西门子PLC 6ES7 215-1BG40-0XB0安装调试
1 系统概述
计量站是油田的重要组成部分。计量站生产担负着站内各个油井的液、油计量任务，需要及时、准确地为油田地质部门提供油藏工程资料。油田计量站外输分离器的主要作用是将从地下打上来的原油进行分离，即对天然气、油、水三者进行分离，在分离器中天然气在上层，油在中间层、水在下层。一般用手动操作，油位很容易低于出油口，这样天然气就从出油口跑掉，造成很大的浪费，并且天然气的计量采用双波纹差压计进行手工测量很不准确，为解决这一问题，将油位和天然气采用自动控制和测量。
2 油井计量装置的构成
2.1 工作原理
单井来油经三相分离后，原油进入油桶，油桶内安装的液位变送器实时采集当前液位高度。当液面达到设置的上限排油高度时，PLC控制主泵排油，当液面达到设置的高限排油高度时，PLC控制主、备泵同时工作排油，防止原油溢出。原油经过在线含水分析仪，刮板**计、薄膜阀等排出；分离后的水经水堰管口溢出，进入集水桶。当油或水液位降到设定的下限关阀高度时，排油泵关闭，进行下一桶的油或水的积累。在分离器顶部的气出口处，设有温度、压力变送器、过滤器、气体腰轮**计、自动式调压阀、单流阀等。三相分离器的进油管线装有一套加药装置，可连续可控地给来油加破乳剂。
2.2 现场控制终端
现场控制终端采用PLC实现现场信号的采集和工艺控制，主要实现如下功能：
信号采集：采集现场反馈的液位、蒸汽温度、**等模拟信号和门禁、泵状态等开关信号。
手自动切换：在现场维护或紧急状态时，可以通过人工方式将此站切换到手动状态，此时此计量站为现场手动控制，自动控制流程无效。监控中心只能监视此计量站，不能远程控制此站设备。
自动流程控制：计量站为自动状态时，PLC按照编写的控制流程实现自动控制。PLC可远程接收监控中心下传的参数，也可接受监控中心远程的控制命令。
2.3 现场总线
现场总线采用CAN总线实现监控中心与现场控制终端的网络连接，CAN总线具有以下特点：
1.CAN为多主站方式工作。网络上任一节点均可在任意时刻主动向网络上其它节点发送信息。可以方便的实现多中心控制。
2.CAN的直接通信距离远可达10km（速率小于5kb/s），速率高可达1Mbs（40m以内）。能够满足数据采集实时性的需求。
3.CAN上的节点数高可达110个，为系统扩展预留有足够的空间。
4.CAN采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，具有极好的检错效果。
5.CAN节点在错误严重的情况下有自动关闭输出功能，使总线上其它节点的操作不受影响。
3 计量站SCADA系统
监控中心采用世纪星组态软件构成数据采集和监控（SCADA）系统，完成生产监控、计量监控、现场控制参数设置、远程控制、趋势分析、故障报警、统计报表生成等工作。
为**可靠性，监控中心采用双机热备结构构成上位机监控系统。主机和从机通过TCP/IP网络连接，正常情况下主机处于工作状态，从机处于监视状态，一旦从机发现主机异常，从机将会在很短的时间之内代替主机，完全实现主机的功能；当主机恢复正常后，从机将控制权交还给主机，从机重新处于监视状态。同时，世纪星组态软件双机热备还具备双机数据冗余功能，保障监控系统数据的安全、完整性。
世纪星组态软件同时提供Web浏览功能，世纪星的WEB 发布基于客户机/服务器（B/S）结构，由 Web 浏览器（客户机）和 Web 服务器（服务器）构成，两者之间采用 TCP/IP 传送协议进行通信。通过 IE 浏览器，输入服务器的 IP 地址，就可以查看现场的画面和数据。通过Web浏览功能，油田管理人员可以随时了解到当前生产情况及统计报表。
监控系统主要包括如下功能模块：
