CN206891472U - 一种用于油气分离器的数据监控装置 - Google Patents

Abstract

一种用于油气分离器的数据监控装置，涉及一种数据监控装置，所述装置包括监控装置外壳和位于监控装置外壳内部的监控电路；监控装置外壳的一个侧面上装有启动按键、停止按键、触摸屏、压力传感器接线端子、气体流量传感器接线端子、液位传感器接线端子、1#监测点温度传感器接线端子、2#监测点温度传感器接线端子、1#液体流量传感器接线端子、2#液体流量传感器接线端子、气体压力超限报警指示灯、运行指示灯、液位超限报警指示灯、运行故障指示灯。该装置采用PLC CPU S7‑1500 模块作为控制器，可实现对油气分离器的自动计量、自动监控，计量结果准确，能够大大减轻工人的劳动强度。

Description

一种用于油气分离器的数据监控装置

技术领域

本实用新型属于一种测控仪器，尤其涉及一种用于油气分离器的数据监控装置。

背景技术

油井计量站对多个采油井所采原油集中到油气分离器，经油气分离处理后再输送到原油罐区。计量站需要对所产油、气进行计量，并对每日所有井的产量进行累加，形成每日产量报表。以前计量站采用人工抄表，工人劳动强度大，容易造假，统计结果不准确。以PC机+微处理器为核心构成油井计量站的数据监控装置，可以自动计量油、气量，计量结果准确，减轻工人劳动强度。有效解决了油井计量站的计量与控制任务，提高工作效率。

发明内容

本实用新型提供一种用于油气分离器的数据监控装置，该装置采用PLCCPUS7-1500 模块作为控制器，可实现对油气分离器的自动计量、自动监控，计量结果准确，能够大大减轻工人的劳动强度。

为实现上述技术目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种用于油气分离器的数据监控装置，包括监控装置外壳和位于监控装置外壳内部的监控电路。监控装置外壳的一个侧面上装有启动按键、停止按键、触摸屏、压力传感器接线端子、气体流量传感器接线端子、液位传感器接线端子、1#监测点温度传感器接线端子、2#监测点温度传感器接线端子、1#液体流量传感器接线端子、2#液体流量传感器接线端子、气体压力超限报警指示灯、运行指示灯、液位超限报警指示灯、运行故障指示灯。监控装置外壳内部的监控电路包括：PLC（可编程逻辑控制器）CPU（中央处理单元）（具体型号为S7-1500 ）模块、电源模块、PLC-AI（模拟量输入）模块、PLC-DI（数字量输入）模块、PLC-DO（数字量输出）模块、信号放大与隔离模块。

所述压力传感器接线端子、气体流量传感器接线端子、液位传感器接线端子、1#监测点温度传感器接线端子、2#监测点温度传感器接线端子、1#液体流量传感器接线端子、2#液体流量传感器接线端子，分别通过信号线与安装于分离器中的压力传感器、气体流量传感器、液位传感器、1#监测点温度传感器、2#监测点温度传感器、1#液体流量传感器、2#液体流量传感器相连；所述压力传感器接线端子、气体流量传感器接线端子、液位传感器接线端子、1#监测点温度传感器接线端子、2#监测点温度传感器接线端子、1#液体流量传感器接线端子、2#液体流量传感器接线端子，分别通过信号线与信号放大与隔离模块相连；所述信号放大与隔离模块通过信号线与PLC-AI模块相连；所述PLC-AI模块、PLC-DI模块、PLC-DO模块分别通过背板总线与PLC CPU S7-1500 模块相连；电源模块通过电源线与所述PLC CPUS7-1500 模块相连；所述PLC CPU S7-1500 模块与触摸屏通过Profinet（工业以太网）总线相连；所述PLC CPU S7-1500 模块通过MPI（多点接口）总线与PC机相连；所述PLC-DO模块分别通过信号线与气体压力超限报警指示灯、运行指示灯、液位超限报警指示灯、运行故障指示灯、1#电磁阀、2#电磁阀、3#电磁阀相连；所述PLC-DI模块分别通过信号线与启动按键、停止按键相连。

