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润滑油加油控制系统的改造与升级
2017-05-22 14:29  点击:10445

  黑龙江大庆油田生产施工井点多面广,各种车辆如压裂车、混砂车、罐车、仪表车、客车、卡车等每台每天需要行驶几十甚至几百公里。这些设备的各部件如发动机、变速箱、传动箱、大泵、差速器等部分的正常运转都需要润滑油进行润滑、冷却、防腐、防磨损。如果润滑油不能正常补充,这些设备根本无法运转,那么压裂大队的日常生产也将无法进行;但是大庆油田压裂大队现有的润滑油控制系统由于各部分部件陈旧老化,配套设施不健全,频繁出现部分油枪不出油、计量数据不准、加注速度慢、内外油枪控制失灵、显示数据出错等问题,严重妨碍了润滑油品的补充,影响了各种车辆的及时出车上井施工,另外数据的不准确也不利于压裂大队的油品的统一控制和管理,使大队主管部门无法准确而及时地得到各种油品的发放、使用的消耗情况。

  为解决以上问题,文中对现有的大庆油田润滑油加油控制系统进行了改造和升级。主要改进工作可以分为2大部分:第1部分是控制加油核心部分的开发;第2部分是基于局域网的润滑油管理系统部分的建立。

  1改造与升级的方案工程实施的总体方案如所示,工控机通过数字处理器操作控制台进行油路选择,同时选择对应流量计,输出信号送至显示控制屏,由显示控制屏计算流量,再由输出模块送回工控机。其中,在数字处理器中,用C8051F120单片机和CPLD为核心,取代了原来使用的组合逻辑的分立元件电路。在控制台中,采用了LGK200SPLC代替了原来使用的继电器。此外,还增加了数据库和网络功能,便于信息的统计和查询,并使得每天的加油信息能够通过网络实时传递给生产指挥控制中心和大队、小队的各级领导,并把数据通过网络传到中心机房和数据库中。

  2改造与升级的几个关键部分2.1加油站的控制核心部分润滑油加油站加油控制系统的结构如所示。

  改造后的系统其工控机部分、数字处理器、显示控制屏完全更新,数字处理器内部由高可靠性的工71994-2015ChinaAcademic系统由工控机、接口板PCM5111、单片机、键盘、1C卡接口板和现场信号接口板组成。

  工控机内配置有FDD软驱控制器、IDE硬盘控制器、CRT显示接口、LCD显示接口、PS2键盘接口、RS485串行口、以太网接口和PCI总线接口。其中,PS2口连接单片机键盘IC卡接口板;以太网卡连接压裂大队局域网HUB,用于加油机向上位管理计算机传送加油数据;LCD控制器连接19英寸显示屏;-012%连接单片机键盘〗C卡接口板,用于接收单片机传送的IC卡数据;总线接口板PCM5111设置一片8255共24点的开关量输入/输出、一片8253共3个16位定时/计数器和一片12位的模数转换器AD574共16路模拟量输入,用于现场的液位、流量、压力和开关量信号的处理。

  数字处理器部分主要包含单片机系统、数据采集卡和CPLD3部分。

  口和P1.0口分别连接24C641C卡的时钟线和数据线,通过这2根线控制IC卡的读写。另外,为了判断IC卡是否插进,C卡的2个触点!。和一个接+5V,另一个接单片机的P1.2口。当IC卡插入时,2触点闭合,P1. 2口为高电平。因此,通过检测P1.2口的电平,就可知道IC卡是否插入。从IC卡读到的数据要送给上位机,上位机发来的数据也要写入IC卡,这个功能是通过串口实现的,在电路的设计上用MAX232进行串口发送。

  在润滑油加油站数据采集和处理过程中,由于各种设备测量模拟信号的幅值和频率变化的速度是非常快的,为了将这些高速变化的模拟信号采集到计算机里进行处理,这里选择的数据采集卡是PCI- 1711数据采集卡。PCI-1711是12位的低损耗多功能采集卡,具有独特的电路设计和完善的数据采集与控制功能,支持即插即用,具有FIFO的高速缓存,可灵活设定输入类型和范围,具有16通道单端模/数输入、16通道数字I/O和2通道数模输出,采集速率可达100kHz,可编程的计数/计时器可作为A/D转换的速度触发,同时具有通道自动搜索功业模块取代,同时与工控机之间的连接采用串行方式,进一步提高整体系统的可靠性,降低故障点。提高工作效率,降低工作强度。

  软件部分为上位机控制软件,即主控程序,负责管理所有加油信息,油品加油记录存储,与加油设备控制器进行通信,控制油枪选择,流量计算,油罐液位显示等,开发环境为VB6. 2.2基于局域网的润滑油数据管理系统部分的设计润滑油加油站软件设计与数据管理系统实质上就是一个润滑油的进、用、存的管理过程。润滑油加油站的内部业务管理,以及总公司对润滑油加油站的经营状况的及时了解,都要求润滑油加油站记录油品进销存环节中的基础资料,然后由计算机统计出每日、每月、每年的使用情况以及每台加油机的使用状况,不同车型和司机使用润滑油的情况等。

  润滑油信息管理系统的核心主要是对通过网络接口接收到的下位机传送的加油数据和润滑油报表的统计管理,以及对远程传送、共享润滑油报表的统计管理。

  由于润滑油加油站内信息管理不是海量数据库,所以米用SQLServer 2000作为润滑油站系统的数据库,它有着既操作简单又不占用系统太大开销的优点。加油站现场加油数据库结构如所示。由图中各个模块形成了加油信息表,共有11个子库,其中包括各队用油表数据库8个、压裂大队油料年消耗统计表数据库3个。数据库的数据都是由测量硬件和软件自动生成的。

  系统的总体框图如所示。其中用户登录模块用来验证用户是否拥有权限使用该系统;查看用油模块可以按照指定日期时间段查看队伍各种油料的使用情况;消耗统计模块可以按照指定日期月份统计各队伍的用油消耗;资产清单模块可以查看所有队伍或某一个队伍,也可以根据某一个车牌号来查看信息;加油记录模块可以按照指定日期时间段查看加油记录情况;车队管理模块中,A级用户可添加、修改、删除车队信息;用户管理模块中,A级用户可添加、修改、删除用户信息。

  改造和升级后的润滑油管理系统是具有查询、统计、管理基础信息于一体的多功能系统,此外,还增加了网络功能,使得每天的加油信息能够通过网络实时传递给生产指挥控制中心和大队、小队,便于各级领导了解生产和用油的信息反馈,及时进行合理的管理。

  3结束语文中的主要工作包括:1)改进了工控机核心部分,采用了2块控制卡及其驱动软件在工控机中形成上位机部分,以单片机为中心构成下位机控制部分;2)开发了基于局域网的润滑油数据管理系统。改进后的系统是具有查询、统计、管理基础信息于一体的多功能系统,并增加网络功能,便于各级领导了解生产和用油的信息反馈,及时进行合理的管理。

  大庆压裂大队润滑油加油控制系统工程于2006年11月改造升级完毕,各系统先后完成安装调试,现已开通试运行。运行结果证明,该系统功能已达到设计要求,各系统软件设置合理,工作稳定,安全可靠。整套系统达到预期目的,可以为其他类似场合的工程改造与升级提供借鉴和帮助。

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