生产监控：实现现场工艺动画模拟、数据实时监控、远程参数传递、远程控制等功能。
趋势分析：趋势曲线分为实时趋势曲线、历史趋势曲线两种类型。
实时趋势曲线用于显示当前8小时采集数据的趋势变化状态，操作人员可以直观的观察到当前生产状况，及时发现生产中出现的异常情况，降低事故的发生。
历史趋势曲线用于历史数据的查看，操作人员可以通过点击曲线工具栏中的按钮按照指定时间间隔左、右滚动曲线。可局部放大曲线观察趋势情况，可指定起始时间、结束时间按照时间段查询趋势变化。
报警信息管理：系统可根据计量站情况分别设定不同参数的报警限，当发生报警时，系统自动切换到报警窗口，同时已声音、闪烁等方式提示操作人员。系统为每个计量站提供一个报警使能开关，当使能开关关闭时，此站报警功能暂时禁用，防止计量站维护时，频繁报警。报警信息分为实时报警、历史报警两种，历史报警窗口可以按照时间段查询历史报警信息。
报表统计：系统提供日报表、月报表、年报表、操作记录报表等多种类型报表，所有报表均可输出Excel格式，方便管理人员统计分析。日报表、月报表、年报表包含生产数据统计信息及设备运转统计信息，为生产决策及设备维护保养提供参考依据。操作记录报表记录参数下传、控制命令下发等关键信息，实现事故的追忆。
用户管理：用户管理是为系统安全操作而设计的。本系统操作权限分为管理员及普通用户两级。管理员登录后，可以操作系统提供的所有功能。普通用户登录后可浏览工艺画面、趋势画面等功能，不具备参数下传、控制命令等操作权限。
4 小结
本系统在油田实际使用，实现了实时监测油田生产动态，及时发现生产故障、事故隐患和自动完成计量任务，从而使油田现场生产管理制度发生了根本性转变，由昔日旧体制油田常规的以站设班，井站值守步行巡检制，变为井站无人值守故障巡检制；由以调度为中心指挥生产，变为以自动化中心控制室为中心指挥生产。大幅度减少现场工作人员的同时，由于生产资料几乎全部计算机处理，**了资料处理的质量和速度，减少资料分析统计人员，极大地**劳动效率，运行状态良好，有效改善工人的劳动强度，节约了能源，为油田计量站的科学管理提供有效的方法。
在环境日益恶化的，建立完整的环境监测系统是非常必要。及时处理分布在各处的环境检测点的数据传输，是建立环境监测系统的重要发展方向。基于世纪星和GPRS的环境在线监测系统能够对污染源污染物排放情况实行24小时监控；能自动采集数据、自动传输数据、自动处理及自动分析数据，实现数字化环境管理；具有报警系统，能接收现场设备报警信息；具备接警后立即处理的快速响应能力；可以实现远程网络控制现场设备；能够为本地环境应急指挥提供基础数据，为科学核定排污量提供依据，为实现污染物减排服务。
2 系统方案组成
整个在线监测系统由环境监控中心、GPRS监测网络构成。
2.1环保监控中心
污染源在线监测系统监控中心服务器上安装世纪星监控软件并连接到互联网。世纪星服务器软件由数据采集、图形界面和过程数据库共同组成。环境实时数据由世纪星软件采集后，能自动保存历史记录，并能按要求绘制成各种曲线。同时世纪星服务器同样具有报警功能，能对环境污染等突发性事件进行实时报警，保证环境污染处理的及时性，有效防止污染进一步扩大。
2.2 GPRS网络
由于监测点分散，分布范围广，而且大多设置在环境较恶劣的地区，利用GPRS无线网络进行无线数据传输。污染监测设备将采集到的污染数据和告警信息，通过GPRS网络，及时发送到环保监察部门，可以实现对排污单位或个人的及时管理，大大**了工作效率，为环境保护提供了崭新方式。
利用中国移动（或中国联通、中国电信）现有的移动网络，通过GPRS模块将监控点和监控中心系统连接起来，负责所有数据通信、数据传输。
3 系统特点
