HOLLiAS LM系列PLC在井場泥漿罐液位監控系統中的應用

1 . 概述
　　
井場泥漿罐液位監控系統是在石油、天然氣、地質礦產和鹽業等鉆井作業過程中必備的安全裝置系統。為了確保人員和設備的安全，為了更加及時準確地了解井下的地質狀況，通過向現場工作人員顯示泥漿罐的泥漿液位，并自動預警生產中可能發生的井漏、井涌等危險征兆，避免事故發生，達到井場工作人員和設備的安全，從而實現安全生產、高效生產之目的。
　　
隨著計算機技術、控制技術和通訊技術的發展，和利時公司推出了一套技術先進、安全可靠的井場泥漿罐液位監控系統。要求嚴格的底層控制部份全部采用和利時公司生產的小型一體化PLC HOLLiAS LM系列PLC產品，以保證系統運行的穩定性和可靠性。
　　
本文介紹和利時公司小型一體化PLC HOLLiAS LM系列PLC產品用于井場泥漿罐液位監控系統的應用實例。

2 . 系統組成
　　
系統由1塊40點的高性能CPU處理器LM3108（24點開關量輸入和16點晶體管輸出）、2塊4點模擬量輸入模塊LM3310、1個3.7寸的液晶顯示屏MD204L（支持4行×12中文字符顯示）和功能強大的上位機組態軟件Focsoft 3.1組成，實現對鉆井泥漿液位監控和井涌、井漏異常顯示與報警及數據歸檔存儲等功能，完成PLC自動化控制以及計算機自動化管理。

井場泥漿罐液位監控系統的泥漿罐管理數量為1到8個，用于檢測泥漿罐儲液量的傳感器在每個泥漿罐上采用1個非接觸式超聲波液位傳感器，最大可有8路模擬量輸入被LM3310采集。CPU模塊上的兩個串行通訊口分別連接上位計算機和數據顯示器MD204L，用于對PLC編程和傳輸數據。
　　
井場泥漿罐液位監控系統由上位計算機監視系統和下位PLC兩部分組成，上位監視系統主要完成對現場設備運行參數的監視、處理和存儲，PLC 主要完成數據的采集和對現場設備的控制。
　　
上位監控計算機接收PLC上傳的泥漿罐液位數據，并對數據進行處理，以數值和圖形的方式顯示設備運行狀態和運行參數。若運行參數或運行狀態發生異常，系統對異常數據進行報警，提醒工作人員進行處理。

3 . 系統主要功能

（1）數據采集和處理功能
　　
系統能實時測量各個（最多8個）泥漿罐的液位、儲液量、總儲液量和變化量，并將數據進行分析處理。最小泥漿體積變化量為±1立方米。
　　
（2）顯示與報警功能
　　
A：多處（液晶顯示屏、上位監控室）分別顯示各個（最多8個）鉆井泥漿罐的儲液量、總儲液量和變化速度（即體積在單位時間內的變化量），并且還能滾動顯示多個時間段的泥漿總體積（每條數據間隔1分鐘）。
　　
B：多處（液晶顯示屏、上位監控室）同步異常顯示與報警功能，報警采用聲光報警。當泥漿液位超過設定的上限或下限時，當變化速度超過設定值時，計算機與顯示報警器都將同時進行井涌、井漏異常顯示和報警，提醒操作者注意并及時校對泥漿罐儲液量，以便采取相應措施。
　　

（3）數據存儲功能及設定功能
　　
系統將采集的數據傳送到計算機數據庫進行存儲，能存儲1年到3年的數據量，以便進行相應的數據分析處理。可任意設定需要使用的泥漿罐罐號，如果只用幾個罐時（少于8個），在泥漿罐面的顯示屏和計算機上顯示正在使用的泥漿罐的罐號，只采集正在使用的泥漿罐的數據，不采集其它罐的數據。
　　
（4）查詢及打印功能
　　
A、系統能定時打印輸出鉆井泥漿罐液位數據報表，實時打印輸出井涌、井漏異常顯示與報警數據資料報表。
B、可定時打印各泥漿罐體積、液位和總體積數據。
C、可實時打印各泥漿罐體積、液位和總體積數據。
D、保存的數據能在中央監控室的計算機終端上根據授權的不同隨時調看和打印。

4 . 結束語

經過一段時間的調試和試運行，由HOLLiAS LM系列小型PLC組成的控制系統已成功應用于某井場。實踐證明，該系統功能完善、性能穩定、質量可靠，具有很好的性價比。