CN201347773Y - 基于plc控制的钻井泥浆储罐液位报警*** - Google Patents
基于plc控制的钻井泥浆储罐液位报警*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN201347773Y CN201347773Y CNU2009200378931U CN200920037893U CN201347773Y CN 201347773 Y CN201347773 Y CN 201347773Y CN U2009200378931 U CNU2009200378931 U CN U2009200378931U CN 200920037893 U CN200920037893 U CN 200920037893U CN 201347773 Y CN201347773 Y CN 201347773Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mud
- liquid level
- signal
- computer
- plc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 9
- 239000003129 oil well Substances 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 abstract 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 101001068136 Homo sapiens Hepatitis A virus cellular receptor 1 Proteins 0.000 description 4
- 101000831286 Homo sapiens Protein timeless homolog Proteins 0.000 description 4
- 101000752245 Homo sapiens Rho guanine nucleotide exchange factor 5 Proteins 0.000 description 4
- 102100021688 Rho guanine nucleotide exchange factor 5 Human genes 0.000 description 4
- 101150074789 Timd2 gene Proteins 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000003070 Statistical process control Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000013501 data transformation Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
本实用新型涉及油井钻探设备领域内的基于PLC控制的钻井泥浆储罐液位报警***,包括设置在多个泥浆储罐上的超声波液位测量仪,超声波液位测量仪将各泥浆储罐的液位信号发送给PLC,PLC将收集到的多路信号转换后发送给计算机,计算机经计算得到泥浆总量的信号并送给显示器进行显示;同时,计算机将泥浆总量信号与设定值进行比较,两者偏差达到一定的值后,计算机发出报警信号给报警装置,报警装置发出灯光或声音警报。该***方便了钻井过程中对泥浆液位数据进行精确的测量,使得操作人员能够及时的判断泥浆量的状态。从而达到对井漏、井涌等地层的情况得到一个很好的预防效果,其可安全应用于油井钻探作业中。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种油井钻探设备的报警***,特别涉及钻井泥浆液位的报警***。
背景技术
江苏油田位于被称为“地质学家考场”的苏北大地上,积累了一系列对付各种复杂地层,进行各种高难度钻探作业任务的成功经验。但在钻井作业的过程中对于井漏、井涌等地层的情况反应还处于一个比较原始的阶段——主要靠人工来坐岗记录,其准确性差,实时性不足,在井漏或井涌时,不能及时采取措施。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种基于PLC控制的钻井泥浆储罐液位报警***,使其能对钻井液泥浆的液位自动监控并发出警报,、提醒工作人员进行处理。
本实用新型是通过如下技术方案得以实现的:基于PLC控制的钻井泥浆储罐液位报警***,包括设置在多个泥浆储罐上的超声波液位测量仪,超声波液位测量仪将各泥浆储罐的液位信号发送给PLC,PLC将收集到的多路信号转换后发送给计算机,计算机经计算得到泥浆总量的信号并送给显示器进行显示;同时,计算机将泥浆总量信号与设定值进行比较,两者偏差达到一定的值后,计算机发出报警信号给报警装置,报警装置发出灯光或声音警报。
本实用新型通过对泥浆液位测量并经计算得到泥浆总量,经比较后给出报警信号,方便了钻井过程中,对泥浆液位数据进行精确的测量,使得操作人员能够及时的判断泥浆量的状态。从而达到对井漏、井涌等地层的情况得到一个很好的预防效果。该装置可用于油井钻探作业中。