基于世纪星组态软件的污染源在线监测系统在全面监测企业污染物排放状况的同时，还可以将企业现场的实时画面传送到环保局，实现污染源可视化管理。具体有以下特点：
3.1 兼容性强
世纪星组态软件提供丰富的接口类型，使用者可以连接国内外大部分的系统，也可以通过开放接口开发自己的应用程序。世纪星同样兼容大部分国产、进口的在线监测仪表，简单及方便组态连接。保证监测系统在线监测的多种应用，包括水质在线监测、烟尘在线监测、环境空气质量监测、噪声监测等。
3.2 全面控管
采用世纪星组态软件的监控系统实现了对污染源的全面、实时、网络化的监测体系。只需观察屏幕上各个企业的图标样式或颜色即可了解所有企业各个污染物排放口的设备运行情况；同时还可以通过表格和曲线浏览企业污染物排放的详细监测数据。这使得工作人员在同一个用户界面即可将所有企业所有排污口的设备运行状况、污染物排放浓度、**、排放量等信息尽收眼底。
3.3 实时在线
基于GPRS实时在线的特点，数据接入服务器和各个GPRS数据采集终端保持实时在线连接。使可以及时准确掌握各个企业污染物排放口的实际运行情况、污染物排放的发展趋势与动态。无需任何拨号操作，即可实时查看所有排污口的变化情况。
3.4 报警与预警
以声音、图标颜色变化、表格中数值的颜色、手机短信（向预先设定的手机上发送相应的报警信息）等形式提供多样化的报警功能。**地给出具体的超标数值，超标时间，超标排放量、超标排放介质量，为强化监理工作提供了详实可靠的依据。
3.5 统计与分析
将污染源在线监测数据和报警信息进行全方位多角度的分类汇总与统计分析，充分满足各种统计要求。以图标、表格、图形等丰富多样的形式实时展现各排污口设备的运行状况、污染物排放浓度、**、排放量等信息，以及污染物排放口的发展趋势与动态。从多种角度和层面来统计分析监测数据，提供全面的报表和统计图表。可以按辖区、按行业种类、按污染物种类等多种分类方式，生成统计分析报表和统计图表。
4 总结
利用世纪星组态软件和GPRS无线传输技术，很好的解决了环境在线监测系统中要求监控数据实时性强、监控点多、相隔距离远、监控环境恶劣等问题。将突发性水质污染、大气烟尘控制的监测、预测技术手段与多媒体计算机网络、通讯网络相结合，进行实时监测、传输、显示研究，使环境监测具有实时性、甚至可远程控制污染企业的计算机系统，远程传输监测数据，对有效控制环境污染、保护环境，保护人民生产生命安全具有重要意义。
专案描述
在污水处理厂进水泵站，回流污泥泵站，为了保持水泵的高效率运行 ，常常对其水池液位进行控制,用一台液位计来测量进水泵站积水池的液位，并将该液位信号送入可编程控制器系统，由可编程控制器根据液位高低来控制泵的开、停，使进水池液位保持在一定的范围内。
在该系统中，输入/输出PLC的信号包括：液位信号输入（模拟量输入）、每台泵的运行状态信号（开、停或报警，开关量输入）、开/停泵的控制信号（开关量输出）。
由于污水处理厂广泛使用PLC控制水泵运行，上位机采用工控机运行组态软件。在此案采用工业以太网的环型网络连接上位机和PLC，中心机房的计算机对全厂监控主要工艺设备的运行，采集工艺参数和设备运行状态信息，必要时对工艺过程进行干预，发出指令给相应的PLC。
架构图
选用原因
· 8个10/100 TX电口Web管理型百兆以太网封包交换功能
· Super Ring技术，系统自愈时间小于20ms
· -20~70℃ 操作温度，适用严苛的工业环境
· 支持1.2KV Hi-Pot 高壓隔离保护
· 铝合金外壳符合IP-31工业防护标准，防水防塵
· 管理功能包括 IGMP snooping v1/v2，VLAN，QoS， Rate control 等
· 冗余双直流电源输入DC 12~48V
