浅谈常温井潜油电泵机组测试系统构成

浅谈常温井潜油电泵机组测试系统构成

常温井潜油电泵机组测试系统是用来检测泵的性能指标是否合格的，通过测试井下压力、温度、油面液位等参数，形成具有高精度、高性能、智能化的数据采集、处理综合性的闭环控制系统，提高抽油效率，保证油田完成年度生产任务。

标签：潜油电泵机组；PLC控制；压力变送器

1 检测系统

如今常温井潜油电泵机组测试系统是利用高科技手段对采集现场实验数据实时采集，实时跟踪，在各种仪表上显示，一目了然，也可以将一部分仪表可以直接将数据传送到工业控制计算机，另一部分仪表则不能将数据传送到工业控制计算机，只能靠人工抄录的方式将数据录入到工业控制计算机，然后经过工业控制计算机内的测试软件进行数据处理和归档，并自动的绘制出曲线，支持数据归档、报表打印功能。

2 系统结构组成

常温井潜油电泵机组系统由硬件和软件两部分组成。

硬件部分。硬件部分是泵测试系统的基础，是整个测试系统的实体部分，包括：工业控制计算机、可编程序控制器、流量显示仪、压力仪表等组成。

可编程序控制器（PLC）的功能。PLC用于实时采集现场测试的数据，将数据传送给PC机上，需要安装四通道模拟量输入模块，采集现场测试的数据包括：压力、转速、流量。PLC和PC计算机之间需要建立通讯才可以将PLC采集到数据传送给PC计算机中，采用PC/PPI通讯方式建立可PLC与PC机之间的通讯。使用SIEMENS专用的S7-200编程电缆作为通讯媒介连接，保证通讯顺畅。虽然PLC已经将现场测试的数据采集到，但还不能够将数据传送给PC机，需要在PC机中安装SIEMENS专用编程软件STEP 7 MicroWIN SP3 V4.0及相关组件，编写数据采集程序和通讯程序并下载到可编程序控制器中。

使用DELPHI编写常温井潜油电泵机组测试系统软件和与PLC建立通讯的程序，通过在控制面板中设置PG/PC接口参数才能够最终实现通讯连接。PLC 支持PPI通讯协议，通讯速率9.6kbit、19.2kbit和187.5kbit ，网络最多不超过32个节点。PLC自身带有数字I/O点，并且能够根据需要增加数字量和模拟量模块。

软件部分。分为：数据采集、数据处理与归档、曲线显示和报表打印四个组成部分。

2.1 数据采集

现场仪表采集来的数据变送到PLC内，再由可PLC将数据传送给工业PC 机中，两者均以PC/PPI方式建立通讯的。采集对象压力、流量，传送到工业控PC机上的数据实时变化，极大的反映出泵的实际运行情况。

2.2 数据处理和归档

软件依据标准《SY/T 6599-2004潜油电泵离心泵实验推荐作法》编写的算法（公式）对采集来的数据进行处理，并将处理后的数据存档在数据库中，随时调出数据库中的数据归档，查询检测过的泵的数据资料。

2.3 曲线显示

将采集来的数据用曲线描绘出来，使检测的结果及曲线画面直观全屏方式显示，可根据需要在画面中进行参数设置，将曲线上任意区域放大或缩小，更加体现了软件的灵活性、可操作性。

2.4 报表打印

该项功能是工业软件中使用率最高的一项功能，是软件不可缺少的组成部分。打印机是必须的执行硬件，也是通讯伙伴，只有与打印机建立起良好的通讯连接，才能将报表或曲线打印出来，建立通讯连接时需要安装驱动程序和在软件中编写相应的程序段，将被检测泵的数据以报表或曲线的形式打印出来，具有纸性认识。

3 系统原理

泵检测系统采用交流380V供电，运行后开始测试，将压力值依次调节为0Mpa-10Mpa，直至阀门关死。当调节到不同的压力值时，仪表测得的压力、流量数据采集到PC中，并应用泵测试软件进行数据处理、归档和打印操作；借助PC的自动化技术，将产品的连贯性、灵活性、可靠性有机结合起来。随着开放式架构的发展，提供全面的一体化平台、开放的系统组件及具有竞争力的解决方案。基板上集成RS-232、USB端口、PCI扩展槽，可以轻松采集到你想要的所有数据，并且开放式HMI平台具备了兼容性、开放性。使得这套泵测试平台更具先进性、可靠性，能够更好的提供优质服务。

4 软件描述

Delphi是Inprise公司推出的面向对象的可视化编程语言，它提供了大量VCL 组件，具有强大的数据库开发和网络编程能力，极大地提高了应用系统的开发速度，是目前最前端开发平台之一，含Delphi的可视化开发环境、Object Pascal 语言、面向对象程序设计的基本概念、窗体和各种功能的组件、MDI、图形图像处理、多媒体应用、数据库开发等。

PC机与PLC进行通讯连接时，采用PPI电缆将PLC口和PC机串口连接，通讯系统采用主从结构，PC机遵循PPI协议格式，发出读写申请，PLC检测回相应的数据。PC机内安装的软件事用Delphi2007编写的，得到的数据再通过ADO数据库连接技术存储到Access数据库里。性能曲线使用TeeChart 8图表制作控件，曲线使用smooth方法自动拟合，打印功能使用QRDBText、QRLabel、QRShape控件直接从数据库读取数据。

5 结束语

利用工业控制自动化技术，软、硬件的开发并且设计出一款专门为油田井下常温井潜油电泵机组在采油过程中配套综合闭环测试系统，运行效率高、故障率低、准确度高特点，通过针对井下一系列测试参数，分析，实时计算出理想曲线、柱状图及结果，大大的提高油田的抽油效率，增加原油产量。

参考文献

[1]SY/T 6599-2004潜油电泵离心泵实验推荐作法[S].

[2]蔡行健.深入浅出西门子S7-200PLC[M].北京航天航空大学出版社.

作者简介：楚立新（1984-），男，2008年毕业，助理工程师，现从事工业自动化控制系统，电能质量产品设计工作。