附图说明
图1为本实用新型工作原理图。
具体实施方式
如图1,为基于PLC控制的钻井泥浆储罐液位报警***,包括设置在多个泥浆储罐上的超声波液位测量仪,超声波液位测量仪将各泥浆储罐的液位信号发送给PLC,PLC将收集到的多路信号转换后发送给计算机,计算机经计算得到泥浆总量的信号并送给显示器进行显示;同时,计算机将泥浆总量信号与设定值进行比较,两者偏差达到一定的值后,计算机发出报警信号给报警装置,报警装置发出灯光或声音警报。
该***中,超声波液位探测仪西门子公司生产的型号为7ML1201-1EK00的超声波液位计;PLC采用西门子公司的SIMATIC S7-200PLC作为控制核心;计算机采用工业控制计算机。
西门子7ML1201-1EK00超声波液位计具有完善的物/液位测控功能.数据传输功能强大且稳定性高,抗干扰性强。7ML1201-1EK00系列超声波液位计又是西门子公司最新研发的一种智能型非接触式液位测量仪表,具有自动功率调整,增益控制,温度补偿功能,同时,该液位计性价比优越,精度高,具有模拟量,开关量及数字信号同时输出功能,隔爆型外壳,适用于环境恶劣等石油化工防爆场合。
SIMATIC S7-200PLC是一种通用型的PLC,能够适合自动化工程中的各种场合。有着模块化、无排风扇结构、易于实现分布式的配置、以及各使用单位易于掌握等特点。S7-200配置主控制器CPU214,模拟量数据采集模块、电源模块以及通讯模块。S7-200是一个多处理器控制器,CPU214有高速数据处理和高速逻辑控制的能力,它基本能够解决所有的自动化任务,例如:开环控制、闭环控制、顺序控制、通讯、数据处理、过程控制等。电源故障属***的可恢复性故障,一旦重新受电,处理器可以自动恢复正常工作而无需操作人员的任何干预。所以,钻井泥浆液位报警***以S7-200PLC控制核心的,使得该***具有极高的可靠性,在主控制器发生故障时,无需人工干预,自动无扰动切换并报警,显示故障位置。内置的自检功能使***保证***的可靠性,方便了用户对***的操作和维护,减少了成本。
工业控制计算机具有超长的使用寿命,易于维护,适应于油田钻井的恶劣环境、不断移动等特点。工业控制计算机可以使我们的操作人员可以直接监测到每个泥浆罐的实时液位、实时体积以及每个泥浆罐体积的实时变化趋势等等,同时,操作人员可以根据每口井的不同特点,方便设置与其对应的运行参数,如泥浆罐的截面积、报警量、报警时间等等,另外,还能存储我们每口井的历史数据,以便于我们今后能在第一时间进行查询。所以,对于钻井泥浆液位报警***,配置工业控制计算机更加有利于泥浆信息管理,有利于泥浆液位准确的监控,有利于泥浆液位快捷的报警。工业控制计算机根据PLC来的实时液位信号,再根据各泥浆储罐的截面积,计算出泥浆的实时体积量。
显示器和报警装置,可配置具有防爆声光报警器、防爆显示屏等设备,完全按照石油化工行业防爆现场的配置要求,进行设计。当钻井发生井涌或井漏时,防爆声光报警器能够及时、准确、形象的提醒我们现场钻井的操作人员。另外,现场操作人员还可以通过防爆显示屏,直接了解泥浆的实时信息,可以便于操作人员进行准确的操作。
该***工作时,超声波液位测量仪将各泥浆储罐的液位信号发送给PLC,PLC将收集到的多路信号转换后发送给计算机,计算机经计算得到泥浆总量的信号并送给显示器进行显示;同时,计算机将泥浆总量信号与设定值进行比较,两者偏差达到一定的值后,计算机发出报警信号给报警装置,报警装置发出灯光或声音警报。该***中控制程序包括两部分,其一为下位机控制程序,安装S7-200的CPU内,用于将探测到的信号处理成液位实时信号;其二为上位机控制程序,安装在工业控制计算机内。
下位机控制程序部分采用西门子软件STEP 7MicroWIN 4.0,该软件可以使用以下任何一种编程语言:STL,FBD和LADDER,这样就更方便操作人员学习使用。另外,各种语言之间可以相互切换。
上位机控制程序部分采用西门子软件WinCC 6.0,采用了基于微软操作***开发的编程软件,支持IEC1131-3所规定的全部五种编程语言,是一套全新的控制***平台。该软件包含大量图形工具,使用户能够快速简单地开发***,而且提供了工业界最为强大的功能,包括实时过程的监视和监督控制,报警和报警管理,历史趋势,统计过程控制,基于用户的安全***,方便的***扩展,网络等。图形设计***用于自由地组态画面,并完全通过图形对象进行操作,图形对象具有动态属性,并可对属性进行在线修改。另外,用户界面有直观的学习功能可满足各种要求。
计算后的泥浆体积量和设定值比较,如果偏差值满足一定的条件,则进行准确的报警。
在上位机上设定当前的体积总量SET_V,得出ΔV=_V-SET_V
①当ΔV>0,并开始启动定时器TIM1,定时时间为5分钟(说明:暂设定,在上位机控制程序中,可以任意修改),如果在此5分钟内,0<ΔV≤3(说明:暂设定,在上位机控制程序中,可以任意修改),则不进行报警,同时,当定时器TIM1计时完毕后,复位并重新开始定时;
②当ΔV>0,并开始启动定时器TIM1,定时时间为5分钟,如果在此5分钟内,ΔV≥3,则进行报警,并同时把定时器TIM1复位,再重新定时;