本实用新型的工作原理如下：

按下启动按键，监控装置处于工作状态，运行指示灯点亮。压力传感器接线端子、气体流量传感器接线端子、液位传感器接线端子、1#监测点温度传感器接线端子、2#监测点温度传感器接线端子、1#液体流量传感器接线端子、2#液体流量传感器接线端子，通过信号线分别将安装于油气分离器中的压力传感器、气体流量传感器、液位传感器、1#监测点温度传感器、2#监测点温度传感器、1#液体流量传感器、2#液体流量传感器采集到的油气分离器的压力信号、气体流量信号、液位信号、1#监测点温度信号、2#监测点温度信号、1#液体流量信号、2#液体流量信号送入信号放大与隔离模块进行信号放大、光/电隔离处理后再送PLC-AI模块进行模数转换，转换后所得到的压力数字信号、气体流量数字信号、液位数字信号、1#监测点温度数字信号、2#监测点温度数字信号、1#液体流量数字信号、2#液体流量数字信号经背板总线送入PLC CPU S7-1500 模块。PLC CPU S7-1500 模块将所述压力数字信号、气体流量数字信号、液位数字信号、1#监测点温度数字信号、2#监测点温度数字信号、1#液体流量数字信号、2#液体流量数字信号进行运算处理后送触摸屏进行显示，同时还通过MPI总线送入PC机进行数据存储、数据分析。

油井所产油气通过输入管道进入油气分离器。当油气分离器中压力大于等于最高安全压力时，PLC CPU S7-1500 模块将通过所述PLC-DO模块，同时打开1#电磁阀、2#电磁阀、3#电磁阀，通过气体输送管道输送出气体，通过1#液体输送管道输送出大流量液体，通过2#液体输送管道输送出小流量液体，以保证安全；当油气分离器中压力小于最高安全压力时，若液位上升到高限（85%），且液位上升速率较快，则PLC CPU S7-1500 模块将通过所述PLC-DO模块，只打开2#电磁阀，通过1#液体输送管道大流量输送出液体；当油气分离器中压力小于最高安全压力时，若液位上升到高限（85%），且液位上升速率较慢，则PLC CPU S7-1500 模块将通过所述PLC-DO模块，只打开3#电磁阀，通过2#液体输送管道小流量输出液体。若液位回落到下限(15%)，则关闭2#电磁阀和3#电磁阀，只打开1#电磁阀，通过气体输送管道输送出气体。当油气分离器内气体压力超限时，PLC CPU S7-1500 模块将通过所述PLC-DO模块，使气体压力超限报警指示灯点亮；当油气分离器内液位超限时，PLC CPU S7-1500 模块将通过所述PLC-DO模块，使液位超限报警指示灯点亮；当数据采集出现故障时，运行故障指示灯点亮。按下停止按键，则停止本监控装置运行，同时，运行指示灯熄灭。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本装置可实现自动计量油、气量，计量结果快速、准确。由于采用PLCCPUS7-1500模块作为控制器，所以，本监控装置抗干扰能力强，工作性能稳定。

附图说明

图1为监控装置的外部结构示意图；

图2为监控装置的电路方框图；

图3为分离器结构及传感器安装示意图。

图1中标号说明：1、监控装置外壳，2、启动按键，3、停止按键，4、触摸屏，5、压力传感器接线端子，6、气体流量传感器接线端子，7、液位传感器接线端子，8、1#监测点温度传感器接线端子，9、2#监测点温度传感器接线端子，10、1#液体流量传感器接线端子，11、2#液体流量传感器接线端子，12、气体压力超限报警指示灯，13、运行指示灯，14、液位超限报警指示灯，15、运行故障指示灯。

图3中标号说明：15、压力传感器，16、气体输送管道，17、1#电磁阀，18、气体流量传感器，19、液位传感器，20、1#液体输送管道，21、2#电磁阀，22、1#液体流量传感器，23、2#液体输送管道，24、3#电磁阀，25、2#液体流量传感器，26、1#监测点温度传感器，27、输入管道，28、2#监测点温度传感器，29、油气分离器。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步详细说明。

见图1，本实用新型包括：监控装置外壳1、启动按键2、停止按键3、触摸屏4、压力传感器接线端子5、气体流量传感器接线端子6、液位传感器接线端子7、1#监测点温度传感器接线端子8、2#监测点温度传感器接线端子9、1#液体流量传感器接线端子10、2#液体流量传感器接线端子11、气体压力超限报警指示灯12、运行指示灯13、液位超限报警指示灯14、运行故障指示灯15。

见图2，本实用新型监控装置内部电路包括：PLCCPUS7-1500模块、电源模块、PLC-AI模块、PLC-DI模块、PLC-DO模块、信号放大与隔离模块。

见图3，分离器结构及传感器包括：压力传感器15、气体输送管道16、1#电磁阀17、气体流量传感器18、液位传感器19、1#液体输送管道20、2#电磁阀21、1#液体流量传感器22、2#液体输送管道23、3#电磁阀24、2#液体流量传感器25、1#监测点温度传感器26、输入管道27、2#监测点温度传感器28、油气分离器29。

