本文關(guān)鍵詞： 監(jiān)控系統(tǒng) 虛擬現(xiàn)實(shí) OPC 原油脫水 PLC　出處：《西南石油大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：步入21世紀(jì),我國大多數(shù)開發(fā)較早的油田進(jìn)入了原油開發(fā)的中后期,注水開采方式導(dǎo)致產(chǎn)出的原油含水率很高。開源,即從鉆井部分繼續(xù)提高產(chǎn)能,變得比較困難。所以需要從集輸部分進(jìn)行節(jié)流,特別是通過提高聯(lián)合站的原油脫水自動(dòng)化監(jiān)控水平和技術(shù)人員的操作水平,減少脫水生產(chǎn)過程中的損耗,變得十分必要。當(dāng)前的聯(lián)合站監(jiān)控系統(tǒng)大多采用二維界面,隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的迅速發(fā)展,虛擬現(xiàn)實(shí)監(jiān)控界面成為監(jiān)控系統(tǒng)主要升級(jí)方向之一。一套直觀,生動(dòng)的虛擬現(xiàn)實(shí)監(jiān)控界面,可以更好的輔助描述監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),使聯(lián)合站管理人員接收到更多的現(xiàn)場信息。為響應(yīng)我國2020年建成工業(yè)4.0的目標(biāo),加快油田數(shù)字化,智能化建設(shè),本文將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和虛擬PLC仿真技術(shù)應(yīng)用在聯(lián)合站原油脫水生產(chǎn)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中。本研究得出以下成果:1.研究聯(lián)合站脫水生產(chǎn)流程,運(yùn)行原理后,根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)要求總結(jié)出監(jiān)控需求,結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),OPC技術(shù),PLC技術(shù)設(shè)計(jì)了監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件框架。2.使用三維建模軟件和計(jì)算機(jī)三維圖形接口搭建了聯(lián)合站原油脫水現(xiàn)場的虛擬場景后,對(duì)場景渲染方式進(jìn)行合理優(yōu)化,完成了用戶與虛擬場景的基本交互。3.研究了 PID控制原理和調(diào)節(jié)閥的輸入輸出曲線后,使用西門子300系列PLC配置和開發(fā)了原油脫水流程的現(xiàn)場控制系統(tǒng)。此外,還設(shè)計(jì)了虛擬PLC使用網(wǎng)絡(luò)接口與OPC服務(wù)器通信的可行方案。4.研究了 OPC標(biāo)準(zhǔn),開發(fā)配置了 OPC服務(wù)器,并應(yīng)用OPC的自定義接口開發(fā)OPC客戶端,使OPC客戶端可以通過OPC服務(wù)器遠(yuǎn)程對(duì)現(xiàn)場PLC下達(dá)控制指令,完成遠(yuǎn)程控制的設(shè)計(jì)。5.基于SQL Server的數(shù)據(jù)庫,C#語言和.NET框架完成用戶登錄、用戶管理、虛擬現(xiàn)實(shí)監(jiān)控、虛擬仿真等軟件功能。最終研究出一套用于聯(lián)合站原油脫水,具有虛擬現(xiàn)實(shí)監(jiān)控界面,便于遠(yuǎn)程和現(xiàn)場技術(shù)人員進(jìn)行生產(chǎn)管理的監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)在不接入控制網(wǎng)絡(luò)的情況下,附帶的虛擬仿真功能可以結(jié)合虛擬PLC進(jìn)行程序仿真,方便技術(shù)人員進(jìn)行控制代碼的調(diào)試和控制參數(shù)的整定。
[Abstract]:In 21th century, most of the oil fields developed earlier in our country entered the middle and late stage of crude oil development, and the water cut produced by water injection is very high, that is to say, the production capacity continues to be improved from the drilling part. Therefore, it is necessary to reduce the loss in the dehydration process by improving the level of automatic monitoring of crude oil dehydration and the operation level of technicians in the joint station. At present, most of the joint station monitoring systems use two-dimensional interface. With the rapid development of virtual reality technology, virtual reality monitoring interface has become one of the main upgrade direction of monitoring system. A set of intuitionistic. The vivid virtual reality monitoring interface can better describe the monitoring data and make the managers of the joint station receive more information on the spot in response to the target of China's industrial 4.0 in 2020. Accelerate oil field digitization, intelligent construction. In this paper, the virtual reality technology and virtual PLC simulation technology are applied to the remote real-time monitoring system of crude oil dehydration production in the combined station. The following results are obtained in this study: 1. The dehydration production process of the combined station is studied. After the operation principle, according to the field production requirements summed up the monitoring requirements, combined with virtual reality technology and OPC technology. The software and hardware framework of the monitoring system is designed by PLC technology. The virtual scene of crude oil dehydration site of the combined station is built by using 3D modeling software and computer 3D graphic interface. The scene rendering mode is optimized reasonably, and the basic interaction between user and virtual scene is completed. 3. The principle of PID control and the input and output curve of the control valve are studied. The field control system of crude oil dehydration process has been configured and developed by using Siemens 300 series PLC. The feasible scheme of communication between virtual PLC and OPC server using network interface is also designed. 4. The OPC standard is studied and the OPC server is developed and configured. Using the custom interface of OPC to develop the OPC client, the OPC client can send the control instruction to the PLC remotely through the OPC server. Complete the design of remote control .5.The database based on SQL Server C # and. Net Framework complete user login, user management, virtual reality monitoring. Finally, a set of virtual reality monitoring interface has been developed for dewatering crude oil in combined station. The system is convenient for remote and on-site technicians to carry out production management monitoring system. The system can be combined with virtual PLC to carry out program simulation without access to the control network. It is convenient for technicians to debug the control code and set the control parameters.
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TE868;TP277

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本文編號(hào)：1459071