①当ΔV<0,并开始启动定时器TIM2,定时时间为5分钟,如果在此5分钟内,则不进行报警,同时,当定时器TIM2计时完毕后,复位并重新开始定时;
②当ΔV<0,并开始启动定时器TIM2,定时时间为5分钟,如果在此5分钟内,ΔV≤-3,则进行报警,并同时把定时器TIM2复位,再重新定时;
正常状态:-3<ΔV<3
当-3<ΔV<3,整个***处于正常运行状态
本***还能进行液位体积显示
储罐泥浆液位H进行实时监测,在工业控制计算机上可以进行面积设定SET_S,可以得出体积V=H*SET_S,并在显示器上显示、数据归档、实时曲线、历史曲线。
同时工业控制计算机上有报警显示,报警记录。
当发生“井漏”,“井涌”时,***声光报警,并且报警检测停止。当报警全部复位后,检测***可以投入运行。
该***具有如下特点
1、***成本低
本***是通过西门子PLC采集现场超声波液位计的信号,实现精确控制,准确报警。钻井泥浆储罐可以任意扩展为更多个,而整个报警***核心元件不需要增加。另外,还可以很方便的把钻井上其它小型控制***接入该泥浆报警***,实现了集中控制***。这样,就大大的节省了投资成本。
2、测量精度高
本控制***测量设备采用高精度西门子超声波液位计,而计算核心又是以西门子PLC为基础,模拟量输入、输出精度为13bits,正常情况下精度不会改变,具有120分贝的共模抑制比,在工频谐波下具有60分贝的差模抑制比,大大提高了测量数据的正确性、稳定性。所以说,该***的精度是很高的。
3、可以进行远程传输,进行实时监控
通过无线网络,坐在家里的办公室就可以对现场的情况进行实时监控,及时了解现场动态,为下一步的决策提供强有力的技术支持。
Claims (1)
1、基于PLC控制的钻井泥浆储罐液位报警***,其特征在于:包括设置在多个泥浆储罐上的超声波液位测量仪,超声波液位测量仪将各泥浆储罐的液位信号发送给PLC,PLC将收集到的多路信号转换后发送给计算机,计算机经计算得到泥浆总量的信号并送给显示器进行显示;同时,计算机将泥浆总量信号与设定值进行比较,两者偏差达到一定的值后,计算机发出报警信号给报警装置,报警装置发出灯光或声音警报。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNU2009200378931U CN201347773Y (zh) | 2009-02-06 | 2009-02-06 | 基于plc控制的钻井泥浆储罐液位报警*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNU2009200378931U CN201347773Y (zh) | 2009-02-06 | 2009-02-06 | 基于plc控制的钻井泥浆储罐液位报警*** |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN201347773Y true CN201347773Y (zh) | 2009-11-18 |
Family
ID=41367243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNU2009200378931U Expired - Fee Related CN201347773Y (zh) | 2009-02-06 | 2009-02-06 | 基于plc控制的钻井泥浆储罐液位报警*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN201347773Y (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103018407A (zh) * | 2012-12-09 | 2013-04-03 | 陕西煎茶岭镍业有限公司 | 一种plc充填料浆浓度检测***及其方法 |
CN103671360A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-03-26 | 南通高盛机械制造有限公司 | 一种油缸辅助检测装置 |
CN109990840A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-07-09 | 镇江宝城注浆设备有限公司 | 一种便携移动式浆液监测装置 |
CN110146424A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-08-20 | 中国石油大学(北京) | 地层呼吸效应的模拟装置和方法 |
-
2009
- 2009-02-06 CN CNU2009200378931U patent/CN201347773Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103018407A (zh) * | 2012-12-09 | 2013-04-03 | 陕西煎茶岭镍业有限公司 | 一种plc充填料浆浓度检测***及其方法 |
CN103018407B (zh) * | 2012-12-09 | 2015-09-02 | 陕西煎茶岭镍业有限公司 | 一种plc充填料浆浓度检测***及其方法 |
