沖擊，振蕩，并且能在高溫下穩(wěn)定工作 防震設(shè)計的驅(qū)動器臺，可以容和3個5.25”及1個3.5”前端驅(qū)動器 靈活的機(jī)械設(shè)計支持PS/2單電源和冗余電源

2.1.2. 軟體

分布式組態(tài)軟件是解決您工業(yè)自動化軟件需求的理想選擇，因為軟件：

圖表 2

• 提供多種繪圖工具、圖庫，易用性好，經(jīng)過工業(yè)現(xiàn)場多年應(yīng)用，穩(wěn)定性好。
• 最大限度地開發(fā)利用產(chǎn)品的 Web2.0功能
• 承諾保持持續(xù)研究與開發(fā)，更好的服務(wù)行業(yè)客戶
• 同 Microsoft金牌合作伙伴研華科技有著良好的長期的全面合作關(guān)系。
• Windows全系列平臺下，采用面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)開發(fā)的工業(yè)產(chǎn)品
• 以軟總線技術(shù)為支撐，基于工業(yè)以太網(wǎng)，實現(xiàn)分布式監(jiān)控和組態(tài)
• 數(shù)據(jù)庫功能強(qiáng)大，支持超大點數(shù)組態(tài)和大型歷史存盤
• 兼容 Windows 98、2000、NT、XP、XPE、CE、Vista
• 軟硬一體化一站式解決方案提供
• 采用硬件和軟件加密許可兩種授予方式
• 為工業(yè)市場引入并推出集成化套裝軟件

軟件特色：

1. 整體結(jié)構(gòu)清晰，簡單易用。軟件的架構(gòu)及模塊設(shè)計符合人的認(rèn)知曲線，即便從沒接觸過組態(tài)軟件的用戶經(jīng)過2-4小時的培訓(xùn)即可獨(dú)立進(jìn)行一般工程的制作，具有使用其他組態(tài)軟件經(jīng)驗的用戶會更容易上手。
2. 天然支持分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)負(fù)荷分擔(dān)，用戶可根據(jù)需要構(gòu)建任意架構(gòu)(單機(jī)、C/S、B/S、分布式數(shù)采、瘦客戶端等)的應(yīng)用系統(tǒng)。其 Web瀏覽功能支持廣域網(wǎng)，可穿越大多數(shù)防火墻。配置簡單，整個配置工作在幾分鐘內(nèi)即可完成。
3. 繪圖包使用簡單，功能強(qiáng)大，可比美于專業(yè)繪圖軟件。畫面復(fù)用程度高，支持圖形模板，圖庫可根據(jù)自己需要修改。
4. 捆綁 TCL(Tool Command Laguage)腳本語言，支持腳本調(diào)試功能，包括變量查看、單步執(zhí)行、斷點執(zhí)行等，幫助用戶檢查腳本的語法錯誤以及邏輯錯誤。TCL語言是一種完善的腳本語言，廣泛的應(yīng)用于各個領(lǐng)域，擴(kuò)展性好，功能強(qiáng)勁。
5. 內(nèi)嵌支持自定義報表，可制作各種各樣的報表，簡單實用、美觀大方，且不依賴第三方程序。

2.2. 遠(yuǎn)端井口控制系統(tǒng)

• 油井控制器功能：

  檢測光桿載荷、位移、電機(jī)的電壓、電流、井口回壓、井口溫度等參數(shù)，且具有抽油機(jī)啟停的遠(yuǎn)程遙控功能。

  控制器應(yīng)具有至少 1天的數(shù)據(jù)存儲功能。

  能夠計算電機(jī)功率、電量等指標(biāo)。

  具有遠(yuǎn)程設(shè)置或組態(tài)功能。

  可以通過 RS232或 RS485接口與通訊設(shè)備連接，通訊方式采用輪詢-應(yīng)答模式。

  提供 RS232現(xiàn)場維護(hù)接口。

  依據(jù)井口供電情況，控制器分別適用 110/380/660/1140 VAC±25%電壓等級。

  提供備用電源，能保證在斷電情況下與監(jiān)控中心通訊一次，將數(shù)據(jù)上發(fā)。推薦采用電容做備用電源。

• 現(xiàn)場儀表

  溫度：傳感器采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) PT100,溫度變送器。

  井口壓力：采用昆侖海岸的傳感器和變送器或者北京金時公司的傳感器和變送器。

  位移傳感器和變送器：
  　　位移傳感器有兩種，一種為角位移傳感器，一種為絕對位移傳感器，角位移傳感器特點時便宜，安裝方便，缺點精度差。絕對位移傳感器特點時測量準(zhǔn)確，但是安裝復(fù)雜，價格昂貴，容易損壞。建議選用芬蘭 Axiomatic單軸和雙軸傾角傳感器和位移變送器，CAN總線通訊，支持 CAN Open協(xié)議。

圖表 2

井口控制柜