按下启动按键2，监控装置处于工作状态，运行指示灯13点亮。压力传感器接线端子5、气体流量传感器接线端子6、液位传感器接线端子7、1#监测点温度传感器接线端子8、2#监测点温度传感器接线端子9、1#液体流量传感器接线端子10、2#液体流量传感器接线端子11，通过信号线分别将安装于油气分离器29中的压力传感器15、气体流量传感器18、液位传感器19、1#监测点温度传感器26、2#监测点温度传感器28、1#液体流量传感器22、2#液体流量传感器25采集到的油气分离器29的压力信号、气体流量信号、液位信号、1#监测点温度信号、2#监测点温度信号、1#液体流量信号、2#液体流量信号送入信号放大与隔离模块进行信号放大、光/电隔离处理后再送PLC-AI模块进行模数转换，转换后所得到的压力数字信号、气体流量数字信号、液位数字信号、1#监测点温度数字信号、2#监测点温度数字信号、1#液体流量数字信号、2#液体流量数字信号经背板总线送入PLC CPU S7-1500 模块。PLC CPUS7-1500 模块将所述压力数字信号、气体流量数字信号、液位数字信号、1#监测点温度数字信号、2#监测点温度数字信号、1#液体流量数字信号、2#液体流量数字信号进行运算处理后送触摸屏4进行显示，同时还通过MPI总线送入PC机进行数据存储、数据分析。

油井所产油气通过输入管道27进入油气分离器29。当油气分离器29中压力大于等于最高安全压力时，PLC CPU S7-1500 模块将通过所述PLC-DO模块，同时打开1#电磁阀17、2#电磁阀21、3#电磁阀24，通过气体输送管道16输送出气体，通过1#液体输送管道20输送出大流量液体，通过2#液体输送管道23输送出小流量液体，以保证安全；当油气分离器29中压力小于最高安全压力时，若液位上升到高限（85%），且液位上升速率较快，则PLC CPU S7-1500 模块将通过所述PLC-DO模块，只打开2#电磁阀21，通过1#液体输送管道20大流量输送出液体；当油气分离器29中压力小于最高安全压力时，若液位上升到高限（85%），且液位上升速率较慢，则PLC CPU S7-1500 模块将通过所述PLC-DO模块，只打开3#电磁阀24，通过2#液体输送管道23小流量输出液体。若液位回落到下限(15%)，则关闭2#电磁阀21和3#电磁阀24，只打开1#电磁阀17，通过气体输送管道16输送出气体。当油气分离器29内气体压力超限时，PLC CPU S7-1500 模块将通过所述PLC-DO模块，使气体压力超限报警指示灯12点亮；当油气分离器29内液位超限时，PLC CPU S7-1500 模块将通过所述PLC-DO模块，使液位超限报警指示灯14点亮；当数据采集出现故障时，运行故障指示灯15点亮。按下停止按键3，则停止本监控装置运行，同时，运行指示灯13熄灭。

Claims (1)

1.一种用于油气分离器的数据监控装置，其特征在于，所述装置包括监控装置外壳和位于监控装置外壳内部的监控电路；监控装置外壳的一个侧面上装有启动按键、停止按键、触摸屏、压力传感器接线端子、气体流量传感器接线端子、液位传感器接线端子、1#监测点温度传感器接线端子、2#监测点温度传感器接线端子、1#液体流量传感器接线端子、2#液体流量传感器接线端子、气体压力超限报警指示灯、运行指示灯、液位超限报警指示灯、运行故障指示灯；监控装置外壳内部的监控电路包括：PLC、CPU、S7-1500 模块、电源模块、PLC-AI模块、PLC-DI模块、PLC-DO模块、信号放大与隔离模块；

所述压力传感器接线端子、气体流量传感器接线端子、液位传感器接线端子、1#监测点温度传感器接线端子、2#监测点温度传感器接线端子、1#液体流量传感器接线端子、2#液体流量传感器接线端子，分别通过信号线与安装于分离器中的压力传感器、气体流量传感器、液位传感器、1#监测点温度传感器、2#监测点温度传感器、1#液体流量传感器、2#液体流量传感器相连；压力传感器接线端子、气体流量传感器接线端子、液位传感器接线端子、1#监测点温度传感器接线端子、2#监测点温度传感器接线端子、1#液体流量传感器接线端子、2#液体流量传感器接线端子，分别通过信号线与信号放大与隔离模块相连；

所述信号放大与隔离模块通过信号线与PLC-AI模块相连；PLC-AI模块、PLC-DI模块、PLC-DO模块分别通过背板总线与PLC CPU S7-1500 模块相连；电源模块通过电源线与PLCCPU S7-1500 模块相连；PLC CPU S7-1500 模块与触摸屏通过Profinet总线相连；

所述PLC CPU S7-1500 模块通过MPI总线与PC机相连；PLC-DO模块分别通过信号线与气体压力超限报警指示灯、运行指示灯、液位超限报警指示灯、运行故障指示灯、1#电磁阀、2#电磁阀、3#电磁阀相连；PLC-DI模块分别通过信号线与启动按键、停止按键相连。