CN103671360A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-03-26 | 南通高盛机械制造有限公司 | 一种油缸辅助检测装置 |
CN109990840A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-07-09 | 镇江宝城注浆设备有限公司 | 一种便携移动式浆液监测装置 |
CN110146424A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-08-20 | 中国石油大学(北京) | 地层呼吸效应的模拟装置和方法 |
CN110146424B (zh) * | 2019-05-08 | 2021-02-02 | 中国石油大学(北京) | 地层呼吸效应的模拟装置和方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3361343B1 (en) | Event analyzing device, event analyzing system, event analyzing method, and non-transitory computer readable storage medium | |
CN103546536A (zh) | 污水处理厂物联网*** | |
KR102021431B1 (ko) | 계장 제어 설비 원격 감시 제어 시스템 | |
CN201347773Y (zh) | 基于plc控制的钻井泥浆储罐液位报警*** | |
EP3291035A1 (en) | Plant control device, plant control method, and recording medium | |
CN115393142A (zh) | 智慧园区管理方法及管理平台 | |
CN113689123A (zh) | 一种天然气模块化采集智能管理平台 | |
CN208903300U (zh) | 一种基于bim技术的施工风险自动监测*** | |
CN112234707A (zh) | 一种高能同步辐射光源磁铁电源故障识别*** | |
CN205189852U (zh) | 油井计量分离器自动测算及温控掺水的自动远程监控*** | |
CN106896833A (zh) | 原油罐区液位防护安全控制方法 | |
KR101370979B1 (ko) | 수처리 시설의 로직 에디터형 계장계측 제어 장치 및 방법 | |
RU2541937C2 (ru) | Способ информационного обеспечения и управления нефтедобычей в реальном масштабе времени и автоматизированная система для его осуществления | |
CN112465164A (zh) | 航天发射场地勤***一体化故障诊断与辅助决策*** | |
WO2014018819A1 (en) | Automated test system | |
CN104409119B (zh) | 一种核电站流量取样显示***及方法 | |
CN112510699A (zh) | 一种基于大数据的变电站二次设备状态分析方法及设备 | |
CN108952681A (zh) | 一种针对钻井作业的可视化监测*** | |
CN204117343U (zh) | 小锅炉运行安全智能数据终端 | |
Adesanwo et al. | Smart alarming for intelligent surveillance of Electrical Submersible Pump Systems | |
Venuprasad et al. | Automatic monitoring and controlling of pressure using PLC and SCADA | |
CN206757342U (zh) | 一种液固界面实时监测*** | |
Khafidzati‘Ulya et al. | Monitoring and Control Design of Automatic Transfer Switch-Automatic Main Failure with Human Machine Interface (HMI) | |
CN206877134U (zh) | 一种温度监控预警***及分散控制*** | |
Ulhaq et al. | Design and Implementation of Continuous Settling Tank (CST) Temperature Monitoring System and Waste Pond Level in a Palm Oil Mills |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20091118 Termination date: 20140206 |