HOLLiAS LM系列PLC在井場泥漿罐液位監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

1 . 概述
　　
井場泥漿罐液位監(jiān)控系統(tǒng)是在石油、天然氣、地質(zhì)礦產(chǎn)和鹽業(yè)等鉆井作業(yè)過程中必備的安全裝置系統(tǒng)。為了確保人員和設(shè)備的安全，為了更加及時準(zhǔn)確地了解井下的地質(zhì)狀況，通過向現(xiàn)場工作人員顯示泥漿罐的泥漿液位，并自動預(yù)警生產(chǎn)中可能發(fā)生的井漏、井涌等危險征兆，避免事故發(fā)生，達到井場工作人員和設(shè)備的安全，從而實現(xiàn)安全生產(chǎn)、高效生產(chǎn)之目的。
　　
隨著計算機技術(shù)、控制技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展，和利時公司推出了一套技術(shù)先進、安全可靠的井場泥漿罐液位監(jiān)控系統(tǒng)。要求嚴格的底層控制部份全部采用和利時公司生產(chǎn)的小型一體化PLC HOLLiAS LM系列PLC產(chǎn)品，以保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)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(chǎn)品用于井場泥漿罐液位監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用實例。

2 . 系統(tǒng)組成
　　
系統(tǒng)由1塊40點的高性能CPU處理器LM3108（24點開關(guān)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(tài)軟件Focsoft 3.1組成，實現(xiàn)對鉆井泥漿液位監(jiān)控和井涌、井漏異常顯示與報警及數(shù)據(jù)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(jiān)控系統(tǒng)的泥漿罐管理數(shù)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(shù)據(jù)顯示器MD204L，用于對PLC編程和傳輸數(shù)據(jù)。
　　
井場泥漿罐液位監(jiān)控系統(tǒng)由上位計算機監(jiān)視系統(tǒng)和下位PLC兩部分組成，上位監(jiān)視系統(tǒng)主要完成對現(xiàn)場設(shè)備運行參數(shù)的監(jiān)視、處理和存儲，PLC 主要完成數(shù)據(jù)的采集和對現(xiàn)場設(shè)備的控制。
　　
上位監(jiān)控計算機接收PLC上傳的泥漿罐液位數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行處理，以數(shù)值和圖形的方式顯示設(shè)備運行狀態(tài)和運行參數(shù)。若運行參數(shù)或運行狀態(tài)發(fā)生異常，系統(tǒng)對異常數(shù)據(jù)進行報警，提醒工作人員進行處理。

3 . 系統(tǒng)主要功能

（1）數(shù)據(jù)采集和處理功能
　　
系統(tǒng)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(shù)據(jù)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(jiān)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(nèi)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(shù)據(jù)間隔1分鐘）。
　　
B：多處（液晶顯示屏、上位監(jiān)控室）同步異常顯示與報警功能，報警采用聲光報警。當(dāng)泥漿液位超過設(shè)定的上限或下限時，當(dāng)變化速度超過設(shè)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(yīng)措施。
　　

（3）數(shù)據(jù)存儲功能及設(shè)定功能
　　
系統(tǒng)將采集的數(shù)據(jù)傳送到計算機數(shù)據(jù)庫進行存儲，能存儲1年到3年的數(shù)據(jù)量，以便進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析處理。可任意設(shè)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(shù)據(jù)，不采集其它罐的數(shù)據(jù)。
　　
（4）查詢及打印功能
　　
A、系統(tǒng)能定時打印輸出鉆井泥漿罐液位數(shù)據(jù)報表，實時打印輸出井涌、井漏異常顯示與報警數(shù)據(jù)資料報表。
B、可定時打印各泥漿罐體積、液位和總體積數(shù)據(jù)。
C、可實時打印各泥漿罐體積、液位和總體積數(shù)據(jù)。
D、保存的數(shù)據(jù)能在中央監(jiān)控室的計算機終端上根據(jù)授權(quán)的不同隨時調(diào)看和打印。

4 . 結(jié)束語

經(jīng)過一段時間的調(diào)試和試運行，由HOLLiAS LM系列小型PLC組成的控制系統(tǒng)已成功應(yīng)用于某井場。實踐證明，該系統(tǒng)功能完善、性能穩(wěn)定、質(zhì)量可靠，具有很好的性價比。